1、第七章 涂 料,应用化学教研室 主讲：孟小华,Page 2,4,涂 料 概 述,1,2,醇酸树脂漆,环氧树脂漆,3,Page 3,第一节 涂 料 概 述,指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装潢、标志或其他特殊功能的材料。,1.涂料：,（1）力学功能：耐磨涂料、润滑涂料等；,（2）热功能：耐高温涂料、阻燃涂料等；,（3）电磁学功能：导电涂料、防静电涂料等；,（4）光学功能：发光涂料、荧光涂料等；,（5）生物功能：防污涂料、防霉涂料等；,（6）化学功能：耐酸、碱等化学介质涂料。,Page 4,第一节 涂 料 概 述,2.涂料的分类和命名,涂料分类,按其形态可分为：水性涂料、溶剂型涂
2、料、粉末涂料、高固体 分涂料、无溶剂涂料等,按其用途可分为：建筑涂料、汽车漆、木器漆等,按其施工方法可分为：喷漆、浸漆、烘漆、电泳漆等,按其施工工序可分为：底漆、腻子、二道漆、面漆、罩光漆等,按其效果可分为：绝缘漆、防锈漆、防污漆、防腐蚀漆,按其有无颜料可分为：清漆、色漆等,磁漆、调和漆底漆,Page 5,第一节 涂 料 概 述,按成膜物质分类,Page 6,第一节 涂 料 概 述,涂料命名,涂料全名颜料或颜色名称成膜物质名称基本名称,红醇酸树脂磁漆,对专业用途或有特殊作用的品种，在成膜物质后另加说明,白醇酸树脂冰箱漆,涂料中的成膜物质名称应做适当简化,聚氨酯：聚氨基甲酸酯,凡需要烘烤干燥的漆
3、，名称中都有“烘烤”或“烘”的字样,Page 7,第一节 涂 料 概 述,辅助材料分类,基本名称,Page 8,第一节 涂 料 概 述,涂料型号,第一部分是成膜物质,用汉语拼音字母表示,第二部分是基本名称,用两位数字表示,第三部分是序号,用阿拉伯数字表示,以便区别同类品种间的组成,Y03-1,Y表示主要成膜物质的名称“油脂漆”；,03表示涂料的基本名称“调合漆”；,1表示调合漆中的一个品种,C01-1,C表示主要成膜物质的名称“醇酸漆”；,01表示涂料的基本名称“清漆”；,1表示这种漆是由干性油改性的,Page 9,第一节 涂 料 概 述,3. 涂料的组成,涂料一般由成膜物质、颜料、助剂、溶剂
4、四大部分组成。,成膜物质,挥发,不挥发,具有能粘于物体表面形成膜的能力，是涂料的基础,基料, 油脂,植物油,不饱和脂肪酸中所含双键数越多，活化能力越强，成膜就越快，干性越好。,Page 10,第一节 涂 料 概 述,根据干燥性能可分为干性油、半干性油与不干性油,易干燥，干后 的涂膜不软化,较干性油慢,6个以上,140,桐油 亚麻油,46,100140,豆油 葵花油,4个以下,100,不能自行干燥,蓖麻油 椰子油,Page 11,第一节 涂 料 概 述,（2） 树 脂,天然树脂,橡胶类,合成树脂,松香、沥青、阿拉伯树胶、大漆,醇酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂,天然橡胶、合成橡胶, 颜料,改善涂料的涂
5、膜性能，降低成本,体质颜料（即填料）,着色颜料,增加色彩,MgCO3 Al(OH)3,碱土金属盐,硅酸盐,镁、铝的化合物,BaSO4、CaCO3,3MgO.4SiO2.H2O、 K2O.Al2O3.6SiO2.H2O,“涂料之王”,Page 12,溶解能力,溶解度参数,如两种物质的溶解度参数分别为1和2 ，,当1=2时,若令二者相容，就要吸收很大热量，只有温度高时才有可能相容,表明两者混合时并不吸收热量，相容性很好,当1-2较大时,第一节 涂 料 概 述,即使温度很高，两种分子也不相容。,当1- 2大到一定程度，,溶剂,(稀释剂),Page 13,常以 1作为良溶剂判断标准,第一节 涂 料 概
6、 述,溶剂分类：,真溶剂,助溶剂,稀释剂, 2.5,溶剂和高分子的溶解度参数,溶剂 溶解度参数 高分子 溶解度参数,甲苯 8.9 乙酸乙酯 9.1 环己酮 9.9 丙酮 10 乙醇 12.7 水 23.2,聚乙烯 7.98.1 聚苯乙烯 8.69.1 环氧树脂 9.710.9 硝基纤维 9.711.5 尼龙66 13.6,Page 14,例1：聚氯乙烯p = 9.7，环己酮1 = 9.9，甲醇2 =14.5， 辛烷3 = 7.6，试问哪种溶剂可作聚氯乙烯的良溶剂？,现代涂料用合成树脂的溶度参数多数在 = 9 11范围内,酯、酮类溶剂是它们的良溶剂，但价格较贵。,醇类溶剂 12，有一定的助溶作用
7、，为助溶剂。,非极性烃类溶剂 9，为不良溶剂，但成本较低。,若将多种溶剂混合，混合溶剂的溶度参数可按下式计算：,i 第 i 种溶剂的溶度参数；i 第 i 种溶剂的体积分数, 混 = ii（i =1 n）,第一节 涂 料 概 述,Page 15,辅助材料,助剂,是为进一步改善或增加涂料的某些性能，在配制涂料时加入的物质,常用的助剂有如下几类：,(1)硬化剂、干燥剂、催干剂等。,(2)增塑剂、增白剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等。,(3)防污剂、防霉剂、阻燃剂、杀虫剂等。,第一节 涂 料 概 述,涂膜的固化机理,物理固化,涂料与空气发生交联固化,涂料组分之间发生交联固化,4 涂料的固化,Page 16
8、,5 涂料的发展,第一节 涂 料 概 述,挥发性有机化合物,Page 17,第二节 醇酸树脂漆,多元醇+多元酸+脂肪酸（或其相应的植物油）,1.醇酸树脂漆是以醇酸树脂为成膜物质的一类涂料,甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷,邻苯二甲酸酐（即苯酐）、间苯二甲酸,桐油酸、亚麻油酸、豆油酸,2.分类,油的品种,干性油醇酸树脂,不干性油醇酸树脂,不饱和脂肪酸 碘值在125-135以上的干性油或半干性油为主,饱和脂肪酸或碘值低于125 不干性油为主,Page 18,第二节 醇酸树脂漆,长油度,耐久、柔韧、保光保色性佳,短油度,漆膜硬、脆，附着力好、光泽好,油的含量,中油度,35%-45%,60%-70%,45
9、%-60%,油度的计算方法,油（脂肪酸）,多元醇+多元酸+植物油（或其相应的脂肪酸）-水,100%,油度,Page 19,醇酸树脂的制备方法,第二节 醇酸树脂漆,脂肪酸法；单甘油酯或醇解法；酸解法；脂肪酸油法,脂肪酸法：多元醇、二元酸和脂肪酸加在一起在220240反应,醇解法：,先用多元醇和油反应，生成单甘油酯，,然后再加入二元酸（或酐）进行反应。,Page 20,第三节 环氧树脂漆,1.环氧树脂,双酚A环氧树脂,= 二酚基丙烷+环氧氯丙烷,合成,+,R,n=0-12,Page 21,第三节 环氧树脂漆,划分型号,环氧值,环氧当量,100克环氧树脂中含有环氧基的摩尔数,含有1摩尔环氧基的树脂的
10、克数,E,64-76,85-95,0.09-0.15,0.18-0.22,900-1000,1500,100,=,E,Q,Page 22,第三节 环氧树脂漆,环氧树脂的固化反应及固化剂（交联剂）,胺类固化剂,酸酐类固化剂,胺类固化剂,依靠胺上的活泼氢打开环氧基团使之交联固化,合成树脂固化剂,+,Page 23,第三节 环氧树脂漆,脂肪族多元胺,芳香族多元胺,乙二胺 6%-8%,二乙烯三胺 10%-11%,三乙烯四胺 13%-14%,室温固化,间苯二胺 14%-15%,对对二氨基二苯基甲烷 27%-30%,中温固化,胺类固化剂用量计算,M胺的分子量 Hn胺分子中活泼氢个数 E环氧值,Page 2
11、4,第三节 环氧树脂漆, 酸酐类固化剂,酸酐先与羟基反应生成单酯，再与环氧基反应生成双酯,+,邻苯二甲酸酐,顺丁烯二酸酐 30%-40%,高温固化,75%,Page 25,第三节 环氧树脂漆,合成树脂类固化剂,低分子聚酰胺树脂,酚醛树脂,醇酸树脂,环氧树脂漆品种,双组份,环氧树脂 、颜料、溶剂、助剂,固化剂,未酯化的环氧树脂漆,Page 26,第三节 环氧树脂漆,植物油,环氧树脂,单组份,储存稳定性好,酯化的环氧树脂漆,油的干燥性能,烘干型,常温干型,油度,极短,短,中长,长,干性油,半干性油,Page 27,思考题,1.涂料有几部分组成？各起什么作用？ 2.涂料中的油料按干燥性能分几类？各有什么作用？ 3.涂料中的溶剂按其作用分几类？ 4.环氧树脂胺类固化剂的固化反应？酸酐类固化剂的固化反应？合成树脂固化剂的固化反应 5.某一环氧树脂的环氧值E=0.52，分别以乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺为固化剂时，各需要多少克？ 6.酯化的环氧树脂漆中，烘干型和常温干型，如何选择油的种类及含量？,
