2.3涂料用樹(shù)脂制備資料

1第二章涂料用樹(shù)脂制造2涂料用樹(shù)脂的制備1醇酸樹(shù)脂的制造（點(diǎn)擊鏈接）2氨基樹(shù)脂的制造（點(diǎn)擊鏈接）3環(huán)氧樹(shù)脂的制造（點(diǎn)擊鏈接）5聚氨酯樹(shù)脂的制造（點(diǎn)擊鏈接）4丙烯酸樹(shù)脂的制造（點(diǎn)擊鏈接）3醇酸樹(shù)脂的制造4教學(xué)目標(biāo)3、掌握醇酸樹(shù)脂的油度劃分和計(jì)算方法。2、掌握醇酸樹(shù)脂的制備方法。1、掌握生產(chǎn)醇酸樹(shù)脂的配方組成和主要原料。5一、醇酸樹(shù)脂生產(chǎn)配方醇酸樹(shù)脂配方豆油酸150季戊四醇162苯酐240回流用二甲苯40對(duì)稀用二甲苯5006二、醇酸樹(shù)脂組成與主要原料多元醇油脂多元酸甘油、季戊四醇等豆油酸、亞油酸、苯酐等亞麻仁油、豆油、桐油等7三、生產(chǎn)原理8四、生產(chǎn)工藝溶劑脂肪酸甘油苯酐酯化稀釋過(guò)濾貯槽檢驗(yàn)二甲苯9四、生產(chǎn)設(shè)備1011（點(diǎn)擊觀看教學(xué)錄像）五、醇酸樹(shù)脂制備按配方準(zhǔn)備材料安裝反應(yīng)裝置按要求加入材料，進(jìn)行合成反應(yīng)（觀察反應(yīng)現(xiàn)象）樹(shù)脂后處理12六、醇酸樹(shù)脂的油度劃分和計(jì)算方法醇酸樹(shù)脂油度的劃分醇酸樹(shù)脂的油度計(jì)算方法131、醇酸樹(shù)脂油度的劃分醇酸樹(shù)脂組成中油（或苯二甲酸酐）所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為油度。一般以含油量百分?jǐn)?shù)表示，據(jù)此可將醇酸樹(shù)脂分為超短、短、中、長(zhǎng)、極長(zhǎng)五種油度。

142、醇酸樹(shù)脂的油度計(jì)算方法15七、醇酸樹(shù)脂的制備醇酸樹(shù)脂的制備方法醇酸樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例16（一）醇酸樹(shù)脂的制造方法醇解法脂肪酸法酸解法酸性條件堿性條件二步法一步法17脂肪酸法優(yōu)缺點(diǎn)醇解法優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)①使配方設(shè)計(jì)靈活性較大，質(zhì)量容易控制優(yōu)點(diǎn)①成本低②酯化反應(yīng)時(shí)，酸值容易下降②工藝簡(jiǎn)單易控制③制得漆膜堅(jiān)硬而干性好③原料腐蝕性?、苌珴蓽\缺點(diǎn)①如脂肪酸直接來(lái)自植物油，工藝較為復(fù)雜，增加成本缺點(diǎn)①在酸值較大時(shí)，酯化反應(yīng)速度就開(kāi)始趨緩。酸值不易下降②原料腐蝕性較大②得到樹(shù)脂漆膜干性比脂肪酸法的差，也易泛黃③凝固點(diǎn)較高，天氣冷時(shí)，需要保溫，否則難以投料③色澤較深④在貯存中，易氧化變色18溶劑法和熔融法生產(chǎn)工藝比較項(xiàng)目溶劑法熔融法項(xiàng)目溶劑法熔融法樹(shù)脂色澤淺深結(jié)垢清理易清洗難清洗酯化速度快慢安全措施嚴(yán)格重反應(yīng)溫度低高勞動(dòng)強(qiáng)度輕差樹(shù)脂結(jié)構(gòu)均勻不均勻文明生產(chǎn)好差操作控制易難環(huán)境保護(hù)好低設(shè)備要求嚴(yán)格簡(jiǎn)單自動(dòng)化程度高低物料損耗較少較大二氧化碳用量少多19（二）生產(chǎn)過(guò)程實(shí)例醇解法（堿性條件）醇解法（酸性條件）酸解法脂肪酸法20醇解法（堿性條件）21醇解法（堿性條件）溶劑油脂,甘油醇解酯化稀釋過(guò)濾貯槽檢驗(yàn)苯酐,二甲苯22醇解法（酸性條件）23醇解法（酸性條件）溶劑油脂,季戊四醇,苯甲酸醇解酯化稀釋過(guò)濾貯槽檢驗(yàn)苯酐,回流二甲苯24酸解法25酸解法檢驗(yàn)溶劑油脂,間苯二甲酸醇解酯化稀釋過(guò)濾貯槽甘油26脂肪酸法27脂肪酸法溶劑脂肪酸甘油苯酐酯化稀釋過(guò)濾貯槽檢驗(yàn)二甲苯28氨基樹(shù)脂的制造29教學(xué)目標(biāo)掌握氨基樹(shù)脂的制備方法。掌握氨基樹(shù)脂的組成和主要原料。了解氨基樹(shù)脂的性能和用途。30一、性能與作用氨基樹(shù)脂性能與作用（點(diǎn)擊鏈接）怎么實(shí)現(xiàn)這些功能？（討論）31氨基樹(shù)脂案例32二、組成和主要原料氨類(lèi)化合物醛類(lèi)化合物醇類(lèi)化合物三聚氰胺苯鳥(niǎo)糞胺尿素甲醇正丁醇異丁醇37％甲醛水溶液多聚甲醛甲醛丁醇溶液33三、氨基樹(shù)脂的制造方法

（以三聚氰胺樹(shù)脂為案例）一、制備原理（點(diǎn)擊鏈接）二、生產(chǎn)配方（點(diǎn)擊鏈接）三、生產(chǎn)方法（點(diǎn)擊鏈接）四、生產(chǎn)工藝（點(diǎn)擊鏈接）34四、生產(chǎn)設(shè)備35一、氨基樹(shù)脂的特性和用途1、氨基樹(shù)脂是一種多官能度的聚合物，在加熱時(shí)，本身可以進(jìn)一步縮聚反應(yīng)而交聯(lián)固化成膜。

可作為油改性醇酸樹(shù)脂、無(wú)油醇酸樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂以及環(huán)氧酯等的交聯(lián)劑。362、用氨基樹(shù)脂作交聯(lián)劑的漆膜具有優(yōu)良的光澤、保色性、硬度、耐藥品性、耐水以及耐候性等。

37二、氨基樹(shù)脂的特性和用途以氨基樹(shù)脂作交聯(lián)劑的涂料廣泛地用于汽車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、鋼制家具、家用電器和金屬預(yù)涂等工業(yè)涂料。

可用于反應(yīng)型的二液型木材涂裝和汽車(chē)修補(bǔ)用涂料。此外，氨基烘漆還具有防潮、防濕熱性能，可用于濕熱帶地區(qū)的機(jī)電、儀表的涂裝，能達(dá)到B級(jí)絕緣要求。38二、氨基樹(shù)脂的特性和用途可用于反應(yīng)型的二液型木材涂裝和汽車(chē)修補(bǔ)用涂料。此外，氨基烘漆還具有防潮、防濕熱性能，可用于濕熱帶地區(qū)的機(jī)電、儀表的涂裝，能達(dá)到B級(jí)絕緣要求。391、制備原理（1）羥甲基三聚氰胺的制備40（2）縮聚①羥甲基和未反應(yīng)的活性氫原子縮合成次甲基鍵：

41②羥甲基和羥甲基之間的縮聚反應(yīng)，先生成醚鍵，再生成甲醛及次甲基鍵。42（3）多羥甲基三聚氰胺和丁醇的醚化432、氨基樹(shù)脂的配方443、操作方法操作過(guò)程是先堿（羥甲基化）后酸（醚化）兩步法反應(yīng)。脫水階段采取分水法，殘留水用減壓蒸出，以二甲苯為脫水劑。高醚化三聚氰胺樹(shù)脂適用于和干性或半干性醇酸樹(shù)脂配合使用。45環(huán)氧樹(shù)脂的制造46學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法。掌握環(huán)氧樹(shù)脂的組成和主要原料。了解環(huán)氧樹(shù)脂的性能和用途。47一、環(huán)氧酯涂料的性能及應(yīng)用（一）性能1、環(huán)氧酯涂料為單組分包裝，貯存穩(wěn)定性好，涂料施工方便；環(huán)氧酯涂料基料可由不同品種的脂肪酸以不同的配比與環(huán)氧樹(shù)脂制得，因而產(chǎn)生的環(huán)氧酯涂膜性能多樣。482、環(huán)氧酯涂料可采用價(jià)廉的烴類(lèi)作溶劑；環(huán)氧酯對(duì)顏、填料的適應(yīng)性好，便于生產(chǎn)及貯存。3、環(huán)氧酯與其它合成樹(shù)脂混溶性好，如與氨基樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂并用，可制造成性能不同的烘干型涂料。4、由環(huán)氧酯制成清漆、瓷漆、底漆和膩?zhàn)拥?，在使用時(shí)呈現(xiàn)出不同的特性。5、環(huán)氧酯涂料對(duì)鐵、鋁金屬基材有很好的附著力，涂料堅(jiān)韌、耐沖擊性好、耐腐蝕性較強(qiáng)，與面層涂料配套性很好。49（二）應(yīng)用環(huán)氧酯涂料廣泛用于各種金屬底漆、電器絕緣涂料、化工廠設(shè)備防腐蝕涂料、汽車(chē)、拖拉機(jī)及其他及其設(shè)備打底防護(hù)等領(lǐng)域。具體應(yīng)用品種有高級(jí)底漆和膩?zhàn)?、軟管涂料、食品罐頭涂料、地板涂料、石棉水泥面漆、金粉及銀粉漆、船舶涂料等。50二、生產(chǎn)配方組成與設(shè)計(jì)原料名稱(chēng)投料量/kg原料名稱(chēng)投料量/kg雙酚A15520％的氫氧化鈉溶液123.3丁醇41.3環(huán)氧氯丙烷

71.151三、生產(chǎn)工藝52四、生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備53丙烯酸樹(shù)脂的制造54學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握丙烯酸樹(shù)脂的制備方法。掌握丙烯酸樹(shù)脂的組成和主要原料。了解丙烯酸樹(shù)脂的性能和用途。55丙烯酸樹(shù)脂案例引入56一、性能與作用

用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯單體共聚合成的丙烯酸樹(shù)脂對(duì)光的主吸收峰處于太陽(yáng)光譜范圍之外，所以制得的丙烯酸樹(shù)脂漆具有優(yōu)異的耐光性及戶(hù)外老化性能。在汽車(chē)、電器、機(jī)械、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。怎么實(shí)現(xiàn)這些功能？（討論）57二、生產(chǎn)配方組成與設(shè)計(jì)原料名稱(chēng)投料量/kg作用苯乙烯80單體甲基丙烯酸丁酯29單體丙烯酰胺28單體甲基丙烯酸3單體過(guò)氧化苯甲酰3引發(fā)劑丁醇200醚化劑、溶劑順丁烯二酸酐3.2pH值調(diào)節(jié)劑37％的甲醛溶液60醚化劑58三、合成原理屬于自由基反應(yīng)：鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止、鏈轉(zhuǎn)移59四、生產(chǎn)工藝

取一500mL燒杯，加入苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸，混合均勻后，加入120g丁醇，使物料全部溶解，加入過(guò)氧化苯甲酰，制得單體混合液。在帶有攪拌器、溫度計(jì)、通氮?dú)夤芗盎亓骼淠?、滴液漏斗?00mL燒瓶中加入80g丁醇。通氮?dú)馀懦隹諝?，逐漸升溫至丁醇的回流溫度，在攪拌條件下，于1.5～2h內(nèi)滴加單體混合液進(jìn)行聚合反應(yīng)，回流2.5~3h，必要時(shí)可適當(dāng)補(bǔ)加少量引發(fā)劑。降溫至60℃。加入順丁烯二酸酐及37％的甲醛溶液，此時(shí)pH值為4。升溫至回流溫度（約100～110℃），進(jìn)行醚化反應(yīng)。反應(yīng)物由混濁變?yōu)橥该鳎磻?yīng)4h后，醚化反應(yīng)結(jié)束。減壓蒸出過(guò)量的甲醛、水和部分丁醇。用二甲苯稀釋?zhuān){(diào)整樹(shù)脂不揮發(fā)組分含量至50％。60五、生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備61聚氨酯樹(shù)脂的制造62教學(xué)目標(biāo)掌握聚氨酯樹(shù)脂的制造方法掌握聚氨酯樹(shù)脂的組成與原料了解其他聚氨酯樹(shù)脂的作用63聚氨酯樹(shù)脂案例引入64一、樹(shù)脂的基本結(jié)構(gòu)與組成多異氰酸酯多羥基物聚氨基甲酸酯65二、特性與應(yīng)用①漆膜物理機(jī)械性能好，堅(jiān)韌、耐磨、豐滿(mǎn)、光亮，裝飾性強(qiáng)。

應(yīng)用：家具、住房裝飾、裝修涂料。②耐腐蝕性、電氣絕緣性?xún)?yōu)良。

應(yīng)用：防腐蝕漆與電氣絕緣漆等工業(yè)涂料。③可以在室溫固化乃至在低溫下固化，尤其是可以制造不需經(jīng)烘烤就能固化的高耐候涂料。

應(yīng)用：汽車(chē)、鐵路車(chē)輛、飛機(jī)、航天器及橋梁、塔、罐等大型戶(hù)外建筑的耐久性保護(hù)涂料。

66三、組成與原料

多異氰酸酯催化劑與其他助劑含活性氫的化合物與樹(shù)脂67四、單組分濕固化聚氨酯樹(shù)脂的制造樹(shù)脂助劑涂料產(chǎn)品＋=案例:

水晶地板漆681、反應(yīng)原理692、配方案例原料名稱(chēng)用量原料名稱(chēng)用量TMP9.70醋酸丁酯B10.0醋酸丁酯A30.0二甲苯10.0TDI10.30703、生產(chǎn)工藝把醋酸丁酯A與TMP加入配備回流冷凝器與分水器的脫水釜，攪拌、蒸汽夾套加熱到約130℃，回流，脫水0.5~1小時(shí)，降溫，抽入高位貯槽，60℃左右保溫，備用。在反應(yīng)釜中，先抽入TDI與醋酸丁酯B，攪拌、升溫到40℃，在1小時(shí)內(nèi)把經(jīng)脫水的TMP醋酸丁酯液分4批加入其中，控制反應(yīng)溫度不超過(guò)70℃，羥基液加完后，在70℃保溫2小時(shí)，升到90℃，保溫1～2小時(shí)，取樣測(cè)定-NCO%。待-NCO%<10.5%之后，加入二甲苯稀釋?zhuān)禍氐?0℃以下，出料

71一、多異氰酸酯用于制造聚氨酯樹(shù)脂的多異氰酸酯一般為二異氰酸酯，其結(jié)構(gòu)通式為：

721、芳香族二異氰酸酯（1）甲苯二異氰酸酯（TDI）

分子式：C9H6N2O2分子量：174.1573（2）4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）分子式：C15H10N2O2分子量：250.1

742、脂肪族二異氰酸酯（1）六亞甲基二異氰酸酯（HDI）分子式：C8H12N2O2分子量：168.2

75（2）異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）分子式：C12H18N2O2分子量：222.3762、脂肪族二異氰酸酯（3）四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯（TMXDI）

分子式：C14H16N2O2

分子量：244.377二、含活性氫的化合物與樹(shù)脂最重要的是多元醇與多羥基樹(shù)脂，它們可用于與二異氰酸酯反應(yīng)以制造多異氰酸酯預(yù)聚物，也可以在NCO/OH型雙組分涂料中作為羥基組分。胺類(lèi)則常用作催化劑、擴(kuò)鏈劑或者兼任催化劑與交聯(lián)劑。781、多元醇：最常用的是三羥甲基丙烷（TMP）

2、多羥基樹(shù)脂：醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等

3、胺類(lèi)：對(duì)于聚氨酯涂料最有普遍意義的胺來(lái)自自身的－NCO基與水反應(yīng)生成的胺

4、酚類(lèi)

79三、催化劑與其他助劑催化劑助劑樹(shù)脂合成催化劑漆膜固化催化劑減色劑流平劑、消泡劑除水劑消