附:第六章涂料的详细教案,为节省篇幅,其它章教案详细内容请见本课程网上资源中“课件“、“作 业习题"等栏目。 第六章涂料 1、教学目的与要求 通过学习本章着重掌握以下内容 (1)了解涂料的基本组分、分类和命名原则。 (2)掌握涂料的主要性能和固化原理。 (3)对各种树脂漆的基本原料、结构、重要品种,包括改性品种有一个比较全面的了解。了解涂 料在不同情况下需要配伍的各种添加剂。 (4)工艺学则要求学生了解各类涂料的配方设计与生产工艺。 2、教学重点、难点 重点:(1)了解涂料的基本组分。 (2)对格类涂料的结构、性能、特点、应用和选择有比较全面的了解。 难点:涂料的化学结构与性能的关系、各类涂料的配方设计与生产工艺。 3、教学提示 涂料的化学结构与性能的关系,要多结合实例进行理解掌握。 工艺学则要求重点掌握着色涂料、乳胶涂料等 4、教学方法、教具使用 教学方法:新课讲授 (1)先补充高分子化学的知识,接着掌握涂料的基本组分及其性能、固化原理,在此基础上通 过剖析若干各类涂料的配方,了解配方设计的原理及应用。 (2)请校外涂料专家或工程师讲课1学时,扩充生产和使用知识。 (3)另安排课程参观实习1学时,加深感性认识,提高综合能力。 (4)粘合剂和涂料作为一个模块组织教学,可指导学生注意粘合剂和涂料 的异同点,以提高学习效率。 教具:课件、案例开发资料 5、学时:4学时(其中校内教师讲课3学时,外请专家讲课1学时)。 6、课后作业(复印件) 面更术运和概令 1涂料 2.油漆 3.清漆 4色漆 5.腻子 6.底漆 7粉末涂料8.溶剂型涂料 9.水性涂料10.油度 11.干性油12.半千性油13.不干性油 14.固化 15.酸值 16.碘值 17.固含量 18.体质颜料 19.着色颜料20.颜料体积浓度 21遮盖力22.流平性 23.附有力 24.耐候性 6.1概述 涂料是一种应用范围极广而又为人们所熟知的产品。将涂料涂施于材料表面,可以得到一层致密 坚韧的涂膜,对材料起到保护、装饰、标志或其他特殊功能。人们自古以来就用植物油和天然漆来 涂饰物品的表面,因此用"油漆"来统称这类产品。20世纪以来,随着合成树脂的发展,以它们为主要 原料的配制的涂覆材料逐渐代替天然油漆,这些涂覆材料被广义地称为"涂料”。 涂料是指用特定的方法涂覆到物体表面后,经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续性保 护膜、或形成具有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品
附:第六章涂料的详细教案,为节省篇幅,其它章教案详细内容请见本课程网上资源中"课件"、"作 业习题"等栏目。 第六章 涂料 1、教学目的与要求 通过学习本章着重掌握以下内容: (1)了解涂料的基本组分、分类和命名原则。 (2)掌握涂料的主要性能和固化原理。 (3)对各种树脂漆的基本原料、结构、重要品种,包括改性品种有一个比较全面的了解。了解涂 料在不同情况下需要配伍的各种添加剂。 (4)工艺学则要求学生了解各类涂料的配方设计与生产工艺。 2、教学重点、难点 重点 :(1)了解涂料的基本组分。 (2)对各类涂料的结构、性能、特点、应用和选择有比较全面的了解。 难点 :涂料的化学结构与性能的关系、各类涂料的配方设计与生产工艺。 3、教学提示 涂料的化学结构与性能的关系,要多结合实例进行理解掌握。 工艺学则要求重点掌握着色涂料、乳胶涂料等。 4、教学方法、教具使用 教学方法:新课讲授; (1)先补充高分子化学的知识,接着掌握涂料的基本组分及其性能、固化原理,在此基础上通 过剖析若干各类涂料的配方,了解配方设计的原理及应用。 (2)请校外涂料专家或工程师讲课1学时,扩充生产和使用知识。 (3)另安排课程参观实习1学时,加深感性认识,提高综合能力。 (4)粘合剂和涂料作为一个模块组织教学,可指导学生注意粘合剂和涂料 的异同点,以提高学习效率。 教具:课件、案例开发资料。 5、学时:4学时(其中校内教师讲课3学时,外请专家讲课1学时)。 6、课后作业(复印件) 重要术语和概念: 1.涂料 2.油漆 3.清漆 4.色漆 5.腻子 6.底漆 7.粉末涂料 8.溶剂型涂料 9.水性涂料 10.油度 11.干性油 12.半干性油 13.不干性油 14.固化 15.酸值 16.碘值 17.固含量 18.体质颜料 19.着色颜料 20.颜料体积浓度 21.遮盖力 22.流平性 23.附着力 24.耐候性 6.1概述 涂料是一种应用范围极广而又为人们所熟知的产品。将涂料涂施于材料表面,可以得到一层致密 坚韧的涂膜,对材料起到保护、装饰、标志或其他特殊功能。人们自古以来就用植物油和天然漆来 涂饰物品的表面,因此用"油漆"来统称这类产品。20世纪以来,随着合成树脂的发展,以它们为主要 原料的配制的涂覆材料逐渐代替天然油漆,这些涂覆材料被广义地称为"涂料"。 涂料是指用特定的方法涂覆到物体表面后,经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续性保 护膜、或形成具有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品
6.1.1涂料的组成 各种类型的涂料尽管组成各不相同,但其配制原理和基本组分却大体相同,基本组分为:成膜物 质、颜料、溶剂和稀释剂及添加剂(助剂) 成膜物质是形成涂膜的主体材料,也是决定涂膜的主要性能的成分。颜料分为着色颜料和体质颜 料,着色颜料赋予涂膜以所需的颜色;而体质颜料侧则可以增强涂膜的物理机械性能,并降低涂料成 本。不含颜料的透明涂料称为清漆;含有颜料的不透明涂料称为色漆;加有大量体质颜料的厚浆状 涂料称为腻子。色漆涂膜中的颜料能够遮盖被涂饰表面,使其不露底色的能力,称为遮盖力。 溶剂和稀释剂能使涂料成为一种流动体,便于涂布,干燥固化时最终从涂料中挥发而帮助形成涂 膜。助剂可明显提高涂料性能和使用价值等特定作用。 6.1.2涂料的分类及命名 涂料有各种分类方法。按成膜物质可分为油性漆类、天然树脂漆类、醇酸树脂漆类、氨基树脂漆 类、环氧树脂漆类、丙烯酸树脂漆类等。按用途可分为建筑、车辆、防火、耐热、示温等专用系列 漆种。按施工方法柯分为刷用漆、电泳漆等。按涂料作用可分为打底漆、头道漆、二道漆等。按形 态可分为:溶剂型、水溶性、乳胶、粉末、固体、单组分、双组分涂料等。 中华人民共和国国家标准GB2705-81中,对涂料命名有如下原则规定 (1)命名原则:涂料全名=颜色或颜料名称+成膜物质名称+基本名称 如红醇酸磁漆 (2)涂料的型号:涂料的型号分三部分:第一部分是成膜物质,第二部分是基本名称,第三部分 是序号,以表示同类品种间的组成、配比或用途不同。 例收如:C04-2,C代表成膜物质是醇酸树脂,04代表磁漆,2是序号。 (3)辅助材料型号:辅助材料型号分两部分:第一部分是种类,第二部分是序号。 例如:G-2,G为催干剂,2为序号 6.2涂料的基本作用原理 作为涂料的物质必须具有一定的粘结力和内聚力。粘结力是"向外的"力,内聚力是"向内的"力。 涂料兼具这两种力的情况下,才有良好的附着力、硬度、韧性、耐久性、耐候性等性能。 涂料的附着力是涂膜对底材表面物理和化学作用的结合力的总和。耐候性是涂膜暴露在大气中耐 受紫外线、空气中的氧气和水分侵蚀的性能。 当涂料涂在基质上形成涂膜后,随着时间的延长,涂料会固化。固化过程,一种是物理过程,由 于溶剂和水的蒸发得到干硬的涂膜即物理机理干燥。另外一种是化学固化,涂料和空气中的氧气发 生反应产生游离基并引起聚合反应从而得到交联涂膜,此外,涂料组分之间也发生交联反应而固 化,还有少数涂料通过吸收空气中的潮气交联或高温热固化。 6.2.1涂料配方的基本知识 在涂料制告时过程中首先要正确洗择合活的组分,使每种组分本身的性能均能满足涂料的使用 求,然后要拟定各组分的相对比例,这就是配方设计的内容。着手进行配方设计时,一般将采取三 个步骤: ()先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料 (2)据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂。 (③)决定是否需要加入其他助剂、需要什么样的助剂, 色漆的配方在选定了合适的组分之后,决定涂料特性的最重要的因素是颜料体积浓度。颜料体积 浓度就是涂料中颜料和填料的体积与配方中所有非挥发分(包括基料树脂、颜料和填料等)的总体 积之比。溶液的组成影响涂料的干燥时间、成膜性能和施工特性,同时,它对控制和改进涂料的黏 度及流平性也有极大的作用。涂膜能达到平整光滑的特性称为流平性
6.1.1涂料的组成 各种类型的涂料尽管组成各不相同,但其配制原理和基本组分却大体相同,基本组分为:成膜物 质、颜料、溶剂和稀释剂及添加剂(助剂)。 成膜物质是形成涂膜的主体材料,也是决定涂膜的主要性能的成分。颜料分为着色颜料和体质颜 料,着色颜料赋予涂膜以所需的颜色;而体质颜料则可以增强涂膜的物理机械性能,并降低涂料成 本。不含颜料的透明涂料称为清漆;含有颜料的不透明涂料称为色漆;加有大量体质颜料的厚浆状 涂料称为腻子。色漆涂膜中的颜料能够遮盖被涂饰表面,使其不露底色的能力,称为遮盖力。 溶剂和稀释剂能使涂料成为一种流动体,便于涂布,干燥固化时最终从涂料中挥发而帮助形成涂 膜。助剂可明显提高涂料性能和使用价值等特定作用。 6.1.2涂料的分类及命名 涂料有各种分类方法。按成膜物质可分为油性漆类、天然树脂漆类、醇酸树脂漆类、氨基树脂漆 类、环氧树脂漆类、丙烯酸树脂漆类等。按用途可分为建筑、车辆、防火、耐热、示温等专用系列 漆种。按施工方法可分为刷用漆、电泳漆等。按涂料作用可分为打底漆、头道漆、二道漆等。按形 态可分为: 溶剂型、水溶性、乳胶、粉末、固体、单组分、双组分涂料等。 中华人民共和国国家标准GB2705-81中,对涂料命名有如下原则规定: (1)命名原则:涂料全名=颜色或颜料名称+成膜物质名称+基本名称 如红醇酸磁漆 (2)涂料的型号:涂料的型号分三部分:第一部分是成膜物质,第二部分是基本名称,第三部分 是序号,以表示同类品种间的组成、配比或用途不同。 例如:C04-2,C代表成膜物质是醇酸树脂,04代表磁漆,2是序号。 (3)辅助材料型号:辅助材料型号分两部分:第一部分是种类,第二部分是序号。 例如:G-2,G为催干剂,2为序号。 6.2涂料的基本作用原理 作为涂料的物质必须具有一定的粘结力和内聚力。粘结力是"向外的"力,内聚力是"向内的"力。 涂料兼具这两种力的情况下,才有良好的附着力、硬度、韧性、耐久性、耐候性等性能。 涂料的附着力是涂膜对底材表面物理和化学作用的结合力的总和。耐候性是涂膜暴露在大气中耐 受紫外线、空气中的氧气和水分侵蚀的性能。 当涂料涂在基质上形成涂膜后,随着时间的延长,涂料会固化。固化过程,一种是物理过程,由 于溶剂和水的蒸发得到干硬的涂膜即物理机理干燥。另外一种是化学固化,涂料和空气中的氧气发 生反应产生游离基并引起聚合反应从而得到交联涂膜,此外,涂料组分之间也发生交联反应而固 化,还有少数涂料通过吸收空气中的潮气交联或高温热固化。 6.2.1涂料配方的基本知识 在涂料制造过程中,首先要正确选择合适的组分,使每种组分本身的性能均能满足涂料的使用要 求,然后要拟定各组分的相对比例,这就是配方设计的内容。着手进行配方设计时,一般将采取三 个步骤: (!) 先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料; (2) 据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂。 (3) 决定是否需要加入其他助剂、需要什么样的助剂。 色漆的配方在选定了合适的组分之后,决定涂料特性的最重要的因素是颜料体积浓度。颜料体积 浓度就是涂料中颜料和填料的体积与配方中所有非挥发分(包括基料树脂、颜料和填料等)的总体 积之比。溶液的组成影响涂料的干燥时间、成膜性能和施工特性,同时,它对控制和改进涂料的黏 度及流平性也有极大的作用。涂膜能达到平整光滑的特性称为流平性
将涂料试样在规定温度下烘至恒重,剩余质量占试样总质量的百分数,即为涂料的固含量。涂料 固体含量直接影响到涂膜的丰满度和经济效益。 6.3按剂型分类的重要涂料 6.3.1溶剂性涂料 溶剂性涂料包括颜料、高聚物和溶于溶剂的添加剂。 溶剂有利于薄膜生成,当溶剂蒸发时,高聚物体就相互结合,从而形成较平滑连续的薄膜。所 用的溶剂分为真溶剂(溶解高聚物)、助溶剂(与真溶剂混合,有溶解力,影响油漆性能)、稀释 剂(无溶解和助溶作用,与真溶剂、助溶剂混合降低成本)。三种溶剂需搭配合适,具有均匀的挥 发率和适当的溶解力,从而具有合适的湿漆膜黏度及较好的流变性,保证漆膜平滑连续。 6.3.2水性涂料 水性涂料是以水作为主要挥发成分的涂料,可分为水溶性和水分散性(即乳胶)两类。以水来代 替有机溶剂和以合成树脂代替天然油脂一样,是涂料工业发展的两个主要方向,因而近年来发展很 快,它大大节约了有机溶剂,降低了成本,改善了施工条件,保障了施工的安全 水溶性树脂溶解于水形成均一的胶体溶液,在溶液中加入颜料和各种助剂可制成水溶性涂料。微 细的树脂颗粒(直径在0.1~10微米)分散在水中形成乳胶,乳胶体系是由连续相(水)、分散相 (树脂)和乳化剂三者组成,在乳胶中加入颜料和各种助剂可制成水分散性涂料。 常见的水溶性树脂漆有:水溶性油、水溶性酚醛树脂、水溶性醇酸树脂、水溶性环氧树脂、水溶 性丙烯酸树脂。 水溶性漆可以避免采用有机溶剂带来的可燃性、毒性、成本、施工条件等种种不利因素,除此以 外,水溶性涂料的漆膜连续性与一般溶剂型漆相仿,优于乳胶涂料,有良好的防锈性,适用于金属 表面。其光泽也接近一般溶剂漆,稳定性也强于乳胶漆,可用泵输送。 但水溶性漆在常温下干燥慢,需适当延长晾干时间才能烘烤,否则漆膜易产生水斑或起泡等弊 病,漆膜耐水性也差 目前水溶性漆广泛采用电泳施工方法,电泳涂装是将被涂物浸在水性涂料中,通过外加电源,靠 电场产生的物理化学作用,在被涂物上析出涂膜的一种涂装方法。 按被涂物的极性可分为阳极电泳和阴极电泳。 阳极电泳涂装:被涂物为阳极,采用阴离子型(带负电荷)电泳涂料。 阴极电泳涂装:被涂物为阴极,采用阳离子型(带正电荷)电泳涂料。 目前主要应用阳极电泳法。阳极电泳涂料使用的成膜聚合物是阴离子型树脂,常用的都是多羧基 的聚合物。中和剂为无机碱和有机胺,如KOH、一乙醇胺、三乙醇胺, 三了胺等】 在各种合成乳液中加入颜料、体质颜料和增塑剂、保护胶、润湿剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂、 分散剂、防腐剂、防霉剂等辅助材料,经研磨或分散处理,即得乳胶漆。 乳胶漆有以下优点: (1)以水为稀释剂,可避免因使用易燃溶剂而可能引起的火灾爆炸和中毒危险 (2)因含量较高,漆黏度低,因此可刷较厚的漆膜。 ()无臭无味,施工方便,可以刷涂,也可以喷涂、滚涂 (4)保色性好,除丁苯乳胶漆外,大多数乳胶白漆不易泛黄。 (5)漆膜具有多孔性,透气性好,在潮湿表面涂刷后,漆膜不起泡, (6)耐水耐磨性好,表面可用皂液清洗。 乳胶漆也有缺点:使用的原材料多,制造复杂。对金属的附着力和防锈性稍差 常用的乳胶涂料有:丁苯乳胶涂料、醋酸乙烯乳胶涂料、丙烯酸乳胶涂料、油基乳胶涂料。 6.4按成膜物质分类的重要涂料 6.4.1醇酸树脂涂料
将涂料试样在规定温度下烘至恒重,剩余质量占试样总质量的百分数,即为涂料的固含量。涂料 固体含量直接影响到涂膜的丰满度和经济效益。 6.3 按剂型分类的重要涂料 6.3.1溶剂性涂料 溶剂性涂料包括颜料、高聚物和溶于溶剂的添加剂。 溶剂有利于薄膜生成,当溶剂蒸发时,高聚物体就相互结合,从而形成较平滑连续的薄膜。所 用的溶剂分为真溶剂(溶解高聚物)、助溶剂(与真溶剂混合,有溶解力,影响油漆性能)、稀释 剂(无溶解和助溶作用,与真溶剂、助溶剂混合降低成本)。三种溶剂需搭配合适,具有均匀的挥 发率和适当的溶解力,从而具有合适的湿漆膜黏度及较好的流变性,保证漆膜平滑连续。 6.3.2水性涂料 水性涂料是以水作为主要挥发成分的涂料,可分为水溶性和水分散性(即乳胶)两类。以水来代 替有机溶剂和以合成树脂代替天然油脂一样,是涂料工业发展的两个主要方向,因而近年来发展很 快,它大大节约了有机溶剂,降低了成本,改善了施工条件,保障了施工的安全。 水溶性树脂溶解于水形成均一的胶体溶液,在溶液中加入颜料和各种助剂可制成水溶性涂料。微 细的树脂颗粒(直径在0.1~10微米)分散在水中形成乳胶,乳胶体系是由连续相(水)、分散相 (树脂)和乳化剂三者组成,在乳胶中加入颜料和各种助剂可制成水分散性涂料。 常见的水溶性树脂漆有:水溶性油、水溶性酚醛树脂、水溶性醇酸树脂、水溶性环氧树脂、水溶 性丙烯酸树脂。 水溶性漆可以避免采用有机溶剂带来的可燃性、毒性、成本、施工条件等种种不利因素,除此以 外,水溶性涂料的漆膜连续性与一般溶剂型漆相仿,优于乳胶涂料,有良好的防锈性,适用于金属 表面。其光泽也接近一般溶剂漆,稳定性也强于乳胶漆,可用泵输送。 但水溶性漆在常温下干燥慢,需适当延长晾干时间才能烘烤,否则漆膜易产生水斑或起泡等弊 病,漆膜耐水性也差。 目前水溶性漆广泛采用电泳施工方法,电泳涂装是将被涂物浸在水性涂料中,通过外加电源,靠 电场产生的物理化学作用,在被涂物上析出涂膜的一种涂装方法。 按被涂物的极性可分为阳极电泳和阴极电泳。 阳极电泳涂装:被涂物为阳极,采用阴离子型(带负电荷)电泳涂料。 阴极电泳涂装:被涂物为阴极,采用阳离子型(带正电荷)电泳涂料。 目前主要应用阳极电泳法。阳极电泳涂料使用的成膜聚合物是阴离子型树脂,常用的都是多羧基 的聚合物。中和剂为无机碱和有机胺,如KOH、一乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺等。 在各种合成乳液中加入颜料、体质颜料和增塑剂、保护胶、润湿剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂、 分散剂、防腐剂、防霉剂等辅助材料,经研磨或分散处理,即得乳胶漆。 乳胶漆有以下优点: ⑴以水为稀释剂,可避免因使用易燃溶剂而可能引起的火灾爆炸和中毒危险。 ⑵因含量较高,漆黏度低,因此可刷较厚的漆膜。 ⑶无臭无味,施工方便,可以刷涂,也可以喷涂、滚涂。 ⑷保色性好,除丁苯乳胶漆外,大多数乳胶白漆不易泛黄。 ⑸漆膜具有多孔性,透气性好,在潮湿表面涂刷后,漆膜不起泡。 ⑹耐水耐磨性好,表面可用皂液清洗。 乳胶漆也有缺点:使用的原材料多,制造复杂。对金属的附着力和防锈性稍差。 常用的乳胶涂料有:丁苯乳胶涂料、醋酸乙烯乳胶涂料、丙烯酸乳胶涂料、油基乳胶涂料。 6.4 按成膜物质分类的重要涂料 6.4.1醇酸树脂涂料
自从1927年发明醇酸树脂以来,对涂料工业的发展是一个新的突破,使涂料工业开始摆脱了以 干性油与天然树脂合并熬炼制漆的传统日法而真正成为化学工业的一个部门。它所用的原料简单 牛产工艺简便,性能大大提高.因而得到了飞快的发居 醇酸树脂是由多元醇、多元酸和其他单元酸通过酯化作用缩聚而得,也称为聚酯树脂。其中多元 醇常用的是甘油,季戊四醇,其次为三羟甲基丙烷,山梨醇,木糖醇等;多元酸常用邻苯二甲酸 酐,其次为间苯二甲酸,对苯二甲酸,顺丁烯二酸酐,癸二酸等;单元酸常用植物油脂肪酸,合成 脂肪酸,松香酸等 用醇酸树脂制成的涂料,具有以下特点: ()漆膜干燥后形成高度网状结构、不易老化、耐候性好,光泽持久不退, (2漆膜柔韧坚牢,耐摩擦。 (杭矿物油、抗醇类溶剂性良好,烘烤后的漆膜耐水性、绝缘性、耐油性都大大提高。 酸对相脂涂料巾存在一些缺点 (1)干结成膜快,但完全干燥的时间长 (2)耐水性差,不耐碱; (③)醇酸树脂虽不是油脂漆,但基本上还未脱离脂肪酸衍生物的范围,对防湿热、防霉 菌和盐雾等三防性能上还不能完全得到保证,因此在品种选择时都应加以考虑, 1、醇酸树脂的分类 按油品种不同分类,分为:干性油醇酸树脂,不干性油醇酸树脂。 干性油指碘值>140的天然植物油如桐油、梓油、亚麻油、苏子油、大麻油等。 半干性油指碘值100~140的天然植物油如豆油、葵花油等 不干性油指碘值<100的天然植物油如蓖麻油、椰子油、米糠油等。 碘值就是在油脂上加成的卤素的质量(以碘计),即每100g油脂所能吸收碘的质量(以克计)。 干性油醇酸树脂,干燥块,硬度大。其干燥固化是靠干性油中的不饱和键与空气中的氧反应产生 的游离基而引起的聚合反应而固化的。而不干性油醇酸树脂则不能在室温下固化成膜,需与其他树 脂经加热发生交联反应才能固化成膜。 按油含量不同分类,分为:短油度醇酸树脂,中油度醇酸树脂,长油度醇酸树脂,超长油度醇酸 树相指 根据醇酸树脂中油脂(或脂肪酸)含量多少或含苯二甲酸酐多少,可以分成长、中、短油度三 种,长油度为含油量60-70%(或苯二甲酸酐20~30%),中油度为含油量在46~60%(或茶二甲酸 酐30~34%),短油度为含油量35~45%(或苯二甲酸酐>35%)。还有一种超长油(油度在70%以 上或含苯二甲酸哥<20%)·醇酸树脂的性能主要决定于所用油类与油长度。 一般说,油度越高,涂膜表现出油的特性越多,比较柔韧耐久,漆膜富有弹性,适用于涂装室外 用品。油度越短,涂膜表现出树脂的特性多比较硬而脆,光泽、保色、抗磨性能较好,易打磨,但 不耐久,适用于室内用品的涂装。 所谓油度,就是醇酸树脂中脂肪酸(油脂)含量的多少 油度的计算公式如下: 树脂的理论产量等于苯二甲酸酐用量、甘油用量、脂肪酸(或油脂)用量之和,减去酯化所生成 的水量。 2、醇酸树脂的常用品种 醇酸树脂清漆是由中或长油度醇酸树脂溶于适当溶剂(如二甲苯),加有催干剂,经过滤净化而 得。醇酸树脂清漆干燥快,漆膜光亮坚硬,耐候性、耐油性都很好,但因分子中还有残留的羟基和 羧基,耐水性不好
自从1927年发明醇酸树脂以来,对涂料工业的发展是一个新的突破,使涂料工业开始摆脱了以 干性油与天然树脂合并熬炼制漆的传统旧法而真正成为化学工业的一个部门。它所用的原料简单、 生产工艺简便,性能大大提高,因而得到了飞快的发展。 醇酸树脂是由多元醇、多元酸和其他单元酸通过酯化作用缩聚而得,也称为聚酯树脂。其中多元 醇常用的是甘油,季戊四醇,其次为三羟甲基丙烷,山梨醇,木糖醇等;多元酸常用邻苯二甲酸 酐,其次为间苯二甲酸,对苯二甲酸,顺丁烯二酸酐,癸二酸等;单元酸常用植物油脂肪酸,合成 脂肪酸,松香酸等。 用醇酸树脂制成的涂料,具有以下特点: ⑴漆膜干燥后形成高度网状结构、不易老化、耐候性好,光泽持久不退。 ⑵漆膜柔韧坚牢,耐摩擦。 ⑶抗矿物油、抗醇类溶剂性良好,烘烤后的漆膜耐水性、绝缘性、耐油性都大大提高。 醇酸树脂涂料也存在一些缺点: (1) 干结成膜快,但完全干燥的时间长; (2) 耐水性差,不耐碱; (3) 醇酸树脂虽不是油脂漆,但基本上还未脱离脂肪酸衍生物的范围,对防湿热、防霉 菌和盐雾等三防性能上还不能完全得到保证,因此在品种选择时都应加以考虑。 1、醇酸树脂的分类 按油品种不同分类,分为:干性油醇酸树脂,不干性油醇酸树脂。 干性油指碘值>140的天然植物油如桐油、梓油、亚麻油、苏子油、大麻油等。 半干性油指碘值100~140的天然植物油如豆油、葵花油等 不干性油指碘值<100的天然植物油如 蓖麻油、椰子油、米糠油等。 碘值就是在油脂上加成的卤素的质量(以碘计),即每100g油脂所能吸收碘的质量(以克计)。 干性油醇酸树脂,干燥块,硬度大。其干燥固化是靠干性油中的不饱和键与空气中的氧反应产生 的游离基而引起的聚合反应而固化的。而不干性油醇酸树脂则不能在室温下固化成膜,需与其他树 脂经加热发生交联反应才能固化成膜。 按油含量不同分类,分为:短油度醇酸树脂,中油度醇酸树脂,长油度醇酸树脂,超长油度醇酸 树脂。 根据醇酸树脂中油脂(或脂肪酸)含量多少或含苯二甲酸酐多少,可以分成长、中、短油度三 种,长油度为含油量60~70%(或苯二甲酸酐20~30%),中油度为含油量在46~60%(或苯二甲酸 酐30~34%),短油度为含油量35~45%(或苯二甲酸酐>35%)。还有一种超长油(油度在70%以 上或含苯二甲酸酐<20%)。醇酸树脂的性能主要决定于所用油类与油长度。 一般说,油度越高,涂膜表现出油的特性越多,比较柔韧耐久,漆膜富有弹性,适用于涂装室外 用品。油度越短,涂膜表现出树脂的特性多比较硬而脆,光泽、保色、抗磨性能较好,易打磨,但 不耐久,适用于室内用品的涂装。 所谓油度,就是醇酸树脂中脂肪酸(油脂)含量的多少。 油度的计算公式如下: 树脂的理论产量等于苯二甲酸酐用量、甘油用量、脂肪酸(或油脂)用量之和,减去酯化所生成 的水量。 2、醇酸树脂的常用品种 醇酸树脂清漆是由中或长油度醇酸树脂溶于适当溶剂(如二甲苯),加有催干剂,经过滤净化而 得。醇酸树脂清漆干燥快,漆膜光亮坚硬,耐候性、耐油性都很好,但因分子中还有残留的羟基和 羧基,耐水性不好
醇酸树脂色漆中产量最大的是中油度醇酸树脂磁漆,它具有干燥快、光泽好、附着力强、漆膜坚 硬、耐油、耐候等优点,可在常温下干燥 也可烘干。主要用于机械部件、卡车、农机、钢铁设备 等,户内外使用都可以,比较适用于喷涂! 铁红醇酸树脂底漆是最常用的一种底漆,在钢铁物件涂漆时作打底漆用,干燥快,附着力好,可 以作为硝基纤维素漆等挥发性漆的底漆。 用长油度干性醇酸树脂制成有代表性的外用漆是桥梁面漆,其最大特点是耐候性优越,涂膜硬度 不高,但柔初性优良:缺点是光圣不强,长油度树指漆有交好的刷涂性,活干用毛刷施工 3、改性醇酸树脂 除去油改件的甘由苯酐醇酸树脂的外,不可以采用不同的多元酸多元和其他树脂回或单体改性醇 酸树脂。 油改性醇酸树脂是指以甘油为多元醇,邻苯二甲酸酐为多元酸,植物油脂肪酸(如桐油、亚麻仁 油等干性油,豆油等半干性油,椰子油、蓖麻油等不干性油)为单元酸的缩聚产物。 多元醇改性的醇酸树脂是指用季戊四醇或三羟甲基丙烷代替油改性醇酸树脂中的甘油制成的醇酸 树脂。改性后的醇酸树脂干燥、抗水、耐候、保色性能都优于甘油醇酸树脂。 多元酸改性是指用己二酸、顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸等多元酸代替油改性醇酸树脂中的邻苯二 甲酸酐制成的醇酸树脂。改性后的性能因不同多元酸而不同,如用间苯二甲酸代替苯酐,生成的醇 酸树脂干燥速率有改进,耐热方面也更优越 其它树脂或弹体改性是指在油改性醇酸树脂中可加入松香与松香甘油酯、酚醛树脂、苯乙烯、甲 基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、有机硅 环氧树脂、对叔丁基苯甲酸 、苯甲酸、氨基树脂、异 氰酸酯、硝化棉及其他纤维素、聚酰胺树脂等进行改性。改性后的树脂性能因加入树脂或单体的不 同而不同 6.4.2丙烯酸树脂涂料 丙烯酸树脂涂料是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物形成的涂料,为了改进性能和降低成本 往往还采用一定比例的烯烃单体与之共聚,如丙烯腈、丙烯酰胺、醋酸乙烯、苯乙烯等。不同共聚 物具有各自的特点,所以可以根据产品的要求,制造出各种型号规格的涂料品种。它们有很多共同 特点: (1)据有优良的色泽,可制成透明度极好的水白色清漆和纯白的磁漆。 (2)耐光性耐候性好,耐紫外线照射不分解或变黄。 (保光、保色,能长期保持原有色泽 (4)耐热性, (5)可耐一般酸、碱、醇和油脂等。 (6)问制成冲性涂料,可调入铜粉、铝粉使之具有金银一样光耀夺目的色泽,不会变暗。 (长期贮存不变质。 1、热塑性丙烯酸酯漆 热塑性丙烯酸酯漆是依靠溶剂挥发干燥成膜。漆的组成除丙烯酸树脂外,还有溶剂、增塑剂、颜 料等,有时也和其他能相互混溶树脂并用以改性 一般说,分子量大的树脂物理机械及化学性能好,但高分子量树脂在溶剂中溶解性能较差,黏度 高,喷漆施工中易出现"拉丝"现象,所以一般漆用丙烯酸树脂的分子量都不是太高的。这类树脂的主 要优点是:水白色透明,有极好的耐水和耐紫外线等性能。因此早先用它作为轿车的面漆和修补 漆;近来也用作外墙涂料的耐光装饰漆;另一主要用途是作为水泥混凝土屋顶和地面的密封材料和 用作塑料、塑料膜及金属箔的涂装及油墨。热塑性树脂漆可以制成清漆、磁漆和底漆出厂。 热塑性丙烯酸树脂清漆具有干燥快,漆膜无色透明,耐水性强于醇酸清漆,在户外使用耐光耐候 性也比一般季戊四醇醇酸清漆好,但由于是热塑性,耐热性差,受热易发粘,同时不易制成高固含
醇酸树脂色漆中产量最大的是中油度醇酸树脂磁漆,它具有干燥快、光泽好、附着力强、漆膜坚 硬、耐油、耐候等优点,可在常温下干燥,也可烘干。主要用于机械部件、卡车、农机、钢铁设备 等,户内外使用都可以,比较适用于喷涂。 铁红醇酸树脂底漆是最常用的一种底漆,在钢铁物件涂漆时作打底漆用,干燥快,附着力好,可 以作为硝基纤维素漆等挥发性漆的底漆。 用长油度干性醇酸树脂制成有代表性的外用漆是桥梁面漆,其最大特点是耐候性优越,涂膜硬度 不高,但柔韧性优良;缺点是光泽不强,长油度树脂漆有较好的刷涂性,适于用毛刷施工。 3、改性醇酸树脂 除去油改性的甘油苯酐醇酸树脂外,还可以采用不同的多元酸、多元醇和其他树脂或单体改性醇 酸树脂。 油改性醇酸树脂是指以甘油为多元醇,邻苯二甲酸酐为多元酸,植物油脂肪酸(如桐油、亚麻仁 油等干性油,豆油等半干性油,椰子油、蓖麻油等不干性油)为单元酸的缩聚产物。 多元醇改性的醇酸树脂是指用季戊四醇或三羟甲基丙烷代替油改性醇酸树脂中的甘油制成的醇酸 树脂。改性后的醇酸树脂干燥、抗水、耐候、保色性能都优于甘油醇酸树脂。 多元酸改性是指用己二酸、顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸等多元酸代替油改性醇酸树脂中的邻苯二 甲酸酐制成的醇酸树脂。改性后的性能因不同多元酸而不同,如用间苯二甲酸代替苯酐,生成的醇 酸树脂干燥速率有改进,耐热方面也更优越。 其它树脂或单体改性是指在油改性醇酸树脂中可加入松香与松香甘油酯、酚醛树脂、苯乙烯、甲 基苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、有机硅、环氧树脂、对叔丁基苯甲酸、苯甲酸、氨基树脂、异 氰酸酯、硝化棉及其他纤维素、聚酰胺树脂等进行改性。改性后的树脂性能因加入树脂或单体的不 同而不同。 6.4.2丙烯酸树脂涂料 丙烯酸树脂涂料是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物形成的涂料,为了改进性能和降低成本, 往往还采用一定比例的烯烃单体与之共聚,如丙烯腈、丙烯酰胺、醋酸乙烯、苯乙烯等。不同共聚 物具有各自的特点,所以可以根据产品的要求,制造出各种型号规格的涂料品种。它们有很多共同 特点: ⑴据有优良的色泽,可制成透明度极好的水白色清漆和纯白的磁漆。 ⑵耐光性耐候性好,耐紫外线照射不分解或变黄。 ⑶保光、保色,能长期保持原有色泽。 ⑷耐热性好。 ⑸可耐一般酸、碱、醇和油脂等。 ⑹可制成中性涂料,可调入铜粉、铝粉使之具有金银一样光耀夺目的色泽,不会变暗。 ⑺长期贮存不变质。 1、热塑性丙烯酸酯漆 热塑性丙烯酸酯漆是依靠溶剂挥发干燥成膜。漆的组成除丙烯酸树脂外,还有溶剂、增塑剂、颜 料等,有时也和其他能相互混溶树脂并用以改性。 一般说,分子量大的树脂物理机械及化学性能好,但高分子量树脂在溶剂中溶解性能较差,黏度 高,喷漆施工中易出现"拉丝"现象,所以一般漆用丙烯酸树脂的分子量都不是太高的。这类树脂的主 要优点是:水白色透明,有极好的耐水和耐紫外线等性能。因此早先用它作为轿车的面漆和修补 漆;近来也用作外墙涂料的耐光装饰漆;另一主要用途是作为水泥混凝土屋顶和地面的密封材料和 用作塑料、塑料膜及金属箔的涂装及油墨。热塑性树脂漆可以制成清漆、磁漆和底漆出厂。 热塑性丙烯酸树脂清漆具有干燥快,漆膜无色透明,耐水性强于醇酸清漆,在户外使用耐光耐候 性也比一般季戊四醇醇酸清漆好,但由于是热塑性,耐热性差,受热易发粘,同时不易制成高固含