涂料化學(xué)與工藝學(xué)習(xí)題及解答(已修改)
2025-06-12 18:16 本頁面
【正文】 ： （1）分子量理論上，分子量愈高，機械性能、耐老化、耐磨性能愈高。應(yīng)用與施工上，考慮溶解性、相容性、粘度、對顏料的潤濕性等因素，分子量過高是不利的。一般，熱塑性樹脂如纖維素漆，乙烯類，丙烯酸酯，橡膠類涂料，分子量可高些，但要小于其作為塑料、橡膠、纖維是的分子量。熱固性樹脂，如環(huán)氧涂料，聚氨酯類，施工前合成較低分子量的預(yù)聚物，施工后，通過預(yù)聚物官能團間進行固化交聯(lián)反應(yīng)。： （2）結(jié)構(gòu)：包括化學(xué)結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。涂料是多組分，多相體系，影響因素多，但也有規(guī)律可循： a、 分子鏈中引入不對稱苯環(huán)，可提高玻璃化溫度，從而提高漆膜強度。但含苯環(huán)，不耐光，易泛黃。所以雙酚A環(huán)氧樹脂漆易粉化，而脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的耐候性好，同理，脂肪族聚氨酯耐候性也好于芳香族PU。 b、分子鏈中引入極性基團，利用提高附著力。 羥基，羧基，氨基等可提高漆膜的交聯(lián)密度。 c、利用共聚合等方法可避免漆膜成膜過程中結(jié)晶。涂料樹脂大多要求透明，并有一定柔韌性，結(jié)晶結(jié)構(gòu)是不利的。（3）合成方法從機理看，主要采用逐步聚合，自由基聚合和共聚合反應(yīng)從實施方法看，主要是乳液聚合和溶液聚合，另外還有種子聚合和核殼聚合。為滿足多方面性能的要求，涂料樹脂的合成往往同時存在多種反應(yīng)機理。如苯乙烯改性醇酸樹脂：逐步聚合+自由基聚合。1什么是涂料，它有哪些主要作用？？命名原則是什么？（1）轉(zhuǎn)換型（反應(yīng)型）涂料：成膜工程中有化學(xué)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于熱固性聚合物氣干型：常溫下交聯(lián)固化，如醇酸樹脂涂料烘烤型：高溫下交聯(lián)固化，如氨基漆。（2）非轉(zhuǎn)換型：成膜過程僅是溶劑揮發(fā)，未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是熱塑性聚合物，如硝基漆，氯化橡膠漆等。2 、從溶劑分：（1）有溶劑涂料：水性涂料，溶劑型涂料（溶劑含量低的為高固體份涂料）（2）無溶劑涂料：粉末涂料、光敏涂料，干性油涂料從顏料分：清漆和色漆。色漆又按顏料品種、顏色分類。從用途分：建筑涂料，汽車涂料，卷材涂料，罐頭涂料，塑料涂料，紙張涂料，油墨等。從施工順序分:面漆,底漆（1）名稱涂料全名=顏料或顏色名稱+成膜物質(zhì)名稱+基本名稱。若顏料對漆膜性能起顯著作用，則用顏料名稱代替顏色。（2）如果含多種成膜物質(zhì)，選取起主要作用的一種命名，如涂料中松香改性酚醛樹脂，酚醛占樹脂總量的50%以上時，為酚醛漆類；當(dāng)酚醛占50%以下時，為天然樹脂漆類。（3）選取兩種成膜物命名，占主要地位者列在前面，如 環(huán)氧硝基磁漆（4）某些具有專業(yè)用途或特殊性能的產(chǎn)品，可在成膜物后加以說明。如醇酸導(dǎo)電磁漆，白硝基外用磁漆。？。從組成上看，涂料一般包含四大組分：成膜物質(zhì)、溶劑（分散介質(zhì)）、顏（填）料和各類涂料助劑。 成膜物質(zhì)：也稱粘結(jié)劑或基料，是連續(xù)相，也是是涂料中最主要成分，無成膜物的不能稱為涂料。對涂料的保護和機械性能等起主要作用。一般為有機材料，成膜前可為聚合物或低聚物，成膜后形成聚合物膜顏填料是涂料中的次要成膜物質(zhì)，但它不能離開主要成膜物質(zhì)（涂料樹脂）而單獨構(gòu)成涂膜。顏料是一種不溶于成膜物質(zhì)的有色礦物質(zhì)或有機物質(zhì)?！?0um。遮蓋、賦色為主要作用，另外還有增強，賦予特殊性能如改善流變性，降低成本等溶劑：在涂料中起到溶解或分散成膜物質(zhì)及顏（填）料的作用，以滿足各種油漆施工工藝的要求，其用量在50%(V/V)左右。溶劑（或分散介質(zhì)）并非成膜物質(zhì)，它可以幫助施工和成膜，涂料涂覆與表面后，溶劑應(yīng)基本揮發(fā)盡。助劑：在涂料中的用量很少，約103(w/w),但作用很大，不可或缺。5．顏料按用途可分為哪三種？按用途可分為三種：體質(zhì)顏料、著色顏料、防銹顏料。 體質(zhì)顏料： 也稱為填料、增量劑、惰性顏料，主要用來增加涂層厚度，提高耐磨性和機械強度。 著色顏料：可賦予涂層美麗的色彩，具有良好的遮蓋性，可以提高涂層的耐日曬性、耐久性和耐氣候變化等性能。 防銹顏料：這種顏料可使涂層具有良好的防銹能力，延長壽命，它是防銹底漆的主要原料。按來源顏料可分為有機顏料和無機顏料，無機顏料又可分為天然無機顏料和人造無機顏料。按照作用分（白色顏料），著色顏料，惰性顏料，功能顏料6．現(xiàn)代涂料助劑主要有哪四大類？各舉兩例（1）對涂料生產(chǎn)過程發(fā)生作用的助劑，如消泡劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑等； （2）對涂料儲存過程發(fā)生作用的助劑，如防沉劑、穩(wěn)定劑，防結(jié)皮劑等； （3）對涂料施工過程起作用的助劑，如流平劑、消泡劑、催干劑、防流掛劑等； （4）對涂膜性能產(chǎn)生作用的助劑，如增塑劑、消光劑、阻燃劑、防霉劑等。7．涂料的發(fā)展史一般可分為哪三個階段？ （1）天然成膜物質(zhì)的使用； （2）涂料工業(yè)的形成；（3）合成樹脂涂料的生產(chǎn)8．今后十年，涂料工業(yè)的技術(shù)發(fā)展將主要體現(xiàn)在哪“四化”？ 水性化、粉末化、高固體份化和光固化n 共聚合反應(yīng)：涂料用的成膜物大多是共聚物，共聚合反應(yīng)是對成膜物改性的重要手段，有如下重要作用：（1）調(diào)節(jié)Tg：例如PMMA Tg=105℃ ，用于涂料成膜物太脆，且溶解性差，聚丙烯酸丁酯Tg=56℃，用于成膜物漆膜不能干燥而發(fā)粘。將兩者的單體共聚，則可得到Tg適中的共聚物。（2）改善聚合物的附著力：加入含有OH 、–NH2 或COOH的共聚單體，以改善涂料對底材的附著力。 例如，在丙烯酸涂料中所用的丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯共聚物中常加入少量第三單體（如丙烯酸）以改善附著力（易與基材表面氧原子或氫氧基團等發(fā)生氫鍵作用，因而有較強吸附力）（3）引入反應(yīng)性基團：對于熱固性涂料（烤漆），其成膜物中需要有一定的活性反應(yīng)基團，例如OH 、–NH2等，在聚酯中常加入三羥甲基丙烷、季戊四醇等與其他二元醇共聚，得到線型的側(cè)鏈含羥基的聚酯。丙烯酸羥乙酯，羥甲基丙烯酰胺等則常用于丙烯酸酯類的共聚。（4）改善聚合物的化學(xué)性質(zhì)MMA與其他單體共聚，可以改善其熱降解性能PVAc易水解，用VAc與叔碳酸乙烯酯共聚合，有優(yōu)異的耐水解性能。（5）改善溶解性能 為制備水溶性成膜物，常常在聚合物中引入各種含羧基的單體，例如在烯類聚合物中引入丙烯酸，甲基丙烯酸，馬來酸酐等單體。 在聚酯中也常用偏苯三酸作為共聚單體，其結(jié)果是在聚合物中含有一定量的羧基。（6）成膜物的功能化對于具有特殊用途的涂料，將成膜物功能化是一個重要方法，例如將含有有機錫的單體和其他單體共聚，可得到具有防污能力的成膜物。醇酸樹脂合成實
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