【文章內(nèi)容簡介】 度計(jì)、毛細(xì)管黏度計(jì)和落球式黏度計(jì)。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 38 ? 優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)異的黏結(jié)力 、 耐化學(xué)藥品 、 防腐蝕和耐水 、 涂膜附著力優(yōu)良 、 熱穩(wěn)定性好 、 電絕緣性好 。 固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理化學(xué)性能 ， 變定收縮率小 ， 制品尺寸穩(wěn)定性好 ， 硬度高 ， 柔韌性較好 ， 對(duì)堿及大部分溶劑穩(wěn)定 。 ? 缺點(diǎn)： 耐候性差 、 易粉化 、 涂膜豐滿度不好 ， 不適宜用作戶外或高裝飾性涂料 。 環(huán)氧樹脂涂料特性 ： 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 39 環(huán)氧樹脂分類與型號(hào) ： 環(huán)氧樹脂 ? 縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂 ? 縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂 ? 縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂 ? 脂肪族環(huán)氧樹脂 H 2 COC H C H 2 CC H 3C H 3O O C H 2 C H C H 2O HCC H 3C H 3O O C H 2 C H C H 2OnO C H 2OO C H 2OC H C H 2OC H C H 2ON C H 2 C H C H 2OR R 39。C H 2 C HO C H 2 N2 C H 2 N C H 2 C H C H 2O 2C O O C H 2O C H3 H 3 C O OC H C H 2OC H 2 C H C H C H 2 C H 2O C H C H C H 2O? 環(huán)氧化烯烴 ? 新型環(huán)氧樹脂 C H 2 C HOC H 2 N NR 39。R OOC H 2 C H C H 2ONO R N OOO OO13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 40 胺類固化劑交聯(lián)反應(yīng) C H C H 2O + R N H 2 C H C H 2O H NR C H 2 C HO HC H C H 2O + R 2 N H C H C H 2O H NR RC H C H 2O + R 3 N C H C H 2O n胺用量計(jì)算 伯胺 、 仲胺固化劑用量是以氨基上的一個(gè)活潑氫原子與樹脂中一個(gè)環(huán)氧基相對(duì)應(yīng)為依據(jù) 。 其中 G為 100克環(huán)氧樹脂所需胺的克數(shù) ， M為胺的分子量 ，Hn為氨基上活潑氫原子總數(shù) ， E為環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值 。 其中 G為 100克環(huán)氧樹脂所需胺的克數(shù) ， Q1為活潑氫當(dāng)量 (胺的摩爾質(zhì)量 /活潑氫原子數(shù) )， Q2為環(huán)氧當(dāng)量 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 41 胺加成物用量的計(jì)算 胺加成物常用胺值表示含胺量的多少 。 胺值相當(dāng)于 1克樣品中的堿度的氫氧化鉀的毫克數(shù) ， 由胺值可以計(jì)算出胺當(dāng)量 。 由胺當(dāng)量可以計(jì)算出活潑氫當(dāng)量。 其中 Nn為胺加成物的氮原子數(shù)， Hn為胺加成物的活潑氫原子數(shù)。 叔胺用量 叔胺無活潑氫 ， 作固化劑的用量一般為 515%， 但很少單獨(dú)使用 ， 主要用作促進(jìn)劑 ，如作為酸酐固化催化劑時(shí) ， 一般加樹脂重量的 %， 常用的有芐基二甲胺和 2， 4，6三 (二甲氨基甲基 )苯酚 (DMP30)。 NO HNNN13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 42 咪唑用于環(huán)氧樹脂的交聯(lián) H N NC H 3C 2 H 5OC H 2+H N NC H 3C 2 H 5C H 2 C HON NC H 3C 2 H 5C H 2 C HO HOC H 2N NC H 3C 2 H 5C H 2 C HO HH 2 CH COOC H 2交 聯(lián) 網(wǎng) 絡(luò) 聚 合 物13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 43 酸酐固化劑的交聯(lián)反應(yīng) 二元酸及其酸酐可以作為環(huán)氧樹脂的固化劑 ， 固化后樹脂具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性 ， 但固化后樹脂含有酯鍵 ， 容易被堿侵蝕 。 特點(diǎn)： 固化時(shí)放熱量低 ， 使用期限長 ， 要在較高溫下烘烤才能完全固化 。 缺點(diǎn)： 易升華 、 易吸水 、 使用不方便 。 涂料中常使用液體的酸酐加成物 ， 如順丁烯二酸酐和桐油加成物 。 環(huán)氧樹脂用其它樹脂的交聯(lián)固化 利用環(huán)氧樹脂中易反應(yīng)的羥基和環(huán)氧基和其它樹脂中的反應(yīng)基團(tuán)反應(yīng) ， 如聚酰胺 、 酚醛樹脂 、 氨基樹脂 、 醇酸樹脂 、 有機(jī)硅樹脂 、 含異氰酸酯基的聚氨酯樹脂等 ， 可以得到不同性能的改性環(huán)氧樹脂 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 44 ? 聚氨酯樹脂 (Polyurethane Resin) 主鏈含 —NHCOO—重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物 。 英文縮寫PU。 由異氰酸酯 (單體 )與羥基化合物聚合而成 。 C H 3N C ON C OC H 2O C N N C OO C N N C O工業(yè)常用的二異氰酸酯 如用二醇可得線型聚氨酯 如用多元醇可得交聯(lián)聚氨酯 化學(xué)結(jié)構(gòu)特征： 氨基甲酸酯鍵 、 酯鍵 、 醚鍵 、 不飽和油脂雙鍵 、 縮二脲鍵 、脲基甲酸酯鍵等 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 45 ? 濕固化聚氨酯體系： 利用端基的異氰酸酯預(yù)聚物與大氣中的濕氣發(fā)生反應(yīng)交聯(lián)成膜 。 ? 加熱固化聚氨酯體系 (烘烤型或封閉型 )： 采用苯酚保護(hù)端基的異氰酸酯預(yù)聚物在加熱脫保護(hù)后與涂料中存在的羥基發(fā)生反應(yīng)而交聯(lián) 。 可用于絕緣漆和烘干漆 ， 漆膜耐磨性良好 。 OON H O HO HO C N O HO H聚氨酯交聯(lián)體系 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 46 ? 單包裝聚氨酯體系 (胺酯油 )(聚氨酯醇酸樹脂 )， 用異氰酸酯代替醇酸樹脂合成中的二酸得到的聚合物 ， 其性能由油種和油度決定 。 ? 雙包裝聚氨酯體系 ， 多羥基化合物預(yù)聚物為一組分 ，而另一組分為催化劑 (叔胺 )。 可以常溫固化也可以加熱固化 ， 該混合組分的活化期相當(dāng)長 ， 允許合理的操作時(shí)間 。 【 催化固化型 】 ? 雙包裝聚氨酯體系 ， 多羥基化合物預(yù)聚物為一組分 ，而另一組分為含有游離羥基的聚醚或聚酯 。 聚氨酯涂料的優(yōu)異性能符合涂料工業(yè)的資源 、 能源 、 無污染三前提及四 E原則 (Economy, Efficiency, Ecology, Energy)，具有好的發(fā)展前途 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 47 ? 溶劑型丙烯酸樹脂 丙烯酸樹脂特色及其常用單體 丙烯酸樹脂特色： 色淺 、 耐候 、 耐光 、 耐熱 、 耐腐蝕性好 、保色保光性強(qiáng) 、 漆膜豐滿等 。 漆膜特性 單體 硬度 MMA, EMA, nPMA, iPMA, ?HEMA, GMA, AA, MAA, AN, AAM, St, 順丁烯二酸 附著力 BMA, EA, BA, HEA, HPA, St, AAM, MAAM, TMPTA, 季戊四醇三丙烯酸酯，順丁烯二酸 柔韌性、抗凍裂性 EA, BA, LMA, ?EHA, ?EHA 抗沾污性 低碳鏈丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯， St 耐光性 MMA, BMA, EA, BA, ?EHA 耐水性 MMA, ?HMA, St, LMA 耐溶劑 (汽油 ) AN, MAAM, MAA, MMA, BMA 耐磨性 MAAM, AN 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 48 熱固性丙烯酸樹脂 熱固性丙烯酸涂料施工和溶劑揮發(fā)后 ， 該樹脂中官能團(tuán)之間相互反應(yīng)或加熱固化成膜 ， 所用反應(yīng)性官能團(tuán)有：羧基 、 羥基 、酸酐 、 環(huán)氧化物 、 胺 、 異氰酸酯 、 烯酰胺等丙烯酸衍生物 。 熱固性丙烯酸樹脂特點(diǎn)： ?固化前分子量低 ， 易溶解 ， 與其它樹脂混溶性好 。 可制成不同類型 (烘烤型 、 雙組份自干型等 )的丙烯酸樹脂涂料 。 可以制成高固體分涂料 ， 減少環(huán)境污染 。 ?良好的耐化學(xué)性 、 戶外耐久性 、 漆膜色淺豐滿 、 保光保色性好 、 過度烘烤不變色 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 49 單體 交聯(lián)和交聯(lián)劑 (甲基 )丙烯酸 三聚氰胺 甲醛樹脂，環(huán)氧樹脂 ?HE(M)A, HP(M)A 多異氰酸酯、三聚氰胺 甲醛樹脂 順丁烯二酸酐 環(huán)氧樹脂 (甲基 )丙烯酸縮水甘油酯 多元羧酸、加熱催化自交聯(lián)、多元胺 (甲基 )丙烯酸二甲氨基乙酯 自交聯(lián) (甲基 )丙烯酰胺 環(huán)氧樹脂 熱固性丙烯酸樹脂的官能單體和交聯(lián)劑 熱固性丙烯酸樹脂交聯(lián)方式 * *OOOH* *OOOO**自反應(yīng)型： 可單獨(dú)或在微量酸或胺催化劑存在下 ， 加熱到一定程度 ， 側(cè)鏈活性基團(tuán)之間交聯(lián)固化成膜 。 活性基：縮水甘油基 、 N羥甲基 、 N羥甲基醚 、 氨基甲酸酯 、 N乙撐脲基等 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 50 潛反應(yīng)型： 通過自身所帶的活性側(cè)鏈官能團(tuán)與添加的交聯(lián)劑進(jìn)行反應(yīng) ， 交聯(lián)劑至少應(yīng)有兩個(gè)官能團(tuán) 。 可以通過改變樹脂側(cè)基和交聯(lián)劑來調(diào)節(jié)樹脂性質(zhì) 。 樹脂的潛反應(yīng)基團(tuán)：胺基 、 羧基 、 羥基 、 酰胺基 、 氨基甲酸酯等 。 側(cè)基 交聯(lián)劑 羧基 環(huán)氧樹脂、金屬鹽 羥基 氨基樹脂、異氰酸酯 胺基 環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、酸酐、氨基樹脂 酰胺 /氨基甲酸酯基 酸酐 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 51 非轉(zhuǎn)化型成膜物 ? 纖維素聚合物 主要是纖維素的衍生物 ， 如硝基纖維素 、 醋酸纖維素 、 醋酸丁酸纖維素 、 乙基纖維素等 。 硝基纖維素可以溶于一系列溶劑 ， 靠溶劑蒸發(fā)而成膜 ， 也可加入增塑劑改善涂膜的柔韌性和附著力 。 所得涂膜耐水和耐稀酸 ， 遇堿和濃酸分解 。 具有干燥快 、 涂膜光澤好 、堅(jiān)硬耐磨 、 便于裝飾 ， 適用于金屬 、 木材 、 皮革 、 織物等物件涂裝 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 52 ? 氯化橡膠 氯化橡膠是由天然橡膠或合成橡膠經(jīng)氯化改性后得到的橡膠衍生產(chǎn)品 ， 是橡膠領(lǐng)域中第 1個(gè)工業(yè)化的橡膠衍生物 。 具體過程是將素?zé)捘z溶解在氯仿或四氯化碳中 ， 在 80?100oC氯化制得的 ， 氯含量在 60?65%左右 。 氯化橡膠常與其它樹脂并用 ，使漆基具有耐水和耐化學(xué)藥品性 ， 主要用于制備高度耐化學(xué)藥品或耐腐蝕的涂料 。 塑煉 (Mastication)， 又稱素?zé)捇蜍垷?， 是指生膠在機(jī)械力 、熱 、 氧等作用下 ， 從強(qiáng)韌的彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浨揖哂兴苄缘臓顟B(tài) ， 其目的是為了降低分子量 、 降低黏度以及降低粘流溫度并增加其可塑性 (流動(dòng)性 )。 塑煉過的膠稱為塑煉膠 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 53 ? 乙烯類樹脂 單取代乙烯及與其它類乙烯共聚所得的聚合物 ， 如 PVC、PVA等 ， 在涂料工業(yè)中占有很高的地位 。 PVC涂料： 將 PVC分散在烴類或可塑的溶劑化介質(zhì)中形成有機(jī)溶膠和塑性溶膠而成 涂層的形成： 將分散體噴涂在底材上而形成不連續(xù)的粒子 ，通過烘烤將這些粒子聚集而形成連續(xù)涂膜 。 可以通過引入其它聚合單體來改變涂層的性質(zhì)。 * *Cl*C l*OOC H 3*C l OOC H 3*OO O增加溶解性 增加粘附力 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 54 C lC lC lC lC l致密、結(jié)晶性樹脂 增加柔韌性 用于游泳池的涂裝 O H O O聚乙烯醇縮丁醛共聚物(PVB) O H O O聚乙烯醇縮甲醛共聚物 聚乙烯醇縮丁醛 PVB能溶于醇 、 酮 、 鹵代烴 、 酯等溶劑 。 所得到的薄膜可用于制作安全玻璃的夾層材料 。 也可用于金屬底層的防腐 、 防銹 、 防寒等 ， 也可以用于陶瓷行業(yè) ， 用于木材的粘接 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 55 涂料次要成膜物 次要成膜物 顏料 (著色顏料和防銹顏料 ) 體質(zhì)顏料 (填料 ) 顏料的作用： 在涂料中起著著色 、 防銹 、 遮蓋等作用 。 顏料的分類： 按化學(xué)結(jié)構(gòu) ， 可分為無機(jī)顏料和有機(jī)顏料 ， 按性質(zhì) ， 可分為著色顏料 ， 防銹顏料和體質(zhì)顏料 。 按其來源 ， 可分為天然和人造兩類 。 天然顏料多源于天然礦物 ， 如朱砂 ， 石綠等 。 人造顏料多為無機(jī)或有機(jī)化學(xué)合物 ， 如鐵紅 ， 鉻黃 ， 甲苯胺紅等 。 有機(jī)顏料具有顏色和鮮艷的色澤 ， 但從許多性質(zhì)上來說不及無機(jī)顏料 ， 例如無機(jī)顏料對(duì)光的作用和大氣的影響較為穩(wěn)定 ， 并可生成金屬免受腐蝕的涂料薄膜 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工 ——涂料 56 功能：防止金屬腐蝕提高漆膜對(duì)金屬表面的保護(hù)作用 。 其作用可以分為兩類：物理性防銹和化學(xué)性防銹 ， 其中化學(xué)性防銹顏料又可以分為緩蝕性和電化學(xué)作用型兩種顏料 。 防銹顏料 ? 物理性防銹顏料 借助其細(xì)密的顆粒填充漆膜結(jié)構(gòu) ， 提高了漆膜的致密性 ， 起到屏蔽作用 ， 降低了漆膜滲透性 ， 從而起防銹作用 ， 最常用如氧化鐵紅 。 結(jié)構(gòu)呈片狀的顏料如鋁粉 ， 玻璃鱗片等 ， 可以在漆膜中形成薄片相隔 ， 增加漆膜的封閉性 ， 提高漆膜抗老化性能 。 13:32 現(xiàn)代精細(xì)化工