《涂料工艺学》教学大纲 课程名称：涂料工艺学 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Coatings Technology 总学时/周学时/学分：32/22 其中实验/实战学时：8 先倦课程：有机化学、无机化学、高分子化学、仪器分析、分析化学、精细化学品工艺学 后续课程支撑：助剂化学及工艺学、功能高分子材料 授课时间：1-16周，星期三1-2节 授课地点：理论课在松山湖校区7B-411,实验课在12E503 授课对象：2019级应用化学1、2班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名职称：赵莉丽/讲师，张刚/副教授 答疑时间、地点与方式： 1课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑： 2.课外：可直接到12L302办公室进行答疑： 3.线上：建立微信课程群，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷()闭卷()课程论文()其它() 使用教材： 1.《涂料化学》，洪啸吟，科学出版社，2019年5月第三版 教学参考资料： 1.《涂料技术导论》，刘安华，化学工业出版社，2005年4月第1版： 2.《涂料化学与工艺学》，官仕龙，化学工业出版社，2013年3月第1版。 课程简介： 本课程从涂料的基本组成、作用和合成原理出发，系统地讲授涂料的组成，分类及基料的合成方法和应用：探讨涂料的配方设计和合成工艺的过程 1
1 《涂料工艺学》教学大纲 课程名称：涂料工艺学 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Coatings Technology 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：8 先修课程：有机化学、无机化学、高分子化学、仪器分析、分析化学、精细化学品工艺学 后续课程支撑：助剂化学及工艺学、功能高分子材料 授课时间：1-16 周，星期三 1-2 节 授课地点：理论课在松山湖校区 7B-411，实验课在 12E503 授课对象：2019 级应用化学 1、2 班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：赵莉丽/讲师，张刚/副教授 答疑时间、地点与方式： 1.课堂：每次上课的课前、课间和课后进行答疑； 2.课外：可直接到 12L302 办公室进行答疑； 3.线上：建立微信课程群，实施线上答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 1. 《涂料化学》，洪啸吟，科学出版社，2019 年 5 月第三版 教学参考资料： 1. 《涂料技术导论》，刘安华，化学工业出版社，2005 年 4 月第 1 版； 2. 《涂料化学与工艺学》，官仕龙，化学工业出版社，2013 年 3 月第 1 版。 课程简介： 本课程从涂料的基本组成、作用和合成原理出发，系统地讲授涂料的组成，分类及基料的合成方法和应用；探讨涂料的配方设计和合成工艺的过程
控制，了解和掌握涂料的施工工艺：学习和掌握涂料成膜过程的相关参数控制及与漆膜相关的表面化学知识。通过涂料产品的制备及性能检测的实训， 学握涂料的基本配方和制备工艺流程：通过本课程的学习，使学生对涂料有一个较全面而深刻的认识，熟悉涂料的应用领域，丰富专业知识体系，为今 后从事生产、涂料开发和应用涂料提供坚实的理论和实践知识。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 单业要求 目标1： 22能够理解到解决复杂问题的多种方 2能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 掌握涂料的定义、分类、基本组分等，掌握涂料的合成方 案，并通过分析文献选择和判断可替代 本原理，识别和表达化学领域相关的工程与设计问 法，熟悉涂料的应用领域：掌握涂料配方的设计、涂料的 的解决方案 题，并通过文献研究分析以获得有效结论 制备工艺、涂料及涂装质量的评价手段，以及涂装技术。 目标2： 掌握涂料树脂合成的基本操作及学会涂料性能表征操作： 43能够对实验过程加以控制，可以及 4能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究 学会使用涂料树脂合成的实验仪器，能进行树脂的合成与 时发现和理解实验问题，合理地分析和 和分析，包括设计实验、处理与解释数据得到合理 色漆的分散与制备。掌握涂料的常见性能表征设备的使用 处理实验结果，并得到有效的结论 有效的结论 方法。 目标3： 培养学生具有崇尚科学、探究科学、主动参与、团队协作、 独立思考与创新能力的学习态度和思想意识：养成理论联 72能针对实际的精细化工、能源利用 7能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对 系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职 等方面，分析研究项目对环境、人类生 环境和社会可持续发展的影响 业道德。激发学生专业兴趣，培养精细化工行业之职业及 存、社会发展产生的可能影响和损害 伦理规范，使学生初步具备涂料工程师的专业素质和职业 道德规范。 2
2 控制，了解和掌握涂料的施工工艺；学习和掌握涂料成膜过程的相关参数控制及与漆膜相关的表面化学知识。通过涂料产品的制备及性能检测的实训， 掌握涂料的基本配方和制备工艺流程；通过本课程的学习，使学生对涂料有一个较全面而深刻的认识，熟悉涂料的应用领域，丰富专业知识体系，为今 后从事生产、涂料开发和应用涂料提供坚实的理论和实践知识。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 掌握涂料的定义、分类、基本组分等，掌握涂料的合成方 法，熟悉涂料的应用领域；掌握涂料配方的设计、涂料的 制备工艺、涂料及涂装质量的评价手段，以及涂装技术。 2-2 能够理解到解决复杂问题的多种方 案，并通过分析文献选择和判断可替代 的解决方案 2 能够运用数学、自然科学和化学学科等领域的基 本原理，识别和表达化学领域相关的工程与设计问 题，并通过文献研究分析以获得有效结论 目标 2： 掌握涂料树脂合成的基本操作及学会涂料性能表征操作； 学会使用涂料树脂合成的实验仪器，能进行树脂的合成与 色漆的分散与制备。掌握涂料的常见性能表征设备的使用 方法。 4-3 能够对实验过程加以控制，可以及 时发现和理解实验问题，合理地分析和 处理实验结果，并得到有效的结论 4 能够采用科学方法对化学领域工程问题进行研究 和分析，包括设计实验、处理与解释数据得到合理 有效的结论 目标 3： 培养学生具有崇尚科学、探究科学、主动参与、团队协作、 独立思考与创新能力的学习态度和思想意识；养成理论联 系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职 业道德。激发学生专业兴趣，培养精细化工行业之职业及 伦理规范，使学生初步具备涂料工程师的专业素质和职业 道德规范。 7-2 能针对实际的精细化工、能源利用 等方面，分析研究项目对环境、人类生 存、社会发展产生的可能影响和损害 7 能够理解和评价化学化工相关问题的解决方案对 环境和社会可持续发展的影响
理论散学进程表 敢学模式 授课教 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入 周次 教学主题 支撑课 师 数 点) (线上混合式 教学方法 作业安排 线下 程目标 涂料的定义、作用、分类及命名、组成、 面临的挑战及发展方向 重点：涂料的定义组成 线上讲授 课程思政作业：要 1 绪论 赵莉丽 2 难点：涂料的发展方向 线上 与小组讨 求学生每人去查阅 目标1 课程思政融入点：1)以新冠疫情和冬奥 论 国内外涂料的发展 会为话题，展开讨论。2)介绍涂料的发 的文章或书籍 展历程，以及涂料面临的挑战，培养学 生的爱国主义精神。 黏度的定义、聚合物黏度的表示方式及 课堂讨论：与其他 浓溶液的黏度、聚合物相对分子质量及 学科的相关性。 线上讲授 漆膜的形成及有关 赵莉丽 分布、玻璃化温度及自由体积理论、成 2 线上 和小组讨 课后作业：无定形 2 目标1 基本性质 膜方式及涂装技术 论 聚合物与结晶聚合 重点：黏度、成膜方式及涂装技术 物的区别、关于玻 难点：玻璃化温度及自由体积理论 璃化温度的计算 缩聚反应的类型及机理：自由基聚合反 混合式 课后作业：关于凝 3.4 聚合反应 赵莉丽 4 应历程：共聚合反应的类型及机理：聚 线上讲授 目标1 链接见备注 胶点的计算。 合反应方法和超支化聚合物及其合成 3
3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式/ 线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 赵莉丽 2 涂料的定义、作用、分类及命名、组成、 面临的挑战及发展方向 重点：涂料的定义组成 难点：涂料的发展方向 课程思政融入点：1）以新冠疫情和冬奥 会为话题，展开讨论。2）介绍涂料的发 展历程，以及涂料面临的挑战，培养学 生的爱国主义精神。 线上 线上讲授 与小组讨 论 课程思政作业：要 求学生每人去查阅 国内外涂料的发展 的文章或书籍 目标 1 2 漆膜的形成及有关 基本性质 赵莉丽 2 黏度的定义、聚合物黏度的表示方式及 浓溶液的黏度、聚合物相对分子质量及 分布、玻璃化温度及自由体积理论、成 膜方式及涂装技术 重点：黏度、成膜方式及涂装技术 难点：玻璃化温度及自由体积理论 线上 线上讲授 和小组讨 论 课堂讨论：与其他 学科的相关性。 课后作业：无定形 聚合物与结晶聚合 物的区别、关于玻 璃化温度的计算 目标 1 3-4 聚合反应 赵莉丽 4 缩聚反应的类型及机理；自由基聚合反 应历程；共聚合反应的类型及机理；聚 合反应方法和超支化聚合物及其合成 混合式 链接见备注 线上讲授 课后作业：关于凝 胶点的计算。 目标 1
重点：自由基聚合反应历程、凝胶点计 算 难点：乳液聚合 利用优学院平台对发布课程动西 聚合物改性的目的、方法、涉及的化学 反应：成膜物的老化类型、原因和防老 线上讲授 课堂讨论：现实生 化机理：聚合物基复合材料、合金及纳 5 聚合物改性 赵莉丽 2 线上 与小组讨 活中老化现象及机 目标2 米材料的发展 论 理分析 重点：聚合物合金、纳米复合材料 难点：聚合反应 涂料中的流变学问题：表面张力引发的 表面润湿性能及疏水性能理论：涂料施 课后作业：关于生 涂料中的流变学与 6 赵莉丽 2 工中由于表面张力引起的流平与流挂现 线上 线上讲授 活中涂料表面化学 目标1 表面化学 象：涂料中的表面活性剂的选择及应用 的现象分析 重点：流体的类型、表面张力问题 难点：流平与流挂 溶剂的种类、溶剂参数的定义、溶剂的 课程思政作业：要 挥发性及对涂料黏度的影响：混合溶剂 求学生去调研涂料 课堂讲授 赵莉丽 黏度的计算及有机溶剂带来的环境问题 线下 中常用的溶剂类 溶剂 与小组讨 目标2 重点：溶剂的挥发性 型、溶剂对环境的 论 难点：溶剂对粘度的影响 污染，以及解决措 课程思政融入点：介绍涂料中溶剂的重 施
4 重点：自由基聚合反应历程、凝胶点计 算 难点：乳液聚合 利用优学院平台对发布课程动画 5 聚合物改性 赵莉丽 2 聚合物改性的目的、方法、涉及的化学 反应；成膜物的老化类型、原因和防老 化机理；聚合物基复合材料、合金及纳 米材料的发展 重点：聚合物合金、纳米复合材料 难点：聚合反应 线上 线上讲授 与小组讨 论 课堂讨论：现实生 活中老化现象及机 理分析 目标 2 6 涂料中的流变学与 表面化学 赵莉丽 2 涂料中的流变学问题；表面张力引发的 表面润湿性能及疏水性能理论；涂料施 工中由于表面张力引起的流平与流挂现 象；涂料中的表面活性剂的选择及应用 重点：流体的类型、表面张力问题 难点：流平与流挂 线上 线上讲授 课后作业：关于生 活中涂料表面化学 的现象分析 目标 1 7 溶剂 赵莉丽 2 溶剂的种类、溶剂参数的定义、溶剂的 挥发性及对涂料黏度的影响；混合溶剂 黏度的计算及有机溶剂带来的环境问题 重点：溶剂的挥发性 难点：溶剂对粘度的影响 课程思政融入点：介绍涂料中溶剂的重 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课程思政作业：要 求学生去调研涂料 中常用的溶剂类 型、溶剂对环境的 污染，以及解决措 施。 目标 2
要作用，以及洛剂对环境的污染，向学 课堂测试：混合溶 生灌输可持续发展、绿色环保的理念， 剂溶解力计算。 培养学生的社会责任。 颜料的种类及作用：PVC及CPVC的概 课堂讲授 课后作业：计算给 颜料 赵莉丽 念及配方设计原则 线下 与小组讨 定涂料配方的PVC 目标2 重点：颜料的作用 论 与CPVC 难点：PVC及CPVC的概念和计算 光的反射、吸收、散射的条件：光泽的 概念、测定方法及影响因素：消光及闪 课堂讲授 赵莉丽 2 光的方法：光和颜色的关系：颜色的三 线下 课堂讨论：漆膜配 9 漆膜的表观与颜色 与小组讨 目标2 属性及颜色的调配理论 色 论 重点：光泽、鲜映度的概念 难点：影响光泽的因素 颜料的分散及稳定：色漆生产工艺流程 颜料的分散与色漆 及生产质量控制 课后思考：色漆分 10 赵莉丽 2 线下 课堂讲授 目标3 的制备 重点：分散体的稳定作用 散的影响因素 难点：色漆的制备 漆膜的力学性质及检测指标 漆膜的力学性质与 课后思考：应力应 11 赵莉丽 2 重点：黏附理论 线下 课堂讲授 目标1 附者力 变曲线的应用 难点：应力-应变曲线和聚合物的强度 赵莉丽 2 防火涂料、防污涂料、变色涂料、导电 混合式 能力培养作业：全 12 功能涂料 翻转课堂 目标3 涂料、航空航天特种涂料等涂料的种类 链接见备注 班分为若干小组， 5
5 要作用，以及溶剂对环境的污染，向学 生灌输可持续发展、绿色环保的理念， 培养学生的社会责任。 课堂测试：混合溶 剂溶解力计算。 8 颜料 赵莉丽 2 颜料的种类及作用；PVC 及 CPVC 的概 念及配方设计原则 重点：颜料的作用 难点：PVC 及 CPVC 的概念和计算 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课后作业：计算给 定涂料配方的 PVC 与 CPVC 目标 2 9 漆膜的表观与颜色 赵莉丽 2 光的反射、吸收、散射的条件；光泽的 概念、测定方法及影响因素；消光及闪 光的方法；光和颜色的关系；颜色的三 属性及颜色的调配理论 重点：光泽、鲜映度的概念 难点：影响光泽的因素 线下 课堂讲授 与小组讨 论 课堂讨论：漆膜配 色 目标 2 10 颜料的分散与色漆 的制备 赵莉丽 2 颜料的分散及稳定；色漆生产工艺流程 及生产质量控制 重点：分散体的稳定作用 难点：色漆的制备 线下 课堂讲授 课后思考：色漆分 散的影响因素 目标 3 11 漆膜的力学性质与 附着力 赵莉丽 2 漆膜的力学性质及检测指标 重点：黏附理论 难点：应力-应变曲线和聚合物的强度 线下 课堂讲授 课后思考：应力应 变曲线的应用 目标 1 12 功能涂料 赵莉丽 2 防火涂料、防污涂料、变色涂料、导电 涂料、航空航天特种涂料等涂料的种类 混合式 链接见备注 翻转课堂 能力培养作业：全 班分为若干小组， 目标 3