《涂料与涂装工艺学》课程授课教案 Paint and Coating Technology（讲稿）.doc

《涂料与涂装工艺学》教案课程名称：涂料与涂装工艺学/PaintandcoatingTechnology课程类别：涂料涂装方向限修课适用专业：化学工程与工艺总学时：48学时先修课程：有机化学、高分子化学本课程目的：通过向学生传授现代涂料研究和生产的基本理论、生产工艺、现代涂漆工艺和方法等知识，拓展学生的知识面，巩固和加强学生的基础理论和专业知识，并使学生在知识的综合运用方面得到训练，提升学生的创新能力。本课程各章教学内容：$1绪论，2hs6涂料配方设计，4hs11涂装方法和装备，4h82合成树脂，8h87涂料生产工艺，2hs12涂料干燥与成膜，2hs3颜料，4h88涂料种类与特性，2hs13涂漆工艺，6h$4溶剂，4h期中考查，2hS9涂料的选用，2h$5助剂，2hs10漆前处理，4h课程改革与特色本课程用powerpoint课件教学，并采用丰富的图片资料提高学生的认识、理解能力；由于涂料是涂装的基础，故在课程中间进行期中考查，便于在教与学的过程中及时发现问题并立即得到解决，使学生更好地掌握涂料与涂装的系统知识。由于本课程知识是众多基础知识的综合体现与应用，与社会生产实际联系紧密，本专业知识的发展依赖于相关基础学科的最新成就和发展，采用创造性学习法教学，锻炼学生获取与应用新知识、锻炼学生综合应用知识、培养学生在实际工作中的创新能力。教材：张学敏等：涂料与涂装技术化学工业出版社，2006.1参考书与文献资料：1.F.P.Henry“Organic Coating Technology"(Volume 2), John Wiley & Sons, Inc.19692. [J] Journal of Coatings Technology3.[J]Progress in Organic Coatings4.[J] Modern Paint and Coatings5.[JWorldSurfaceCoatingAbstracts6. [] Paint Manufacture7.[] Paint and Resin8.[U] Polymers Paint Color J9.Z.W.威克斯，F.N.琼斯，S.P柏巴斯.有机涂料科学技术，化学工业出版社，2002.310.张学敏．涂装工艺学．化学工业出版社，2002.911.叶扬祥等．涂装技术实用手册：机械工业出版社，2003.62

2 《涂料与涂装工艺学》教案课程名称：涂料与涂装工艺学/Paint and coating Technology 课程类别：涂料涂装方向限修课适用专业：化学工程与工艺总学时： 48 学时先修课程：有机化学、高分子化学本课程目的：通过向学生传授现代涂料研究和生产的基本理论、生产工艺、现代涂漆工艺和方法等知识，拓展学生的知识面，巩固和加强学生的基础理论和专业知识，并使学生在知识的综合运用方面得到训练，提升学生的创新能力。本课程各章教学内容： §1 绪论，2h §2 合成树脂，8h §3 颜料，4h §4 溶剂，4h §5 助剂，2h §6 涂料配方设计，4h §7 涂料生产工艺，2h §8 涂料种类与特性，2h §9 涂料的选用，2h §10 漆前处理，4h §11 涂装方法和装备，4h §12 涂料干燥与成膜，2h §13 涂漆工艺，6h 期中考查，2h 课程改革与特色本课程用 powerpoint 课件教学，并采用丰富的图片资料提高学生的认识、理解能力；由于涂料是涂装的基础，故在课程中间进行期中考查，便于在教与学的过程中及时发现问题并立即得到解决，使学生更好地掌握涂料与涂装的系统知识。由于本课程知识是众多基础知识的综合体现与应用，与社会生产实际联系紧密，本专业知识的发展依赖于相关基础学科的最新成就和发展，采用创造性学习法教学，锻炼学生获取与应用新知识、锻炼学生综合应用知识、培养学生在实际工作中的创新能力。教材：张学敏等．涂料与涂装技术．化学工业出版社，2006.1 参考书与文献资料： 1．F. P. Henry “Organic Coating Technology”(Volume 2), John Wiley ＆ Sons, Inc. 1969 2．[J] Journal of Coatings Technology 3．[J] Progress in Organic Coatings 4．[J] Modern Paint and Coatings 5．[J] World Surface Coating Abstracts 6．[J] Paint Manufacture 7．[J] Paint and Resin 8．[J] Polymers Paint Color J 9．Z.W.威克斯，F.N.琼斯，S.P.柏巴斯．有机涂料科学技术．化学工业出版社，2002.3 10．张学敏．涂装工艺学．化学工业出版社，2002.9 11．叶扬祥等．涂装技术实用手册．机械工业出版社，2003.6

第2章：1.教学目标及基本要求：掌握涂料各合成树脂的特性与应用。掌握醇酸合成树脂、丙烯酸合成树脂的原料、配方组成与分子设计、及合成工艺。厂解环境性涂料树脂的组成特点、分子设计及合成工艺。了解氟树脂等新型涂料树脂的组成特点及分子设计。2.教学内容与时间分配：2.1醇酸树脂、2.2聚酯树脂，2h；2.3氨基树脂、2.4环氧树脂，2h；2.5内烯酸树脂、2.6聚氨酯，2h2.7有机硅树脂、2.8氟树脂，2h；3.重点与难点：重点：醇酸树脂，氨基树脂，环氧树脂，丙烯酸树脂，聚氨酯。难点：有机硅树脂及氟树脂等现代涂料新型树脂。4．教学内容的深化和拓展：结合最新高分子化学与合成新技术，介绍环境性涂料树脂、氟树脂的分子设计与新树脂开发。介绍各类涂料树脂、重要树脂原料、新型高分子合成方法的外文词汇。5.教学方法：powerpoint课件教学，用创造性学习法，锻炼学生获取与应用新知识、锻炼学生综合应用知识、培养学生在树脂分子设计与新树脂开发方面的能力。6.参考书目：张学敏等．涂料与涂装技术．化学工业出版社，2006.1Z.W.威克斯，F.N.琼斯，S.P柏巴斯.有机涂料科学技术.化学工业出版社，2002.3[J]Progress in Organic Coatings[JJJournal of Coatings Technology[J]Polymers Paint Color J.7.思考题：1）用于醇酸树脂合成的植物油分成哪儿类?为什么较多地用豆油合成醇酸树脂？2）影响醇解反应的主要因素有哪些?醇解法和脂肪酸法有什么区别？3）溶剂法和熔融法有什么差别？4）试述影响醇酸树脂性质的主要因素有哪些？5）试设计60%油度季戊四醇醇酸树脂的配方。豆油：梓油=9:1，M豆油=879,M油=846，固体分为55%，溶剂汽油：甲苯=9:1，季戊四醇平均分子量为142。求其配方组成并验证K、L、r、R。6）试述氨基树脂的种类和应用？7）氨基树脂的组成对其性能有什么影响？8）试述氨基树脂的合成反应原理及工艺特点？9）写出氨基树脂与羟基树脂的交联反应。10）举例说明环氧树脂的类型。4

4 第 2 章： 1．教学目标及基本要求：掌握涂料各合成树脂的特性与应用。掌握醇酸合成树脂、丙烯酸合成树脂的原料、配方组成与分子设计、及合成工艺。了解环境性涂料树脂的组成特点、分子设计及合成工艺。了解氟树脂等新型涂料树脂的组成特点及分子设计。 2．教学内容与时间分配： 2.1 醇酸树脂、2.2 聚酯树脂，2h； 2.3 氨基树脂、2.4 环氧树脂，2h； 2.5 丙烯酸树脂、2.6 聚氨酯，2h； 2.7 有机硅树脂、2.8 氟树脂，2h； 3．重点与难点：重点：醇酸树脂，氨基树脂，环氧树脂，丙烯酸树脂，聚氨酯。难点：有机硅树脂及氟树脂等现代涂料新型树脂。 4．教学内容的深化和拓展：结合最新高分子化学与合成新技术，介绍环境性涂料树脂、氟树脂的分子设计与新树脂开发。介绍各类涂料树脂、重要树脂原料、新型高分子合成方法的外文词汇。 5．教学方法： powerpoint 课件教学，用创造性学习法，锻炼学生获取与应用新知识、锻炼学生综合应用知识、培养学生在树脂分子设计与新树脂开发方面的能力。 6．参考书目：张学敏等．涂料与涂装技术．化学工业出版社，2006.1 Z.W.威克斯，F.N.琼斯，S.P.柏巴斯．有机涂料科学技术．化学工业出版社，2002.3 [J]Progress in Organic Coatings [J]Journal of Coatings Technology [J]Polymers Paint Color J. 7．思考题： 1）用于醇酸树脂合成的植物油分成哪几类?为什么较多地用豆油合成醇酸树脂? 2）影响醇解反应的主要因素有哪些?醇解法和脂肪酸法有什么区别? 3）溶剂法和熔融法有什么差别? 4）试述影响醇酸树脂性质的主要因素有哪些? 5）试设计 60%油度季戊四醇醇酸树脂的配方。豆油：梓油=9:1，M 豆油=879,M 梓油=846，固体分为 55%，溶剂汽油：甲苯=9:1，季戊四醇平均分子量为 142。求其配方组成并验证 K、L、r、R。 6）试述氨基树脂的种类和应用? 7）氨基树脂的组成对其性能有什么影响? 8）试述氨基树脂的合成反应原理及工艺特点? 9）写出氨基树脂与羟基树脂的交联反应。 10）举例说明环氧树脂的类型

11）试述低或中、高分子量环氧树脂的合成方法。12）环氧树脂有哪几类固化剂及其固化反应？13）试计算E-20环氧树脂用化学计量的已二胺固化时的凝胶点。能否利用其反应程度与时间关系曲线求得树脂的适用期?(环氧值为0.20)14）是否所有的环氧树脂都不耐紫外线而易粉化？15）环氧树脂与乙二胺分别按4:1、2:1、1:1、1:2摩尔比反应时，都将得到什么结构的产物？16）环氧树脂交联时有如下时间-温度-热转变图（简称TTT图)。在等温交联时，A为玻璃化曲线，B为凝胶化曲线，Tg。为原料混合物的玻璃化温度。试问在什么情况下将完全交联及1～4区域的物质形态。17）试述丙烯酸酯单体的阻聚和精制。5Tgof32Tg1Tgolgt18）丙烯酸共聚树脂组成设计时，应从哪几个方面来考虑，如何进行？19)*试设计一个Tg=47℃的耐油丙烯酸共聚树脂组成（8油=8.0)。20）用BPO或AIBN引发聚合得到的热塑性树脂在耐候性方面有否差别?BPO是否适宜用来引发聚合高固体分树脂?用较多VAc共聚的丙烯酸树脂应选用哪种引发剂？21）要提高热塑性共聚树脂的分子量可采取哪些措施？22）为什么高固体分丙烯酸树脂的合成相对较难?可采用什么新技术来解决这一问题？23.按共聚树脂组成投料聚合能否得到恒定的该组成共聚物？24)*试计算确定BMA：MAA=90:10水性共聚树脂的加料方式。(ri=1.20,r2=0.75)25）何为种子聚合？何为核壳型乳液？怎样解决乳胶漆的TgMFT之间的矛盾？26）试述水性色漆制造过程的特点？27）水性丙烯酸涂料稀释过程应注意些什么？28）常用二异氰酸酯有哪几种？29.NCO基团与活泼氢的反应性受哪些因素的制约?30）氨基甲酸酯与NCO基在较高温度下能否发生反应?在高温下，氨基甲酸酯基能否存在?如何制备单包装聚氨酯烘漆用树脂？31）高温下形成三聚体的反应是可逆的、还是不可逆的？它的耐温性有多高？32）合成氨酯油时最后要加醇，为什么？能否加入更多的醇溶剂33）对NCO基团反应有催化活性的催化剂有哪些?能否用铁质反应器合成聚氨酯？5

5 11）试述低或中、高分子量环氧树脂的合成方法。 12）环氧树脂有哪几类固化剂及其固化反应? 13）试计算 E-20 环氧树脂用化学计量的已二胺固化时的凝胶点。能否利用其反应程度与时间关系曲线求得树脂的适用期?(环氧值为 0.20) 14）是否所有的环氧树脂都不耐紫外线而易粉化? 15）环氧树脂与乙二胺分别按 4:1、2:1、1:1、1:2 摩尔比反应时，都将得到什么结构的产物? 16）环氧树脂交联时有如下时间-温度-热转变图(简称 TTT 图)。在等温交联时，A 为玻璃化曲线，B 为凝胶化曲线，Tgo 为原料混合物的玻璃化温度。试问在什么情况下将完全交联及 1～4 区域的物质形态。 17）试述丙烯酸酯单体的阻聚和精制。 18）丙烯酸共聚树脂组成设计时，应从哪几个方面来考虑，如何进行? 19)*试设计一个 Tg=47℃的耐油丙烯酸共聚树脂组成(δ油=8.0)。 20）用 BPO 或 AIBN 引发聚合得到的热塑性树脂在耐候性方面有否差别?BPO 是否适宜用来引发聚合高固体分树脂?用较多 VAc 共聚的丙烯酸树脂应选用哪种引发剂? 21）要提高热塑性共聚树脂的分子量可采取哪些措施? 22）为什么高固体分丙烯酸树脂的合成相对较难?可采用什么新技术来解决这一问题? 23.按共聚树脂组成投料聚合能否得到恒定的该组成共聚物? 24)*试计算确定 BMA：MAA=90:10 水性共聚树脂的加料方式。(r1=1.20,r2=0.75) 25）何为种子聚合?何为核壳型乳液?怎样解决乳胶漆的 Tg～MFT 之间的矛盾? 26）试述水性色漆制造过程的特点? 27）水性丙烯酸涂料稀释过程应注意些什么? 28）常用二异氰酸酯有哪几种? 29.NCO 基团与活泼氢的反应性受哪些因素的制约? 30）氨基甲酸酯与 NCO 基在较高温度下能否发生反应?在高温下，氨基甲酸酯基能否存在?如何制备单包装聚氨酯烘漆用树脂? 31）高温下形成三聚体的反应是可逆的、还是不可逆的?它的耐温性有多高? 32）合成氨酯油时最后要加丁醇，为什么?能否加入更多的丁醇溶剂? 33）对 NCO 基团反应有催化活性的催化剂有哪些?能否用铁质反应器合成聚氨酯?