较大的彩响。用干性油或半干性油脂肪酸制备的长油度环氧靡 是气干型的,中汕度的干性油或半干性油脂肪酸环氧酯衢烘烤 才能干固。短油度的半于性油或不干性油环氧酯通常与氨基树 脂饼用烘于成膜,氨基树脂的加入使环氧酯涂膜具有更大的硬 度和更好的抗化学品性 五、酚醛树脂 苯酚与甲醛在催化剂存在下能反应生成低分子量的酚醛树 脂.当酚与醛的摩尔配比中酚过量并用酸性催化剂时,得到的 是线型酚醛树脂(又称诺伏拉克树脂)。当醛过量并用碱性催化 剂时,得到的是可溶性酚醛树脂(又称立索尔树脂)。当这两种 树脂在交联剂如六次甲基四胺存在下加热时,都会发生缩聚反 应而交联固化 线型酚醛树脂和可溶性酚醛树脂在涂料工业中都很少使 用因为它们在油类中的溶解性很差。如果用对位取代的酚,如 对叔丁基苯酚来代替苯酚制备酚醛树脂,得到的酚醛树脂是油 溶性的,可溶性酚醛树脂(立索尔树脂)生成后如再与松香加热 反应则能得到一种带羧基的加成物,然后用多元醇如甘油对其 进行酯化,得到的树脂称为松香改性酚醛树脂,在油脂中有很好 的溶解性。在前面油基树脂一节中我们已经知道油溶性纯酚醛 树脂和松香改性酚醛树脂都可用来制备油基树脂涂料,用纯酚 醛树脂制备的涂料具有较好的耐久性和耐化学品性,用松香改 性酚醛树脂制备的油基树脂漆价格较低,但户外耐久性较差,漆 瞟容易老化发脆。 、聚氨基甲酸酯树脂 多异氰酸酯和多羟基化合物反应生成的聚合物称为聚氨基 甲酸酯,简称聚氨酯。在涂料工业中常用的多异氰酸酯通常是 二异儇酸酯,如甲苯二异氰酸酯(TD)、二苯基甲烷二异氰酸
(MD)和已二异氰酸酸(HD等。如果二异氰酸酿与二羟 基化合物(如脂肪族二元醇)反应,生成的是线型聚合物。奶果 与水或多羟基化合物(包括某些植物油聚酯和聚醚)反应,生成 的是交联的体型聚合物 聚氨酯树脂基料可分为两大类,一类是单罐装的,另一类是 双罐装的.单镳装基料中又分为三种类型:空气中氧固化型的, 潮气固化型的和热烘烤固化型的。双罐装基料都是冷固化型的 (即常温固化型的),加入催化剂或进行烘烤能加速它们的固化 速度。 潮气固化型聚氨酯是由分子的末端含有异氰酸酿基的预聚 物所组成的.这种预聚物是稍过量的二异氰酸酯与含羟基化合 物的反应产物,它们的异氰酸酯端基能与空气中的潮气(水分) 作用,从而引起一连串的反应而致预聚物进一步聚合形成涂膜 这种涂膜的硬度、柔韧性、抗化学性和跗磨性都较好 热烘烤固化型聚氨也是由异氰酸酯和含羟基化合物反应 生成的预聚物所组成的,但是它末端的异氰酸酯基已通过与苯 酚的反应而封闭,在常温下封闭了的异氰酸酯没有反应活性 涂料具有很好的贮戴稳定性。但加热后,异氰酸酯基与苯酚形 成的键会断裂,苯酚挥发,异氰酸酯基又恢复了它的反应活性就 与同时存在子涂料系统中的含羟基组分反应而形成交联的來氨 酯涂膜。其涂膜具有优良的机械性能和抗化学牲能 氧固化型的单罐装聚氨酯涂料又称氨脂油和氨酯醇酸。它 们在结构上和制造方法上都有和干性油改性醇酸类似的地方 只是以二异氰酸酯取代了醇酸树脂中的二元酸(邻苯二甲酸 酐).二元酸被二异氰酸酯完全取代的称为氨酯油,部分取代的 称为氨酯醇酸,氨酯醇酸即为在前面醇酸一节中提到的二异氰 酸酯改性醇酸树脂。氨鼎油和氨酯醇酸中异氰酸脂的用量都
低于它和体系中羟基完全反应的化学计算量,因此它们不存在 未反应的游离异氰酸酯基,在常温下有较好的贮藏稳定性。它 们的干燥机理和干性油改性醇酸树脂一样,都是依靠于性油脂 肪酸中的不饱和双键的自动氧化作用而聚合成膜的,所以叫氧 固化型。和上述一切使用油脂的涂料基料相似,氧固化型聚氨 酯基料中油酯的种类和用量(油度)对涂膜的性能有较大的影 响.一般说来,氧固化型聚氨酯涂料与醇酸树脂相比,干燥速度 较快硬度较高,耐磨性、抗水和抗弱碱性等都有相当的提高但 易泛黄。应当指出,氧固化型聚氨酯虽然有价格较低,使用方便 等特点但在所有类型的聚氨酯涂料基料中,它是性能最差的 种 双罐装聚氨酵涂料中有预聚物催化固化型和预聚物羟基 化型两种。预聚物催化固化型聚氨酯涂料的一个组分在结构上 与上述的潮气固化型聚氨醋涂料基本上相似,是用过量的二异 氰酸酯与含羟基化合物反应而成的预聚物,其端基含有异氰酸 酯基但该预聚物结构中交联密度较低,游离的异氰酸脂基合量 较小,单靠空气中的潮气固化的速度太慢,因而需要使用催化剂 才能使固化迅速和完全.催化剂常用二甲基乙醇胺,平时与预 聚物分开包装,使用前再混入 预来物羟基固化型双罐装聚氨酯涂料的一个组分是二异氰 酸与多元酵的加合物(预聚物),也可以是异氰酸酯与水反应 生成的缩二脲或异氰酸酯的三聚体。另一个组分是含羟基的聚 合物,如含羟基的聚酯聚醚和聚丙烯酸酯等。当这两个组分混 合后在常温下它们就能反应形成氨酸键而交联成膜.因此它们 要分开包装.改变异氰酸酯预聚物组分和含羟基聚合物组分之 间的配比能调节涂膜的性能.由于在空气中存在着潮气要消耗 垄异氰酸基因此异氰酸酯预聚物的用量通常略微过量但
过景太多会使涂膜发脆。双罐装聚氨酴涂料的涂膜具有优良的 综合性能,如机械性能,耐化学品性、耐油性、耐磨性和耐久性 使用脂肪族异氰酸酯的聚氨酯涂料还具有良好的耐候性和保色 保光性,用芳香族异氰酸酯的涂膜有泛黄的倾向。 七、有机珪树脂 和大多数涂料用树脂不同,有机硅树脂的骨架是无机的 它们由交替的硅原子和氧原子所组成。在有机硅树脂中,有机 基团是连接在硅原子上的。这种砝氧主链的聚合物的化学名称 应称为聚硅氧烷,但习惯上人们通称它们为有机硅聚合物。有 机硅聚合物主要有三种类型:硅橡胶硅树脂和硅油。其中在涂 料工业中最重要的是硅树脂。 硅树脂是由甲基氯硅烷和苯基氯硅烷经水解、缩聚等步骤 而制备的,是线型和支化型聚合物的混合物。经过烘烤后.有机 硅树脂能发生进一步的缩聚反应而形成高度交联的体型结构 有机硅树脂中所含甲基和苯基的比例对涂膜的性能有很大 的影响,甲基含量高的硅树脂的涂膜硬度高僧水性好,但对颜 料和其它树脂的混容性差。苯基含量高的硅树脂的涂膜热稳定 性好,坚韧性好,与颜料和其它树脂的混容性好,但耐溶剂性较 差 纯有机硅树脂只能烘烤成膜涂膜具有耐热耐水和耐候等 优良性能,但也有些缺点如需高温烘干、对底层附着力较差等, 因此可用与其它树脂饼用或共聚的方法来进行改性,所用的改 性树脂有醇酸.聚氮基甲酸酯等。改性有机硅树脂具有两种树 脂的优点而弥补了彼此的缺点。 122非转化翌涂料甚料 纤雄素聚合物 纤维素是构成植物细脆膜的主要物质,是最常见的一种天
然高分子化合物,工业用纤维素的主妥来源是木材和棉花纤 维。纤维素本身不溶于水和各种溶剂,但纤维素经过各种化学 处理后所得到的行生物能在一定的溶剂中溶解,并在工业中得 到应用。如硝酸纤维素和醋酸丁酸纤维素就是两种能用作涂料 基料的纤维素衍生物 硝酸纤维素是纤维素用硝酸和硫酸处理后再使它在一定的 温度和压力下进行水解而制得的。水解产物用乙醇脱水后即为 各种规格的硝酸纤维素。其中含氮量在11~12%的适于用作 涂料,约含乙醇30%,含水5% 硝酸纤维素能溶于酯类、酮类和醇醚类等溶剂而成为涂料 除了溶剂之外,在硝酸纤维素涂料中还可加入适量的某些非溶 剂如甲苯、乙醇等进行稀释以降低成本。硝酸纤维素涂料是依 靠其溶剂和稀释剂的挥发而成膜的。硝酸纤维素涂料中还必须 加有增塑剂以改进涂膜的柔软性和附着力。硝酸纤维素涂膜对 水和稀酸有一定的抗性但不耐碱和浓酸。硝酸纤维素涂料(俗 称階克)曾经作为木器涂料和汽车面漆的主要基料而广泛应用 近年来由于性能较好的合成树脂的出现,硝酸纤维素在这两方 面的应用已逐渐减少,出于它有干燥迅速、施工简便等特点,在 汽车修补漆等方面仍有相当的市场。 醋酸丁酸纤维素是另一种在涂料工业中应用的纤维素衍生 物。醋酸丁酸纤维素在成膜机理上与硝酸纤维素相同,但醋酸 丁酸纤维素在抗水性、耐候性、柔韧性和溶解性上要比硝酸纤维 素好得多。因而在国外,特别是在美国,醋酸丁酸纤维素已取代 了相当大部分的硝酸纤维素。用醋酸丁酸纤维素和热塑性丙烯 酸酯树脂为基料的涂料具有优良的耐候性,很适宜作汽车漆及 其它用途 二,煎化胶