1、第十四章 其他精细化工产品分析,1 概论 2 黏合剂的检验 3 涂料和颜料的检验 4 染料的检验,1 概论,精细化工品:对基本化学工业生产的初级或次级品进行深加工而制的的具有特定功能、特定用途，小批量生产而产值高的系列产品本章主要介绍黏合剂、涂料与颜料、染料的检验方法,2 黏合剂的检验,一. 黏合剂的组成1. 黏料：也称基料、主剂，是决定黏合剂性能的主要成分，起到胶粘的作用2. 固化剂和固化促进剂：固化剂使粘合组分胶粘形成体型结构，固化促进剂加速胶粘反应、缩短固化时间或降低固化温度3. 增塑剂和增韧剂：改善胶层柔韧性，提高冲击强度4. 稀释剂：降低黏合剂粘度，增加黏合剂浸稳透力5. 填料：改善
2、黏合剂性能，降低黏合剂成本6. 偶联剂：改善黏合剂和被粘合物表面间的界面强度7. 其他助剂：防老化剂、着色剂等,二、黏合剂的分类,1.按材料来源 （1）天然黏合剂：包括淀粉、蛋白质、糊精、动物胶、虫胶、皮胶、松香等生物黏合剂；也包括沥青等矿物粘合剂 （2）人工粘合剂：包括水玻璃等无机黏合剂以及合成树脂、合成橡胶等有机黏合剂,2.按使用特性分 （1）水溶性黏合剂：用水做溶剂的黏合剂，主要有淀粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等 （2）热熔型黏合剂：通过加热熔化黏合剂后使用，一般热塑性树脂均可，如聚氨酯、聚苯乙烯、聚苯稀酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物等 （3）溶剂型粘合剂：溶于某些溶剂的黏合剂，如虫胶、
3、丁基橡胶等 （4）乳液型粘合剂：在水中呈悬浮状态，如醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶等 （5）无溶剂液体粘合剂：常温下呈液体状态，如环氧树脂,3.按包装材料分 （1）纸基材料黏合剂：主要包括淀粉糨糊、糊精、水玻璃、化学糨糊等 （2）塑料黏合剂：主要包括丁苯胶、聚氨酯、硝酸纤维素、聚醋酸乙烯等溶剂型黏合剂；乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物等水溶性黏合剂、醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂等乳液型黏合剂；聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等热塑性树脂组成的热熔型黏合剂 （3）木材黏合剂：包括骨胶、皮胶、鲠胶、干酪素、血胶等动物胶；酚醛树脂胶、聚醋酸乙烯树脂胶、脲醛树脂等合成脂胶；豆浆等植物胶,4.按化学
4、成分分类 （1）无机黏合剂：包括硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、陶瓷类及低熔点金属类 （2）有机黏合剂：包括天然系及合成系，天然系包括淀粉类、蛋白类、天然树脂类、天然橡胶类、沥青类；合成系包括树脂型、橡胶型及复合型，其中树脂包括热塑性树脂和热固性树脂,三、黏合剂的质量检验,（一）黏合剂的质量检验1.旋转黏度计法（1）适用范围：牛顿流体或近似牛顿流体特性（2）测定原理：该法测定的是动力粘度，基于表观粘度随剪切速率变化而呈可逆变化。一定转速转动的转子在液体中克服液体的粘滞阻力所需的转矩与液体粘度成正比，阻力可从粘度计上读出（3）试样：均匀无气泡，满足测定需求（4）测定步骤：将盛有试样的容器放入恒温浴中，保
5、持试样温度均匀，将转子垂直浸入试样中心，液面与转子液位标线相平，开动粘度计，读数，每个试样读三次,（5）结果表示：三次读数中取最小值，三位有效数字，单位Pas或mPas 2.黏度杯法 （1）适用范围：适用于50mL试样流出时间在30100s内黏合剂的测定 （2）测定原理：该法测定的是条件粘度，以一定体积的黏合剂在一定温度下从规定直径的孔中所流出的时间来表示 （3）试样：均匀无气泡，满足测定需求 （4）测定步骤：清洁粘度杯；试样和粘度杯在恒温室中恒温；固定粘度杯和量筒；堵住流出孔，试样倒满粘度杯；记录手指移开到接收量筒中液体到达50mL的时间，重复测定 （5）结果表示：算术平均值表示，三位有效数
6、字，单位s,（二）不挥发物含量的测定,1.测定原理：一定温度下加热试样，以加热后质量与加热前质量的百分比表示 2.试样温度、试验时间和取样量,3.测定步骤：称取试样于已称量至恒重的容器中，放入调好温度的鼓风干燥箱中，按有关规定确定加热时间。取出试样，放入干燥器冷却至室温，称重4.结果表示,（三）黏合剂适用期的测定,1.测定原理适用期：配制后的黏合剂能维持其使用性能的时间按规定时间间隔测定黏合剂的粘度或胶接强度，当粘度到达规定变化值或胶接强度低于规定值的时间作为黏合剂的适用期2.测定步骤黏合剂所有组分放在232放置4h，按黏合剂使用说明配制250mL黏合剂，放置敞口烧杯中，计时，作为黏合剂适用期
7、起始时刻，按一定时间间隔重复测定粘度，至达到预先规定值或增加到预先规定百分率为止,3.试验结果按黏合剂黏度和胶接强度确定适用期，以黏度达到规定变化值和胶接强度小于规定值的时间中取较短时间为黏合剂适用期，用h或min表示,（四）羟值的测定,1.测定原理,2.测定步骤,3.结果计算,（五）环氧当量与环氧值的测定,环氧当量：含有1g当量环氧基的环氧树脂的质量 分数，以EEW表示 环氧值：100g环氧树脂中环氧基的克数 1.盐酸丙酮法 （1）测定原理,(2)测定步骤,（3）结果计算,2.溴化季铵盐直接滴定法3.光谱分析法光谱分析法有红外光谱、拉曼光谱或核磁共振光谱，可用于环氧树脂定性分析或环氧基的定量
8、分析。,3 涂料和颜料的检验,一、涂料的组成1.成膜物质成膜物质是涂料的基础，对涂料和涂膜的性能起决定性作用，具有黏结涂料中其他组分形成涂膜的功能2.颜料颜料是具有颜色的涂料的重要组成，使涂膜呈现色彩，具有遮盖被涂物体的能力,3.溶剂溶剂是能将涂料中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，便于施工成膜，当施工后能漆膜中挥发至大气中的物质4.助剂 涂料中的辅助材料，不能独立形成涂膜，可作为涂膜中一个组分而在涂膜中存在,二、涂料分类1.按涂料形态：水性、溶剂性、粉末、高固、体分涂料2.按施工方法：刷漆、喷涂、辊涂、浸涂、电泳涂料3.按施工工序：底漆、中途、漆、面漆、罩光漆4.按功能：装饰、防腐、导电、防
9、锈、耐高温、示温、 隔热5.按用途：建筑、罐头、汽车、飞机、家电、木器、桥 梁、塑料、纸张,三、颜料的分类 1.水溶性：可溶性颜料盒不可溶性颜料 2.化学组成：无机颜料和有机颜料 3.来源：天然颜料(以矿物为主)和合成颜料 4.功能：防锈颜料、磁性颜料、发光颜料、珠光颜料、 导电颜料等 5.颜色：白、黄、红、蓝、绿、棕、紫、黑等颜色,四、涂料及颜料的质量检验 （一）涂料细度的测定细度：表示涂料中所含 颜料在漆中的分散程度，检测细度的目的控制涂料中颗粒的大小及涂膜的细腻程度1.测定原理用刮板细度计将涂料铺展为厚度不同的薄膜，观察在何种粒度下显现出离子2.测定步骤试样搅匀，在刮板细度计的最深处滴入
10、试样数滴，双手持刮刀，横置在磨光平板上端，在3S内，垂直的将刮刀从沟槽深的部位向浅的部位拉过，刮刀拉过后，理解使实现与沟槽平面成1530角，对光观察颗粒均匀显露处，记下读数,（二）涂料固体含量的测定1.测定原理涂料在一定温度下加热烘后剩余质量与试样质量的比值，以百分数表示2.测定步骤(1)培养皿法:105左右烘一只干净的培养皿30min，冷却称重，以减量法称取1.52g试样，置于培养皿中，均匀分布容器底部，然后放入已设定温度的鼓风恒温烘箱，一定时间后取出，冷却至室温称重，然后再放入烘箱内30min，取出冷却称重，至前后两次称量的质量差不超过0.01g为止,(2)表面皿法:105左右烘两块干净而
11、互相吻合的培养皿30min，冷却称重，将试样放在一块表面皿中，是两块表面皿互相吻合，轻轻压下在分开，试样面朝上放入已设定温度的鼓风恒温烘箱，一定时间后取出，冷却至室温称重，然后再放入烘箱内30min，取出冷却称重，至前后两次称量的质量差不超过0.01g为止 3.结果计算,（三）干燥时间的测定1.测定原理：按照产品规定的干燥条件干燥规定的时间，在距膜边缘不小于1cm的范围内检测膜是否表面干燥或实际干燥2.测定步骤：试样搅匀后刷在铝板上制备涂膜，记录涂刷结束的时间。经过若干时间后，在距膜边缘不小于1cm的范围内轻触表面，发黏但不粘手，即为表干，记下时间。表干后的涂层上方一张定性滤纸，滤纸上在放置干
12、燥试验器，若干时间后，移取试验器，将试样翻转滤纸能自由落下而滤纸纤维不粘在涂膜上，记下时间，即为实干时间,（四）硬度的测定 硬度是指该表面被另一更硬物体穿入时表现的阻力 1 .铅笔硬度法(1)测定原理：利用一系列不同硬度的铅笔测定(2)测定步骤准备一系列不同硬度的铅笔；将涂料置于一硬底材上，待全干后测硬度；将铅笔笔尖磨平至圆形横切面；用最硬的铅笔以45角接触漆膜，推力需平均；重复操作直到某一硬度的铅笔刮花漆膜；记录铅笔硬度,2.摆杆阻尼硬度法(1)测定原理：接触漆膜表面的摆杆以一定的周期摆动时，摆杆的摆幅衰减与硬度成反比(2)测定步骤按照相关规定制备涂膜样板，将样板在试验条件下至少放置16h；
13、调节仪器并使工作台水平；调整摆尖与标尺零点处于同一垂直位置；将摆杆偏转6；记录摆幅63的时间；三次测量求平均值,（五）附着力的测定 1.附着力形成的机理不相似的两种材料紧密接触时，在空气中的两个自由表面消失，形成新的界面涂料附着力：涂层与被涂物质表面或涂层之间相互粘结的能力。漆膜附着力的好坏一方面取决于成膜物质对底材润湿程度和极性基团，另一方面与底材表面的处理方法有关,2.附着力的测定(1)画圈测定法：按照规定在马口铁上制备样板三块，漆膜实干后，在恒温恒湿条件下测定，用附着力测定仪的针头按规定刻画样板，最后取出样板，以四倍放大镜检查划痕并按照评级方法进行评级(2)百格测试法：在制备好的干板上划
14、出2mm百格，然后用胶带粘到白各处，压牢后瞬间撕开胶带。连续三次，没有掉漆为合格(3)其他方法：十字法(用美工刀划十字无破损剥落为合格)、拉力附着力测试法(拉力附着力测试专用黏胶把拉力附着力测试器的栓子黏在一块，用拉力附着力测试器拷在栓子上进行拉力测试),（六）抗冲击的测试测定涂膜抵抗晚来冲击的能力， 待涂膜实干后，将样板平方，涂膜朝上，重锤借控装置维持在10cm高度，按压控制钮，重锤落于涂料样板上，提起重锤，用4倍放大镜观察涂料样板 （七）柔韧性的测试柔韧性是涂膜经过一定幅度弯曲后，不发生破裂的性能。是在柔韧性测试器上进行的，将涂有涂料的马口铁样板，在柔韧性测试器上的一定直径的轴棒上弯曲，以
15、弯曲后不引起涂膜破坏的最小轴棒的直径来表示,（八）颜料遮盖能力的测定1.测定原理：颜料和调墨油研磨成色浆，均匀的涂刷 于黑白格玻璃板上，使黑白格恰好被遮盖的最小颜料量，以g/m22.测定步骤：按照规定将颜料和调墨油调匀；在天平上称取黑白格板质量；将颜料色浆均匀纵横的涂于黑白格板上；在暗箱内于两只15W日光灯照射观察，黑白格恰好被颜料色浆遮盖时为终点，称量此时的黑白格版3.结果计算,4.注意事项 调墨油：粘度140160mPas/25、酸值不大于7mgKOH/g、颜色不大于7(铁钴比色计) 颜料与调墨油的配比参见表14-3,4 染料的检验,一、发色机理染料的颜色是染料对入射的可见光线发生选择吸收
16、的结果染料分子结构改变，其最大吸收波长增大或缩短，染料的色光就相应的加深或变浅。用分光光度仪可测定入射到染液中的光线强度和透过染液后的光线强度比值，由此得出染料的吸收曲线图和最大吸收波长染料分子中必须含有一个或数个发色团，此外染料还必须含有助色团,二、染料分类,三、染料命名1.冠称：根据应用方法或性质分类的名称2.色称：表示用这种染料按标准方法将织物染色后所得颜色的名称 物理上通用名称，如红、绿、蓝 植物名称，如橘红、桃红、草绿等 自然界现象，如天蓝、金黄等 动物名称，如鼠灰、鹅黄等3.尾注：表示染料的色光、性能、状态、浓度以及适用什么织物,四、染色性能牢度(或坚牢度)：被染物着色后，抵抗外界
17、各类化学 、物理机械等作用并保持原来色泽的能力。染色牢度在很大程度上取决于染料化学结构。通常用标准试样作为牢度的基础，采用比较法来确定若干等级。1.日晒牢度：在日光作用下，染料吸收光能，分子处于激发态，容易产生某些化学反应，使染料分解褪色。日晒牢度随染色浓度变化，浓度低的比浓度高的日晒牢度要差2.皂洗牢度：至染色织物在规定条件下于肥皂液中皂洗后褪色的程度，包括原样褪色及白布沾色两项。原样褪色是印染织物皂洗前后褪色情况；白布沾色是将白布与已染物重叠在一起，经皂洗后，因已染物褪色而使白布沾色的情况。,皂洗牢度与染料的化学结构、染料与纤维的结合状态、燃料浓度、染色工艺及皂洗条件有关 3.摩擦牢度：分
18、为干摩擦及湿摩擦牢度前者是用于白布摩擦织物，看白布的沾色情况，后者用汗水100%的白布摩擦织物，看白布的沾色情况。湿摩擦牢度一般低于干摩擦牢度，摩擦牢度只要取决于浮色的多少、染料与纤维的结合情况和染料参透的均匀度,五、染料的质量检测,(一)染料不溶物的测定1.测定原理使染料充分溶解在适宜的溶剂中，然后用过滤器过滤，充分洗涤，用称量法测定不溶物含量2.测定方法 (1)染料的溶解：称取试样1g于800mL烧杯中， A.水溶性染料：加入蒸馏水600mL加热至沸 B.硫化染料：加入250mL硫化钠溶液，加热至沸，保持10min，用蒸馏水稀释1倍 C.色酸：少许乙醇润湿，加35mL氢氧化钠溶液，搅匀，加
19、入400mL蒸馏水，加热至沸，保持5min D.色基：加盐酸20mL，搅匀，再加500mL沸蒸馏水,(2)过滤：将燃料溶液在已知恒重的过滤器上趁热过滤 (3)洗涤 A.水溶性染料：热蒸馏水洗至洗液无色 B.硫化染料：先用硫化钠溶液充分洗涤，在用蒸馏水洗至洗液无色 C.热蒸馏水洗至洗液滴入酚酞指示剂无色为止 D.热蒸馏水洗至洗液中无氯离子为止 (4)干燥和称量：卸下过滤器，放入100105烘箱中烘至恒重，冷却，称重,3.结果计算,（二）染料筛分细度的测定染料筛分细度：以样品在给定网目的标准筛上振动过筛后的残余物的质量表示称取试样10g，在规定网目的标准筛上振动过筛，然后用羊毛刷至放在筛子下面的纸
20、上在半分钟内无细粒落下，称量筛子上剩余染料质量,（三）水溶性染料的溶解度和溶液的稳定性的测定1.测定原料 在指定的温度下，制备一组包括溶解度极限在内的已知浓度的待测染料溶液，在该温度采用可加热的布氏漏斗抽滤，并通过目测滤纸的残渣和测定过滤的时间来确定溶解度的极限2.测定步骤 (1)制备的染料溶液的浓度档次将按预计的该染料的溶解度的极限值来选定,(2)90溶解度的测定：准备60的水，先用少量水将一份已知量的待测染料调浆，移入广口锥形瓶瓶，完全润湿后，余下的水倒入锥形瓶，在90加热5min，然后立即过滤测定溶解度 (3)溶液稳定性的测定：将锥形瓶置于恒温水浴，放置2h后摇匀、过滤 (4)过滤：将布氏漏斗预热到实验温度，润湿漏斗中的双层滤纸；调整真空度至34kPa；过滤记录时间；目测烧瓶中是否有残余物。 3.结果与分析目测评定过滤过的干燥滤纸，当滤纸上看到残渣时的浓度就作为溶解度极限或溶液稳定极限,
