涂料化學(xué)與工藝學(xué)習(xí)題及解答-文庫(kù)吧資料
2025-06-06 18:16本頁(yè)面
【正文】 的溫度、濕度及頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，以及耐氧化、耐電弧、耐輻照、防煙霧、防霉菌等特性。既具備無(wú)機(jī)物的耐侯、耐高溫性能，又具備有機(jī)樹(shù)脂的柔韌性。丙烯酸酯涂料已廣泛用于汽車(chē)裝飾和修補(bǔ)、家用電器、卷材、機(jī)械、儀表電器、建筑、家具等生產(chǎn)領(lǐng)域。熱塑性丙烯酸樹(shù)脂的成膜主要通過(guò)溶劑的揮發(fā)，分子鏈相互纏繞進(jìn)行的，因此，涂膜的性能主要取決于聚合單體的選擇和分子量大小，主要用于汽車(chē)面漆和汽車(chē)修補(bǔ)漆，也可用于紙張涂料，氣溶膠，木器清漆，真空清漆，可剝漆，油墨等。（4）丙烯酸樹(shù)脂 丙烯酸樹(shù)脂是指由（甲基）丙烯酸酯單體均聚或者共聚得到的聚合物，包括熱塑性和熱固性丙烯酸樹(shù)脂。聚氨酯改性醇酸樹(shù)脂干燥塊，硬度高，漆膜彈性好，耐磨性高，且防水性能和耐化學(xué)性好，主要用室內(nèi)木器清漆。長(zhǎng)油度醇酸樹(shù)脂主要用作建筑涂料，中油度醇酸樹(shù)脂主要用用氣干性工業(yè)涂料，也可以用作汽車(chē)，卡車(chē)和重型貨車(chē)修補(bǔ)漆，短油度醇酸樹(shù)脂主要和氨基樹(shù)脂一道用作工業(yè)烘干面漆如金屬家具，自行車(chē)，散熱器等。與以前的油基材料相比，醇酸樹(shù)脂的原料易得、工藝簡(jiǎn)單，而且在干燥速率、附著力、光澤、硬度、保光性和耐候性等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以前的油性漆。聚氨酯涂料的固化溫度范圍寬，可以在高低溫條件下固化，其形成的漆膜附著力強(qiáng)，耐磨性、耐高、低溫性能均較好，具有良好的裝飾性和防護(hù)性能，因此廣泛用于家具、汽車(chē)、飛機(jī)、鋼鐵設(shè)備等裝飾和保護(hù)。 由于聚氨酯分子中具有強(qiáng)極性氨基甲酸酯基團(tuán)，大分子間存在氫鍵，聚合物具有高強(qiáng)度、耐磨、耐溶劑等特點(diǎn)。 芳香族二異氰酸酯的最大缺點(diǎn)是涂膜長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下易變黃，主要是從異氰酸酯基衍變成的芳環(huán)端氨基易被氧化。（2）聚氨酯樹(shù)脂 在分子結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸酯重復(fù)鏈節(jié)的高分子化合物稱(chēng)為聚氨酯樹(shù)脂，由多異氰酸酯和多元醇通過(guò)氫轉(zhuǎn)移加成聚合而成。缺點(diǎn)：耐候性差，在紫外光照射下會(huì)降解，造成性能下降，限制了在其戶(hù)外使用，而且固化物脆性大，沖擊強(qiáng)度低，不太耐高溫。目前市面上環(huán)氧樹(shù)脂主要是雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，即雙酚A縮水甘油醚（DGEBA），由雙酚A(DDP)與環(huán)氧氯丙烷(ECH)反應(yīng)制得，目前實(shí)際使用的環(huán)氧樹(shù)脂中70％以上屬于這種環(huán)氧樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)如下：從化學(xué)結(jié)構(gòu)中可以看出，雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的分子具有以下特征： 1. 兩端為反應(yīng)活性很強(qiáng)的環(huán)氧基； 2. 分子主鏈上有許多醚鍵； 3. 樹(shù)脂分子鏈有許多仲羥基，可以看成一種長(zhǎng)鏈的多元醇； 4. 分子鏈上有大量苯環(huán)、次甲基和異丙基； 優(yōu)點(diǎn)： 環(huán)氧樹(shù)脂穩(wěn)定性好，未加入固化劑可放置一年以上； 樹(shù)脂工藝性好，能溶于多種溶劑。它是涂料的基礎(chǔ)，常稱(chēng)為基料、漆料和漆基。 第二節(jié) 涂料基本組成 涂料一般由成膜物、顏料、溶劑和稀釋劑、助劑組成，涂料施工后，隨著溶劑和稀釋劑的揮發(fā)，成膜物干燥成膜。（3）使分子量分布變窄 方法多是經(jīng)驗(yàn)性的，如控制加料順序、溫度控制等，但漆膜性能特別是抗沖擊性能可能下降。（2）降低分子量：通過(guò)降低二元酸/多元醇的比例來(lái)達(dá)到。3）聚合物與醇酸樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)合① 氨基醇酸樹(shù)脂漆① 含有環(huán)氧等活潑基團(tuán)的丙烯酸酯共聚物，與醇酸樹(shù)脂分子間的醚化、酯化反應(yīng)，將兩部分結(jié)合在一起。除st外，可共聚的還有丙烯酸酯、MMA等，用MMA改性的，干燥迅速，保色性、耐候性提高。為了改善共聚性，可在二元酸組分中加入部分馬來(lái)酸酐，通過(guò)它的雙鍵進(jìn)行共聚。改性方法——三種（2）烯類(lèi)單體與醇酸樹(shù)脂中的雙鍵共聚一般含共軛雙鍵的醇酸樹(shù)脂才有較好的共聚作用。注意：與一般烯類(lèi)聚合物如聚丙烯酸酯類(lèi)難混合，可在烯類(lèi)聚合物中共聚進(jìn)帶N的堿性單體（如乙烯基吡啶），通過(guò)堿基團(tuán)與醇酸樹(shù)脂中的COOH作用以增加混溶性。（2）醇酸樹(shù)脂具有很好的涂刷性、潤(rùn)濕性和初始裝飾性, 通過(guò)改性把優(yōu)點(diǎn)賦予其他成膜物。四、改性醇酸樹(shù)脂 除了脂肪酸、多元醇、二元酸外，另外加入其他組分的醇酸樹(shù)脂，稱(chēng)為改性醇酸樹(shù)脂。2）合成工藝 ① 將豆油酸、季戊四醇、苯酐和回流二甲苯（單體總量的8％）全部加入反應(yīng)釜，通入少量CO2，開(kāi)慢速攪拌，用1h升溫至180℃；保溫1h； ② 用1h升溫至200～220℃，保溫2h，抽樣測(cè)酸值達(dá)10mgKOH/g、粘度（加氏管）達(dá)到10s為反應(yīng)終點(diǎn)。如果達(dá)不到，繼續(xù)保溫，每30min抽樣復(fù)測(cè)； ⑦ 酸值、黏度達(dá)標(biāo)后即停止加熱，出料到兌稀罐，120℃加200號(hào)汽油兌稀，冷卻至50℃過(guò)濾，收于儲(chǔ)罐供配漆使用。（2）合成工藝 ① 將雙漂豆油、漂梓油加入反應(yīng)釜,開(kāi)慢速攪拌，升溫，同時(shí)通CO2，120℃％的LiOH； ② 升溫至220℃，逐步加入季戊四醇，再升溫至240℃醇解，保溫醇解至醇解物：95％乙醇(25 ℃)＝1：3～5達(dá)到透明。當(dāng)酸值約8 mgKOH/g（樹(shù)脂）、粘度（加氏管）達(dá)到10s，停止加熱，出料到兌稀罐，110℃加二甲苯，過(guò)濾，收于儲(chǔ)罐。)。3油度＝（＋＋－18）＝38％醇超量＝（3－2）/(2)＝平均官能度＝2(21+3)/（++1+3）= ＝ 2/ ＝ 不易凝膠。油內(nèi)脂肪酸醇酸樹(shù)脂合成實(shí)例短油度椰子油醇酸樹(shù)脂的合成（1）配方及核算：原料用量/kg分子量摩爾數(shù)/kmol精制椰子油66295%甘油苯酐148油內(nèi)甘油 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。（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。 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(tuán)等發(fā)生氫鍵作用，因而有較強(qiáng)吸附力）（3）引入反應(yīng)性基團(tuán)：對(duì)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(tuán)，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(xiàn)型的側(cè)鏈含羥基的聚酯。將兩者的單體共聚，則可得到Tg適中的共聚物。按照作用分（白色顏料），
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