涂料化学
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油漆的主要成分和化学名称油漆是一种常见的涂料,广泛应用于建筑、家具、汽车等领域。
它由多种化学物质组成,每种成分都发挥着特定的功能。
下面将介绍油漆的主要成分以及它们的化学名称和功能。
1.基料基料是油漆的主要成分之一,通常占据总体积的大部分。
不同类型的油漆使用不同类型的基料。
以下是常见的基料及其化学名称:石蜡:石蜡是一种固体烷烃混合物,其化学名称为石蜡。
酚醛树脂:酚醛树脂是一种合成树脂,其化学名称为聚醛。
丙烯酸树脂:丙烯酸树脂是一种聚合物树脂,其化学名称为聚丙烯酸酯。
聚氨酯:聚氨酯是一种聚合物,其化学名称为聚氨基甲酸酯。
基料在油漆中起到稀释和增稠的作用,同时也为颜料提供了载体。
2.颜料颜料是油漆的另一个重要成分,它赋予油漆颜色和遮盖力。
以下是常见的颜料及其化学名称:钛白粉:钛白粉是一种氧化钛,其化学名称为二氧化钛。
氧化铁:氧化铁是一种金属氧化物,根据颜色的不同可以有不同的化学名称,如红色的是三氧化二铁、黄色的是二氧化铁。
铬绿:铬绿是一种铬酸盐,其化学名称为铬酸铜(II)。
群青:群青是一种硫代蓝素染料,其化学名称为铜铝合成羟基硫代蓝。
颜料通过吸收或反射光线来产生特定的颜色。
3.溶剂溶剂是将油漆中的其他成分溶解在一起的介质。
它们有助于稀释油漆并使其更易涂抹。
以下是常见的溶剂及其化学名称:丙酮:丙酮是一种有机溶剂,其化学名称为丙酮。
二甲苯:二甲苯是一种有机溶剂,其化学名称为二甲基苯。
醇类:醇类是一类有机化合物,如乙醇(酒精)、丁醇等。
溶剂的选择取决于油漆类型和应用需求,不同的溶剂具有不同的挥发性和溶解性能。
4.助剂助剂是用于改善油漆性能和施工特性的化学物质。
以下是常见的助剂及其功能:防腐剂:防腐剂用于保护油漆涂层免受微生物、霉菌和腐蚀等因素的影响。
稳定剂:稳定剂可以增强油漆的耐候性和抗氧化性。
干燥剂:干燥剂加速油漆的干燥过程,提高施工效率。
流平剂:流平剂有助于使油漆均匀地铺展在表面上,减少涂装时的纹理和气泡。
1、涂料:涂料是一种用途极为广泛的涂覆在各种材料表面的高分子材料。
2、良溶剂:所谓良溶剂是值溶剂分子与聚合物分子链段见得吸引作用大于聚合物链段间的吸引作用的溶剂。
3、θ溶剂:当溶剂分子与聚合物链段间的吸引力与聚合物链段自身的吸引力相同时,这是的溶剂称为θ溶剂。
4、数均相对分子质量:用冰点降低、渗透压法等依数性方法册数的平均相对分子质量为数均相对分子质量。
5、玻璃化温度:到某一温度后,比容增加比较明显,但聚合物尚未熔融,只是质地变软呈高弹性,此点称为玻璃化温度。
6、化学成膜:化学成膜是指先将可溶低相对分子质量的聚合物涂覆在基材表面以后,在加温或其他条件下,分子间发生反应而使相对分子质量进一步增加或发生交联而成坚韧的薄膜的过程。
7、颜料的吸油量:在100 克重量的颜料中,把精制亚麻油一滴一滴地加入,并随用调墨刀(刮铲)捏合,初加油时,颜料仍保持松散状态,随着加油量的增加松散粒状相互连接,一直到最后加入的一滴油,使全部颜料粘连成一团。
这样试验所用油,就是颜料的吸油量。
8、遮盖力:遮盖力是指涂料摄于基材上,由于光的吸收、散射和反射而不能见到基材表观的能力,遮盖力是涂料赋予被涂物的装饰性的一项重要性质。
9、镜面光泽:一般为是该膜表面把投射其上的光线向镜而反射出去的能力,反射光量越大,则光泽越高,称为镜面光泽。
10、可见光:光的频率不同,使人感觉到各种不同的颜色。
能使人看到的光波,只是光中的一部分,叫做可见光。
11、颜料的彩度:又称饱和度或纯度。
它代表颜色的纯粹度,最接近光谱色的是最纯粹的光,称纯色或高彩度或饱和度高。
12、丹尼尔点:配制一系列不同浓度的树脂溶液,取一定的颜料,然后滴加配好的溶液,同时进行研磨,以达到一规定的黏度,测出规定黏度下液液与颜料之比值,作图,所得的曲线之最低点为丹尼尔点。
13、应变:当材料受到外力作用,而所处的条件使它不能产生惯性移动时,它的几何形态和尺寸将产生变化,而几何尺寸变化的难易又与材料原有的尺寸有关,用原有尺寸除以受力后的形变尺寸就称为应变。
涂料化学与工艺学教材引言涂料化学与工艺学是涂料科学与工程的一门基础课程,主要介绍涂料的化学成分、制备工艺、应用特性以及相关的化学原理和工艺学。
本教材旨在对涂料化学与工艺学进行系统的讲解,帮助读者全面了解和掌握涂料的相关知识和技术。
1. 涂料的定义和分类涂料是一种能够在物体表面形成均匀、致密的膜状保护层的材料,它由固体颗粒(如颜料)、液体载体(如溶剂或水)以及各种添加剂组成。
基于不同的化学成分和功能,涂料可以被分为多种类型,如油漆、涂料和涂料。
1.1 油漆油漆是一种以颜料为主要成分,添加溶剂使其液态的涂料。
它具有良好的附着力和覆盖性,常用于木材、金属等材料的表面保护和美观装饰。
1.2 高分子涂料高分子涂料是一种以聚合物为基体,通过添加颜料、添加剂和稀释剂等成分制成的涂料。
它具有良好的抗腐蚀性能和耐候性,广泛用于建筑、汽车、航空等领域。
1.3 专用涂料专用涂料包括防火涂料、导电涂料、防辐射涂料等,它们具有特殊的功能和性能,用于满足特定的工业和科学需求。
2. 涂料的制备工艺涂料的制备工艺是指将各种原料按照一定的配方和工艺步骤进行混合、反应、调整性质并最终制备成所需的涂料产品的过程。
2.1 原料的选取与处理涂料制备的第一步是选择合适的原料。
不同类型的涂料使用的原料有所不同,但一般包括聚合物、颜料、添加剂和溶剂等。
在选取原料的过程中,需要考虑原料的性质、成本以及对所要求的涂料性能的影响。
2.2 原料的混合与反应根据制备涂料所需的配方,将选好的原料按照一定的比例和工艺要求进行混合。
有些涂料的制备过程需要进行化学反应,对原料进行聚合或交联,以增加涂料的硬度、附着力等性能。
2.3 调整性质与加工混合反应后的涂料需要进行性质的调整和加工,以达到所需的稳定性、流变性质、涂装性能等要求。
这一过程主要通过添加剂的引入来实现,如调节粘度的稀释剂、抗氧化剂等。
2.4 质量控制与最终产品的包装涂料制备过程中需要进行质量控制,包括涂料的外观检查、性能测试等。
涂料化学—第12章醇酸树脂与聚酯醇酸树脂与聚酯是涂料中常用的两种树脂基料。
本章将介绍这两种树脂的结构、特性及应用。
一、醇酸树脂1.结构特点醇酸树脂是由醇与酸反应形成的,其分子结构含有羟基(-OH)和羧基(-COOH)。
一般来说,醇酸树脂分子中的羟基含量较高,具有较好的亲水性。
同时,羧基也赋予了醇酸树脂一定的酸性。
2.特性醇酸树脂具有很好的耐候性和耐化学性,可在不同环境下维持较好的性能。
其也有良好的附着性、硬度、耐磨性及耐溶剂性等特点。
此外,醇酸树脂还具有较高的玻璃化转移温度,提高了涂料的耐高温性能。
3.应用醇酸树脂广泛应用于金属防腐涂料、汽车涂料、船舶涂料等领域。
其具有良好的附着性和耐久性,可保护基材表面不受腐蚀和氧化。
二、聚酯1.结构特点聚酯是一类由酯基连接而成的线性高分子化合物。
其分子结构中含有酯键(COO)。
聚酯具有较高的极性和可塑性,可以根据需要进行调整。
2.特性聚酯具有良好的耐热性、耐溶剂性和耐腐蚀性。
其机械性能优良,具有较高的硬度、韧性和抗冲击性。
此外,聚酯还具有较好的耐候性和电绝缘性。
3.应用聚酯广泛应用于涂料、塑料、纤维等行业。
在涂料中,聚酯被用作增塑剂、粘合剂、增强剂等。
聚酯涂料可以应用于金属、塑料、木材等各种基材,并具有较好的附着性和耐久性。
总结:醇酸树脂和聚酯是涂料中常用的树脂基料。
醇酸树脂具有良好的耐候性和耐化学性,适用于各种环境条件下的涂装。
聚酯具有耐热性和耐溶剂性等特点,广泛应用于涂料、塑料等领域。
通过正确选择醇酸树脂和聚酯,可以制备出具有良好性能的涂料,满足不同的应用需求。
油漆中的化学成分油漆是一种常用的涂料,它由多种化学成分组成。
这些化学成分在油漆的性能、使用寿命和环境影响方面起着重要作用。
本文将介绍几种常见的油漆化学成分及其特点。
1. 溶剂:溶剂是油漆中的主要成分之一,用于稀释固态的颜料和树脂,使其变为可以涂抹的液体状。
常见的溶剂有水、矿物油、醇类等。
不同的溶剂具有不同的挥发性和毒性,因此在选择油漆时需要考虑其对人体和环境的影响。
2. 树脂:树脂是油漆中起到粘结和固化作用的成分,常见的树脂有丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂等。
树脂的选择取决于油漆的用途和性能要求,不同的树脂具有不同的耐候性、耐化学性和附着力。
3. 颜料:颜料是油漆中用于赋予颜色和遮盖力的成分,常见的颜料有钛白粉、氧化铁、铬黄等。
颜料的选择取决于所需的颜色和遮盖力,同时也要考虑其耐久性和不褪色性。
4. 添加剂:添加剂是用于改善油漆性能和施工性能的成分,常见的添加剂有稀释剂、抗氧化剂、防腐剂等。
这些添加剂可以提高油漆的稳定性、耐候性和耐久性,同时也可以改善油漆的施工性能,如流平性和干燥时间。
5. 助剂:助剂是用于改善油漆特定性能的成分,常见的助剂有增稠剂、抗结皮剂、消泡剂等。
助剂可以改变油漆的流变性质、防止结皮和起泡现象,提高施工的效果和质量。
油漆中的这些化学成分相互作用,共同决定了油漆的性能和使用寿命。
合理选择和搭配这些成分,可以制备出具有良好性能和适用于不同环境的油漆产品。
值得注意的是,油漆中的化学成分可能对人体和环境造成一定的影响。
一些溶剂和树脂含有挥发性有机化合物(VOCs),长期暴露于这些化合物可能导致健康问题。
因此,在使用油漆时应注意通风条件和个人防护,避免对健康造成不良影响。
此外,油漆中的一些成分可能具有一定的毒性,应妥善处理和储存,避免对环境造成污染。
油漆是一种复杂的化学产品,由溶剂、树脂、颜料、添加剂和助剂等多种化学成分组成。
合理选择和搭配这些成分,可以制备出具有良好性能和适用于不同环境的油漆产品。
油漆化学成分油漆是一种常见的涂料,广泛应用于建筑、家具、汽车等领域。
油漆的化学成分对其性能和应用有着重要的影响。
本文将介绍油漆的化学成分及其作用。
一、主要化学成分1.树脂树脂是油漆的主要成分,其主要作用是提供涂料的粘度和硬度。
树脂的种类有很多,常见的有聚酯、丙烯酸、聚氨酯等。
不同的树脂具有不同的性质,如聚酯树脂具有良好的耐久性,聚氨酯树脂具有良好的耐化学性。
2.溶剂溶剂是油漆中的重要成分,其主要作用是调节油漆的粘度和干燥速度。
常见的溶剂有丙酮、酯类、芳香烃类等。
不同的溶剂对油漆的性能有着不同的影响,如酯类溶剂可以提高油漆的干燥速度,但会降低油漆的附着力。
3.颜料颜料是油漆的重要成分之一,其主要作用是提供油漆的颜色和遮盖力。
常见的颜料有钛白粉、氧化铁、羟基磷灰石等。
不同的颜料对油漆的性能有着不同的影响,如钛白粉可以提高油漆的遮盖力,但会降低油漆的耐候性。
4.助剂助剂是油漆中的辅助成分,其主要作用是改善油漆的性能和应用。
常见的助剂有抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂等。
不同的助剂对油漆的性能有着不同的影响,如抗氧化剂可以提高油漆的耐久性,紫外线吸收剂可以提高油漆的耐候性。
二、化学反应油漆在施工过程中会发生一系列的化学反应,其主要包括以下几种。
1.聚合反应聚合反应是油漆中树脂分子之间的反应,其主要作用是将涂料涂在物体表面后,树脂分子会相互交错,形成一层连续的膜状物,从而保护物体表面。
2.氧化反应氧化反应是油漆中氧气与树脂分子之间的反应,其主要作用是将树脂分子中的不饱和双键氧化成羧基,从而使涂料形成一层坚硬的膜状物,提高涂料的耐久性和耐化学性。
3.加热反应加热反应是油漆中溶剂分子之间的反应,其主要作用是将涂料中的溶剂挥发出去,从而使涂料干燥成膜。
三、化学成分对油漆性能的影响油漆的性能受到其化学成分的影响,不同的化学成分对油漆的性能有着不同的影响。
1.树脂对油漆性能的影响树脂是油漆的主要成分,其种类和数量对油漆的性能有着重要的影响。
涂料化学与涂装技术基础涂料化学与涂装技术是现代工业生产中不可或缺的一部分,涵盖了涂料的制备、性能评估、应用以及涂装工艺等方面的知识。
本文将从涂料的基本组成、涂料化学原理、涂装工艺等方面进行阐述,帮助读者了解涂料化学与涂装技术的基础知识。
1. 涂料的基本组成涂料通常由树脂、溶剂、填料、添加剂等组成。
树脂是涂料的主要成分,起到粘结和固化涂层的作用。
常见的树脂有聚酯、环氧树脂、丙烯酸酯等。
溶剂用于调节涂料的粘度和流变性能,常见的溶剂有水、有机溶剂等。
填料可以增加涂料的硬度、耐磨性和填充性能,常见的填料有氧化铝、硅酸盐等。
添加剂则用于调节涂料的流变性能、干燥速度等,常见的添加剂有消泡剂、稀释剂等。
2. 涂料化学原理涂料的固化过程可以分为物理固化和化学固化两种方式。
物理固化是指涂料中的溶剂挥发后,树脂分子之间的相互作用力增强,形成固态涂层的过程。
化学固化是指涂料中的树脂通过与固化剂发生化学反应,形成交联结构的过程。
常见的涂料化学固化方式有氧化固化、自由基固化、离子固化等。
3. 涂装工艺涂装工艺是指将涂料均匀地涂覆在被涂物表面的过程。
涂装工艺包括底漆涂装、面漆涂装和清漆涂装等。
底漆涂装主要用于增加涂层的附着力和防腐性能,面漆涂装则用于赋予涂层良好的外观和装饰效果,清漆涂装则用于保护面漆并增加涂层的耐候性能。
涂装工艺中的关键环节包括表面处理、涂装设备的选择和涂装工艺的控制。
表面处理是指在涂装前对被涂物表面进行清洁、除锈、打磨等处理,以保证涂层与被涂物之间的良好结合。
涂装设备的选择要根据涂料的性质和被涂物的形状大小进行合理选择,常见的涂装设备有喷枪、喷涂机、涂装线等。
涂装工艺的控制包括涂料的稀释比例、喷涂速度、喷涂厚度等,通过合理控制这些参数可以获得良好的涂装效果。
4. 涂料质量评估涂料的质量评估主要包括涂料的物理性能和化学性能的测试。
物理性能测试包括粘度、流变性、干燥时间、硬度等指标的测定,这些指标可以反映涂料的流动性、干燥性和耐磨性等性能。
涂料主要组成成分的化学结构一:树脂1.热塑性丙烯酸树脂:是由丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯类通过聚合反应生产的高分子化合物。
是有丙烯酸类单体上的不饱和双键通过聚合反应形成的以C-C 主链的高聚物。
常见的用于合成热塑性丙烯酸类的单体其名称和化学结构如下:⑴丙烯酸类单体:丙烯酸甲酯(MA):CH2=CHCOOCH3丙烯酸乙酯(EA):CH2=CHCOOC2H丙烯酸正丁酯(BA) CH2=CHCOOC4H9丙烯酸2-乙基已酯(2EHA)(又名丙烯酸异辛酯:C11H20O2⑵甲基丙烯酸类单体:甲基丙烯酸甲酯(MMA):CH2=C(CH3)COOCH3甲基丙烯酸乙酯: CH2=C(CH3)COOCH2CH3甲基丙烯酸丁酯: CH2=C(CH3)COO(CH2)3CH3⑶其他类型的单体:苯乙烯:C6H5C2H3α-甲基苯乙烯:C6H5C(CH3)=CH2顺丁烯二酸酐:C4H2O3二:颜料1. 钛白粉(TIO2):涂料中用到的二氧化钛通常是经过表面处理的工业产品,并非纯的二氧化钛。
常见包覆物如下:⑴AI2O3 SiO2ZnO TIO2⑵AI2O3 TIO2⑶AI2O3 TIO2 SiO22. 炭黑:炭黑的主要成分是碳3. 酞青蓝(蓝色颜料):主要成分是铜钛青,结构式为:C32H16N8Cu, 化学结构复杂4.黄色颜料(联苯胺黄系黄色偶氮颜料):分子式:C32H26Cl2N6O4,化学结构复杂5. 紫色颜料:永固紫:分子式一般为:,结构式大至表示如下:4. 红色颜料:甲苯胺红:分子式一般为C17H13N3O3,结构大至如下:5. 红色颜料:喹吖啶酮分子式:C20H12N2O2,结构大至如下:6. 铝粉:又称银粉,其微粒呈微小鳞片状,,厚度0.1~2.0微米,直径为1~200微米。
主要成分为AI,同时还含有油酸等包裹物。
7.珠光粉:家电涂料中用额珠光粉主要为云母钛,以云母为基片,用二氧化钛进行包膜形成。
云母粉的化学成分主要是:K2O.3AI2O3.6SiO2.2H2O, 二氧化钛的成分主要是:TIO2.8. 填料(体制颜料)⑴沉淀硫酸钡:BaSO4 ⑵重质/轻质碳酸钙:CaCO3 ⑶滑石粉:3MgO.4SiO2.H2O⑷气相二氧化硅:SiO2三:助剂:在助剂体系中容易产生颗粒的类型有:微分化蜡、消光粉等,没有分散均匀。
涂料化学[填空题]1涂料的主要作用是:()和()。
参考答案:装饰;保护[填空题]2有()的涂料称为色漆。
加有大量()的稠厚浆状体涂料称为腻子。
参考答案:颜料;颜料[填空题]3涂装是由漆前()、()、()三个基本工序组成。
参考答案:表面处理;涂料涂布;涂料干燥[填空题]4涂料由哪几部分组成?各起什么作用?参考答案:涂料有四个组成部分:主要成膜物质、颜料、溶剂和助剂。
主要成膜物质既可以单独形成漆膜,又可以粘结颜料颗粒等成膜,是构成涂料的基础物质。
颜料主要目的是赋予涂料颜色和遮盖力,也就是使漆膜有要求的色彩和不透明。
溶剂控制形成无缺陷的漆膜。
助剂用于显著改善涂料生产加工、存储、涂布、成膜过程中的性能。
[填空题]5请解释清漆、磁漆、色漆。
参考答案:清漆:没有颜料的涂料是黏性透明流体,称为清漆。
磁漆:常将面漆称为磁漆,磁漆中选用耐光性和着色性良好的颜料,形成的漆膜平整光滑、坚韧耐磨,像瓷器一样。
色漆:有颜料的涂料称为色漆。
[填空题]6涂料中应用的化学反应主要是哪几大类?参考答案: 1酯化反应;2氨基树脂与羟基的反应;3自由基聚合反应;4异氰酸根与羟基的反应;5环氧-胺;6甲醛缩合反应[填空题]7室温固化热固性涂料的玻璃化转变温度是如何影响漆膜形成的?热固性漆膜的干燥和交联有什么区别?参考答案:最初室温固化漆膜的Tg比室温低。
当漆膜Tg达到室温时,官能团在漆膜中不能自由运动,反应速率急剧下降,直到漆膜Tg=(Tg+50℃),反应完全停止。
干燥意味着用手接触时漆膜不发粘,即没有溶剂,而交联要发生化学反应,靠测定漆膜耐溶剂溶胀程度来评价。
[填空题]8在涂料中除植物油脂具有氧化聚合能力,还具有这种能力并得到应用的是()。
参考答案:烯丙基醚类化合物[填空题]9防结皮剂能与钴离子生成(),使钴失去催干活性。
成膜时挥发掉,钴盐恢复活性。
参考答案:络合物[填空题]10制备涂料的氯化聚合物有()。
参考答案:氯醋共聚物、过氯乙烯、偏二氯乙烯共聚树脂、氯化聚丙烯、氯化橡胶[填空题]11醇酸树脂主要由()合成。
第1章1.什么是涂料它有哪些主要作用涂料是能涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附着的连续薄膜材料;答:涂料又称油漆,是一种流动状态或粉末状态的有机混合物,可用不同的施工工艺涂覆在物件表面上,形成粘附牢固,具有一定强度、连续的固态薄膜;涂料的主要作用:1 装饰作用,是美化生活环境不可缺少的;2 保护作用,金属防腐、放火涂料、贵重设备、文物保护;3 标志作用,各种标志牌和道路分离线;4 特种功能,导电、导磁涂料、烧蚀涂料、伪装和隐形涂料、温控涂料;现代涂料正逐步成为一类多功能性的工程涂料;2.涂料的发展史一般可分为哪三个阶段涂料的发展史一般可分为三个阶段:1天然成膜物质的使用;2涂料工业的形成;3合成树脂涂料的生产;3.试述涂料由几部分组成各部分起什么作用答:1成膜物也称基料或粘结剂是形成涂膜连续相的物质,也是最主要的成分,对涂料的性能起主要作用;2颜料能赋予涂料以颜色和遮盖力,提高涂层的机械性能和耐久性;有的还能改善流变性能,降低成本或使涂层具有防锈、防污、磁性、导电、杀菌等功能;3溶剂具有溶解或分散成膜物质为液态,降低涂料的粘度,使之易于施工涂布的作用;4助剂涂料中的辅助组分,能对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用;4、今后十年,涂料工业的技术发展将主要体现在哪“四化”答:水性化、粉末化、高固体份化和光固化;第2章1、涂装前须对被涂物进行哪三个基本工序答:涂装前须对被涂物进行:表面的处理、涂布工艺、干燥三个基本工序;2、从涂料的角度看,具有明显结晶作用的聚合物作为成膜物是不合适的,其原因是什么答:1用明显结晶作用的聚合物作为成膜物,涂膜会失去透明性,因为聚合物固体中同时存在结晶区和非结晶区,不同区域的折射率不同,因此透明性变差;2明显结晶作用会使聚合物的软化温度提高,软化范围变窄;而软化范围宽对烘漆来说是很重要的,它能使漆膜易流平而不会产生流挂;3明显结晶作用会使聚合物不溶于一般溶剂,只有极性强的溶剂才可能使结晶性显着的聚合物溶解;3、简述自由体积理论的要点;答:Fox和Flory提出了自由体积理论:液体或固体物质的体积由两部分组成的,一部分是被分子占据的体积,另一部分是未被占据的自由体积,后者以空穴的形式分散于整个物质中;有存在足够自由体积时,分子链才可能进行各种运动;4、试述影响玻璃化温度的因素有哪些答:聚合物分子量及分布,聚合物结构,玻璃化温度的加合性,共聚物、增塑剂、溶剂的玻璃化温度;5、简述涂料的成膜过程;答:涂料由液态或粉末态变为固态,在被涂物表面上形成薄膜的过程,被称为涂料的成膜过程;液态涂料靠溶剂挥发、氧化、缩合、聚合等物理或化学作用成膜;粉末涂料靠熔融、缩合、聚合等物理或化学作用成膜;6、有几种涂层成膜方式试述其要点1成膜方式:①溶剂挥发成膜:用足够的溶剂将聚合物的玻璃化温度降低,使T-Tg的数值大到足够使溶液可以流动和涂布,在涂布以后,溶剂挥发,于是形成固体薄膜;②热熔成膜:用升高温度的方法来增加聚合物T-Tg即增加自由体积,使聚合物达到可流动的程度,流动的聚合物在基材表面成膜后予以冷却,便可得固体漆膜;③化学成膜:用可容的或可熔的低相对分子质量的聚合物涂覆在基材表面以后,在加温或者其他的条件下,分子间发生反应而使相对妃子量进一步增加或发生交联而成坚韧的薄膜的过程;④乳胶成膜:乳胶在涂布以后,乳胶粒子仍可以以布朗运动形式自由运动,当水分蒸发时,它们运动逐渐受到限制,最终达到乳胶粒子相互靠近成紧密的堆积;2涂膜干燥方法:①自然干燥:在常温大气环境中,靠溶剂挥发,或氧化聚合,或固化剂固化而干燥成膜;②烘干:对自干性涂料实施强制干燥或对耐热性差的材质表面涂膜进行干燥;③辐射固化:辐射固化是利用紫外线或电子束,使不饱和树脂漆被快速引发、聚合,硬化速度很快;7、被涂物的表面处理有哪几种如何处理答:1金属表面处理:一般采用除锈,除油,除旧漆,磷化处理,钝化处理等方法进行金属表面处理;2木材表面的处理:一般采用低温烘干或晾干,多次砂磨去毛束,刷虫胶清漆在砂磨,去树脂,漂白和染色等方法进行木材表面处理3塑料表面的处理:一般采用铬酸进行化学氧化处理,用三氯乙烯进行侵蚀处理等方法进行塑料表面处理;延伸作用:1提高涂层对材料表面的附着力;2提高涂层对金属基体的防腐蚀保护能力;3提高基体表面平整度;2方法:漆前表面处理主要包括除油、除锈、磷化、氧化表面调整和钝化封闭等;1除油溶剂脱脂法水剂脱脂法乳液脱脂法电解脱脂法2除锈酸洗除锈电解除锈碱液除锈手工除锈机械除锈3化学覆模磷化处理氧化处理4塑料表面处理物理方法化学方法物理化学方法;8、简述涂装方法主要有哪些1手工涂装包括刷涂、滚涂、揩涂和刮涂等;2浸涂和淋涂适用于大批量流水线生产方式;3空气喷涂通过喷枪使涂料雾化成雾状液滴,在气流的带动下,涂到被涂物表面的方法;这种方法,效率高、作业性好;4无空气喷涂靠高压泵将涂料增压到5~35MPa,然后从特制的喷嘴小孔喷出,由于速度高约100m/s,随着冲击空气和压力的急剧下降,涂料内溶剂急速挥发,体积骤然膨胀而分散雾化,并高速地涂在被涂物上;可大大减少漆雾飞扬,生产效率高;适用于高粘度的涂料;5静电喷涂法主要用于粉末涂料的涂装;6电泳涂装主要用于水可稀释性涂料的涂装;第3章1.名词解释—①缩聚反应:②聚合度;③官能度;④凝胶化答:缩聚反应——是由具有两个或两个以上反应性官能团的低分子化合物即单体相互作用生成大分子的过程; 缩聚反应是通过分子间官能团的逐步缩合反应生成的,聚合物主链中保持有官能团,如酯基、酰胺基等;加聚反应通过活性中心进行链式反应完成,聚合物分子链主链中一般没有官能团,如聚乙烯、聚丙烯等;聚合度——即一条大分子所包含的重复单元的个数,用DP表示;官能度——是指一个单体分子中能够参加反应的官能团的数目;单体的官能度一般容易判断;个别单体,反应条件不同,官能度不同;凝胶化——当反应进行到一定程度时,反应体系黏度突然增加,出现不熔不溶的弹性凝胶现象,该现象称为凝胶化;2、连锁聚合通常包括哪些基元反应答:自由基聚合属于连锁聚合,包含四种基元反应:链引发、链增长、链转移、链终止;3、自由基引发剂依据结构特征可以分为哪几类1、偶氮类引发剂:特点:使用温度:45 ~ 65℃,解离能105kJ/mol;油溶性;2、过氧化物类引发剂:无机过氧化物;3、氧化-还原体系引发剂;4、自由基聚合实施方法按照聚合配方、工艺特点可分为哪四种答;本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合;5、高分子化合物有哪些特点a.高的分子量:. > 104;.< 103时称为齐聚物、寡聚物或低聚物;b.存在结构单元:结构单元是由单体小分子化合物通过聚合反应转变成的构成大分子链的单元;c.结构单元通过共价键连接,连接形式有线形、分支形或网络状结构;6、共聚合反应的目的有哪些答:调节玻璃化温度;改善聚合物的附着力;引入反应性基团;改善聚合物的化学性质;改变溶解性能;成膜物的功能化;7、超支化聚合物具有哪些性质答:极高的末端官能团密度;良好的溶解性;较低的粘度;可控的玻璃化转变温度;聚合物的相对分子量:影响因素:1、温度的影响:温度升高,相对分子质量减小;2、引发剂浓度的影响:引发剂浓度越高,相对分子质量减小;3、单体浓度的影响:提高单体浓度可以同时提高聚合速率和聚合物的相对分子质量;4、溶剂的影响: 溶剂链转移常数较大,则所得聚合物平均聚合度下降;第5章1、什么是牛顿型流体和非牛顿型流体什么是假塑性流体和膨胀性流体什么是流平和流挂什么是贝纳尔漩流窝答:流平——是指涂料施工后,其涂膜由不规则,不平整的表面,流展成平整光滑表面的能力;漆膜由不平流向平滑的推动力不是重力,而是表面张力;流挂——流挂的产生是垂直面上湿膜受重力作用所致;2、什么是触变性流体触变性流体的特征和产生原因触变性流体:当假塑性流体的流动行为和其历史有关,也就是对时间有依赖时,称其为触变性流体;触变性流体的特征:当从低剪切率逐步增加至高剪切率得到的各点的粘度,然后由高剪切率逐渐减少至低剪切率,测得各点的粘度是不重合的;触变性产生的原因:静止时体系内有某种很弱的网状结构形成,如通过氢键形成的聚合物间的物理交联和颜料为桥由极性吸附形成聚合物间的“交联”,这种网状结构在剪切力作用下被破坏;一旦撤去剪切力,网状结构又慢慢恢复;3、润湿的分类及特点;答:润湿作用指表面上一种流体被另一种流体所代替,如固体表面上的气体别液体所代替,可分为三类,即沾湿、浸湿、铺展 ;4、表面张力升高,会出现哪些现象厚边现象、缩孔现象、贝纳尔漩流窝5、论述表面张力与涂料的质量的关系答:表面张力是液体能否在固体表面上自发铺展润湿的关键;在涂料的制造和涂装中,润湿或自发铺展是非常必要的条件:如颜料在分散中,漆料对颜料表面的润湿;涂装中涂料对底材的润湿;湿膜表面的流平等都与表面张力息息相关;因此表面张力是涂料质量关键指标之一;1表面张力与湿膜的流平当涂料涂布在底材上所形成的湿膜是不平整的,涂料的表面张力可使湿膜表面流平,因平整的表面其表面积最小,即表面能最小;在涂层的薄处,溶剂挥发得相对较快,粘度随之提高,表面张力上升得快,周围高处的涂料有向其铺展的趋势;涂料在固化之前应有足够的流动时间,以保证流平;湿膜的流平过程就是低表面张力区的扩大,高表面张力区的缩小,则湿膜表面张力的均化过程;表面张力差是流平的动力;2表面张力与漆膜对底材的附着力漆膜对底材的附着力主要的、普遍存在的是范德化力;而范德华力的有效作用距离为,所以涂料必须对底材有良好的润湿,才有可能进入有效距离内,使二者分子相互接近,产生相互作用,从而更好的附着;另毛细管力可提高涂料扩散到底材细小间隙中的能力,从而提高漆膜的附着力,因此底材在涂布前最好是有一定粗糙度的多孔结构,且表面是清洁干净,不含油污、灰尘、杂质的,以提高涂料对底材的润湿能力和附着力;为此底材在涂料涂布前必须经过预处理;3表面张力与颜料分散在颜料的研磨分散中,研磨设备对颜料聚集施加较大的剪切力,使其破碎而产生新的表面,漆料必须快速地给予润湿,以防重新聚集;所以在研磨时常加入一些低动态表面张力的表面活性剂或先对颜料表面处理提高其表面润湿能力,以提高研磨效率和颜料的分散效果;6、表面活性剂有哪几种类型答:根据表面活性剂的极性基和非极性基的性质,可分为四大类:1阴离子表面活性剂;2阳离子表面活性剂;3非离子表面活性剂;4两性表面活性剂;7、论述表面活性剂在涂料中有哪些作用答:1降低涂料的表面张力2使涂料发生胶束化作用3分散作用:在涂料中加入表面活性剂,可以在固液界面上吸咐而降低界面自由能,使分散趋于比较稳定;4乳化作用:在涂料中加入表面活性剂,降低两相间界面张力,促使乳液稳定;5增溶作用6润湿与渗透作用:表面活性剂能降低界面张力,提高水的润湿及渗透能力;第6章什么是相对挥发度什么是内聚能密度挥发度一般用相对挥发度表示在标准条件下即一定的体积和面积常用滤纸做实验标准气流温度 25度以及相对温度为0的条件下,测得挥发失去百分之九十的溶剂体积和重量均可的时间以及乙酸正丁酯的相对挥发度为1 或100 作为标准于是得到一系列溶剂的相对挥发度1、三维溶解参数是哪三种参数2、简述影响相对挥发度的因素有哪些答:分子结构蒸汽压气流温度湿度体积比表面积4、试述涂料中溶剂的作用答:1降低粘度,调节流变性;2控制涂料的电阻;3作为聚合反应溶剂,用来控制聚合物的分子量及分布;4改进涂料涂布和漆膜性能;5、选择涂料溶剂主要考虑哪些问题有何要求答:选择涂料溶剂主要考虑挥发剂的问题,涂料溶剂的选择要平衡下列各种要求:1快干:挥发要快;2无流挂:挥发要快;3无缩孔:挥发要快;4流动性好、流平好:挥发要慢;5无边缘变厚现象:挥发要快;6无气泡:挥发要慢;7不发白:挥发要慢;6、论述溶剂的类型、性能及其作用答:溶剂的类型有:石油溶剂,苯系溶剂,萜烯类溶剂,醇和醚类,酮和酯类,氯代烃和硝基烃,超临界二氧化碳类;它们的性能及作用1 石油溶剂:可以溶解大部分天然树酯,及含油量高的醇酸树酯;以可以用于清洗剂;2 苯系溶剂:甲苯常用于混合剂和稀释剂;二甲苯溶解力强,挥发度适中,广泛于醇酸树脂,氯化橡胶,聚氨酯以及乙烯基树脂的溶剂,也可用于烘漆、快干气干漆的溶剂,具有很好的抗流挂性能;3 松香油溶解力较好,也可以被氧化或聚合,有助于干性油的干燥也可以用于烘漆中能改进流平性,增加光泽;4 醇和醚:可跟其它溶剂混合作变性溶剂,常用作混合溶剂,有较好的溶解能力,可用为良溶剂;5 酮和酯:丙酮挥发快,溶解力强,可用于烯类聚合物和硝基纤维素的溶剂,它常和其他溶剂合用;丁酮也是挥发快,溶解力强,可用于烯类共聚物、环氧氧脂、聚氨酯涂料中作溶剂,也可跟溶解力差些的溶剂混用以改进涂料的成膜性和涂布性能;6 氯代烃和硝基烃:它们是很好的良溶剂,高极性,可用于调节静电喷涂涂料的电阻,但毒性大,不宜在涂料中大量使用;7 超临界二氧化碳:具有高密度、强溶解性和高传热系数的特征,有气体低黏度、低表面张力和高扩散系的特点;是种优良的溶剂或分散介质;用作涂料的溶剂或稀释剂具有无毒无污染的优点,是很有使用前景的环保型溶剂;第7章1、选择颜料时,主要考虑哪些问题答:1颜料的遮盖力与着色力;2耐光牢度;3渗色性;4颗粒大小与形状;5相对密度;6化学稳定性与热稳定性;7颜料的润湿性、分散性与表面处理;8颜料的毒性;2、何谓颜料的吸油量、颜料体积浓度PVC和临界颜料体积浓度CPVC它们对漆膜性能有何影响答:1在100g的颜料中,把亚麻油一滴滴加入,并随时用刮刀混合,初加油时,颜料仍保持松散状,但最后可使全部颜料黏结在一起成球,若继续再加油,体系即变稀,此时所用的油量为颜料的吸油量;2在干膜中颜料所占的体积百分数叫做颜料的体积浓度,用PVC表示;3当颜料吸附了成膜物树脂并在颜料无规紧密堆积所成的空隙间也充满了成膜物树脂时,PVC称为临界的PVC,用CPVC表示;4它们对吸膜性能的影响如下:当PVC增加时,漆膜内颜料体积多了,表面的平滑度下降,因此光泽度下降,遮盖力增加,当PVC达到CPVC以后,若再增加,漆膜内就开始有空隙,此时漆的透过性大大增加,因此防腐性能明显下降,防污能力也变差;由于漆膜里有了空气,增加了光的散射,遮盖力迅速增加,着色力也增加;但和强度有关的性能却因漆膜内出现空隙而明显下降;3.颜料在涂料中有何作用答:颜料在涂料中的作用:1最重要的作用赋予涂层色彩和装饰性;2增加漆膜强度;3减少漆料收缩,增强其附着力和防腐性能,耐光性和耐候性;4提高涂料粘度和触变性;5赋予涂料特种功能,如导电、导磁、防火、杀菌、示温、隐形等;6降低光泽,在涂料中加入颜料可破坏漆膜表面的平滑性,从而降低光泽;7降低成本,体质颜料价格便宜,不影响涂层性质,但可增加体积和粘度,大大降低成本;第8章1、颜色的三属性答:色相、彩度、明度;2、如何才能提高颜料的遮盖力、着色力答:遮盖力的强弱,受颜料和漆料两者折光率之差的影响;两者之差越大,颜料遮盖力越强;遮盖力强弱不仅取决于涂层反射的光量,还取决于对入射在涂层表面的光的吸收能力;此外还与颜料的结晶类型、粒径大小有关;因此增大颜料与漆料的折光率差,颜料能在漆料中很好地分散,粒径大小合适,颜料的体积浓度大于临界体积浓度都能使遮盖力大大提高;着色力与颜料本身身特性、粒径大小、分散程度有关;有机颜料比无机颜料着色力高;粒径愈小,着色力愈大;分散程度好,着色力高;因此选用有机颜料,减小颜料粒径,使颜料在漆料中很好地分散,都能提高着色力;第9章1、颜料的分散有三个过程分别是什么答:颜料的分散有三个过程:润湿、研磨与分散和稳定 ;2、促进颜料粒子分散稳定的方法有哪两种答:要使颜料粒子稳定下来,主要可以通过两种方式:电荷稳定使颜料表面带电,即在表面形成双电层,利用电荷的排斥力使粒子保持稳定;方法是加一些表面活性剂或无机分散剂;立体保护作用立体保护作用又称嫡保护作用.颜料表面有一个吸附层,当吸附层达到一定厚度时>8—9nm,它们相互之间的排斥力可以保护粒子不致聚集;方法是加表面活性剂或聚合物;3、颜料粒子相互接近时通常有三个主要作用力是什么答:色散力、静电力、空间阻力;4、防止颜料发生沉降的方法通常有哪两种答:尽可能用粒子半径小、密度低的颜料及高粘度的介质 ;5、在涂料中主要使用的分散设备主要有哪些答:在涂料中主要使用的颜料分散设备有高速搅拌机、球磨机、砂磨机、二辊机及三辊机等;6、论述颜料在涂料制备中的分散过程答:颜料在涂料制备中的分散过程有三步:1润湿颜料表面的水分,空气为溶剂漆料所置换称为润湿;2研磨与分散在颜料的制备过程中,颜料的颗粒大小是按规定要求控制的,但因为粒子间的范德华力,颜料微细料子会相互聚集起来,成为聚集体,因此,需将它们重新分散开来,这便需要剪切力或者碰撞力;润湿和靠撞击力分散涂料时,希望要低粘度介质漆料,而研磨是需要高粘度;为了充分利用分散设备,则希望每批分散颜料量大;即在体系中尽量多加颜料,少加聚合物;3稳定漆料分散以后,仍有相互聚集的顷向,为此需要将已分散的粒子稳定起来,否则由于絮凝可引起遮盖力,着色力等的下降,甚至聚结,要使颜料粒子稳定下来,需要通过两种方式:i 电荷稳定;使颜料表面带电,利用相反电荷的排斥力使粒子保持稳定,加一些表面活性剂或无机分散剂可达到这一目的;ii 立体保护作用又称熵保护作用;颜料表面有一个吸附层,当吸附层达到一定厚度时>8~9nm它们相互之间的排斥力可以保护粒子不聚集;在溶剂型漆中,加入一些长链表面活性剂,表面活性剂的极性基吸附在颜料上,非极性一端向着漆料,可形成一个较厚的吸附层8~9nm;但表面活性剂在颜料上只有一个吸附点,它很容易被溶剂分子顶替下来;如果加入一些聚合物吸附在颜料粒子表面,可形成厚达50纳米的吸附层,而且聚合物有多个吸附点,可以此下彼上,不会脱离颜料,从而起到很好的保护作用;7、请简述色漆的制备步骤;答:第一步在研磨设备中分散颜料;第二步调稀或兑稀,即分散过程完成后,加入树脂溶液或溶剂来降低色浆的稠度,使它能从研磨设备中尽可能地放干净;第三步调漆,即将色漆配方中所有物料在调漆桶中凋匀;第10章1、叙述漆膜与基材的粘附理论;答:漆膜与基材之间可通过机械结合,物理吸附,形成氢键和化学键,互相扩散等作用接合在一起;这些作用所产生的粘附力,决定了漆膜与基材间的附着力;1机械结合力涂料可渗透到基材或底漆PVC≥CPVC表面的空或孔隙中去,固化后就象许多小钩子和楔子把漆膜与基材连结在一起;2吸附作用应包括物理吸附和化学吸附;涂料在固化前应完全润湿基材表面,才有较好的附着力;3化学键结合化学键包括氢键的强度比范德华力强得多;当聚合物带有氨基、羟基和羧基时,易与基材表面氧原子或氢氧基团等发生氢键作用,有较强的附着力;4扩散作用当基材为高分子材料时涂料中的成膜物分子与基材分子互相扩散即互溶,使界面消失;要求两者溶解度参数相近,且都在Tg以上,才能互相渗透;5静电作用金属与有机漆膜接触时,金属对电子亲合力低,容易失去电子有机漆膜对电子亲合力高,容易得到电子;故电子从金属向漆膜转移,使界面产生接触电势,形成双电层;2、试述影响聚合物材料强度的因素;答:聚合物分子结构;缺陷与盈利集中;形态的影响聚合物的强度和聚合物的形态有很大的关系,聚合物形态往往可以影响裂缝发展的速度; 另一方面,在无定形漆膜中的微观多相性也可使漆膜的韧性增加;用接技、嵌段共聚合,或者用共混方法可以得到具有微观多相性的材料; ;附着力的影响漆膜与底材的附着力如果很好,作用在漆膜上的应力可以较好地得到分散,因而漆膜不易被破坏;3、论述影响涂膜实际附着力的因素;答:影响涂膜实际附着力的因素有:1涂料粘度的影响涂料粘度低,易流入处和孔隙中,可得到较高机械力;烘漆比气干漆附着力好,强度高;2基材表面的润湿情况金属表面必须经过表面预处理,才易润湿;对低表面能的基材,如塑料表面要进行电火花处或用氧化剂处理,提高其表面能;3表面粗糙度提高表面粗糙度可增加机械力及有利于表面润湿;4内应力的影响漆膜内应力的两个来源:一是涂料固化时体积收缩引起;二是漆膜与基材的热膨胀系数不同,温度变化时产生热应力;缩聚体积收缩最严重;烯类单体或低聚物发生加聚反应收缩较大;环氧树脂开环聚合收缩率最小,吸附力最高;常用作底漆;4、塑料表面涂布涂料常常结合不好,原因何在解决的办法有哪些答:塑料一般为低能表面,所以塑料表面涂布涂料常常结合不好;解决的办法就是对表面进行处理:1灰尘的处理:由于塑料的静电效应,其表面极易吸附灰尘;常用溶剂清洗的方法;大批量产品,可采用压缩空气喷射来除尘;2脱模剂的去除:通常采用碱洗法或溶剂清洗法将其除去;3表面改性:当塑料结晶度大,极性小,与涂料结合力低时,在涂装前需用物理化学方法改变其表面状态,以提高涂层的附着力;通常可采用机械处理法增加表面的粗糙度,或通过化学方法加入羟基、羧基、羰基等氧化基团,以增加塑料表面的极性和化学活性,提高涂层的附着力;。
一基本术语1.连锁聚合连锁聚合(英文名称Chain polymerization)又称连锁聚合反应;链式聚合反应(chain-reaction polymerization)。
在聚合反应过程中有活性中心(自由基或离子)形成,而且可以在很短的时间内使许多单体聚合在一起,形成分子量很大的大分子的反应。
是聚合反应的一大类,主要包括三个基元反应,即链引发、链增长和链终止。
又是还伴有连转移反应发生。
按活性中心的不同,可细分为自由基型聚合、阳离子型聚合、阴离子型聚合和配位聚合四种类型。
2.自由基聚合自由基聚合(free radical polymerization)为用自由基引发,使链增长(链生长)自由基不断增长的聚合反应。
又称游离基聚合。
加成聚合反应,绝大多数是由含不饱和双键的烯类单体作为原料,通过打开单体分子中的双键,在分子间进行重复多次的加成反应,把许多单体连接起来,形成大分子。
它主要应用于烯类的加成聚合。
最常用的产生自由基的方法是引发剂的受热分解或二组分引发剂的氧化还原分解反应,也可以用加热、紫外线辐照、高能辐照、电解和等离子体引发等方法产生自由基。
3.逐步聚合逐步聚合(Step Polymerization):逐步聚合反应是高分子材料合成的重要方法之一。
在高分子化学和高分子合成工业中占有重要地位。
有很多用该方法合成的聚合物.其中包括人们熟知的涤纶、尼龙、聚氨酯、酚醛树脂等高分子材料。
特别是近年来,逐步聚合反应的研究无论在理论上,还是在实际应用上都有了新的发展.一些高强度、高模量及耐高温等综合性能优异的高分子材料不断问世。
例如:聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、聚酰亚胺及聚苯并咪唑等。
逐步聚合反应通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行的,例如:羟基和羧基之间的反应。
两种官能团可在不同的单体上,也可在同一单体内。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
其特征是低分子转变成高分子是缓慢逐步进行的,每步反应的速率和活化能大致相同。
涂料化学重点知识点
1. 涂料的组成:涂料由固体颜料、涂料基料(树脂或溶剂)、添加剂和溶剂组成。
固体颜料提供颜色和遮盖力,涂料基料提供粘结力和固化性,添加剂调节涂料性能,溶剂调节涂料流动性和干燥速度。
2. 涂料基料的类型:常见的涂料基料包括有机树脂(如丙烯酸树脂、醇酸树脂等)和无机树脂(如硅酸酯树脂、氧化铝树脂等)。
不同的树脂具有不同的性能和应用范围。
3. 涂料的分类:按照用途和成膜机制,涂料可以分为装饰性涂料和功能性涂料。
装饰性涂料主要用于美化和保护建筑物表面,功能性涂料主要用于提高材料的耐久性、防腐蚀性和耐火性等。
4. 涂料的干燥过程:涂料在涂布后需要经历固化过程,通常包括挥发干燥和化学固化两个阶段。
挥发干燥是指溶剂挥发,使涂料中的固体颜料和树脂形成干膜;化学固化是指涂料基料中的树脂发生化学反应,形成硬化膜。
5. 色彩调配:涂料中的颜料用于提供所需的颜色和遮盖力。
色彩调配是指将不同颜料按照一定比例混合,通过调整颜料配方达到所需的颜色和色差。
6. 涂料的应用范围:涂料广泛应用于建筑、汽车、船舶、家具等多个领域。
不同领域对涂料的要求不同,需要选择适合的涂料类型和性能。
7. 涂料的环保性:近年来,涂料的环保性越来越受到重视。
环保涂料要求低VOC(挥发性有机化合物)含量,不含或低含有害重金属和有机物,以减少对人体和环境的影响。
8. 涂料的质量控制:涂料的质量控制包括原材料的质量检验、生产过程的监控和最终产品的质量检验。
常用的质量控制方法包括物理性能测试、耐候性测试、粘结力测试等。
涂料化学知识点涂料是一种常见的涂覆材料,广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
它能够保护物体表面、美化外观,同时也具有防腐、耐磨、耐候等特性。
涂料的性能取决于其化学成分和制备工艺,下面将介绍涂料化学的几个重要知识点。
1.基础成分:涂料主要由溶剂、树脂、颜料和添加剂组成。
溶剂用于稀释树脂和颜料,使其易于涂覆。
常见的溶剂有水、酮类、醇类等。
树脂是涂料的主要成膜物质,可以分为天然树脂和合成树脂两大类。
常用的树脂有聚酯树脂、丙烯酸树脂等。
颜料用于增加涂料的颜色和遮盖力,常见的颜料有钛白粉、颜料粉等。
添加剂则用于改善涂料的性能,如增加抗菌性、防火性等。
2.固化机理:涂料在涂覆到物体表面后需要进行固化形成坚固的膜层。
涂料的固化机理主要有物理干燥和化学反应固化两种方式。
物理干燥是指涂料中的溶剂蒸发,树脂和颜料中的固体颗粒排列紧密,形成薄膜。
化学反应固化是指树脂中的功能团与外界条件(如温度、湿度、辐射等)发生反应,形成交联结构,从而使涂料固化。
不同类型的涂料具有不同的固化机理。
3.表面处理:在涂料涂覆之前,物体表面需要进行一定的处理,以提高涂层的附着力和耐久性。
常见的表面处理方法包括除锈、打磨、清洗等。
除锈是去除物体表面的氧化皮和锈蚀物,以保证涂层与基材的紧密结合。
打磨则是将表面的粗糙度降低,使涂料更加平整均匀。
清洗是去除灰尘、油脂等杂质,保证表面干净。
4.涂装工艺:涂料的涂装工艺包括喷涂、刷涂、滚涂等。
喷涂是将涂料通过喷枪均匀地喷洒在物体表面,适用于大面积和复杂形状的涂装。
刷涂则是用刷子将涂料涂抹在表面,适用于小面积和细节涂装。
滚涂是利用滚筒将涂料滚涂在表面,适用于平整的表面。
5.涂料性能测试:涂料的性能测试是保证其质量和功能的重要环节。
常见的性能测试包括附着力测试、硬度测试、耐腐蚀性测试等。
附着力测试用于评估涂料与基材之间的结合力,硬度测试用于评估涂料的硬度和耐磨性,耐腐蚀性测试用于评估涂料的抗腐蚀能力。
总结:涂料化学是涂料科学的核心内容,涵盖了涂料的基础成分、固化机理、表面处理、涂装工艺和涂料性能测试等方面知识点。
涂料化学复习题涂料化学复习题涂料化学是一门研究涂料的组成、性质和应用的学科。
涂料是一种常见的材料,广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
涂料化学的知识对于了解涂料的性能、选择合适的涂料以及涂料的应用具有重要意义。
下面是一些涂料化学的复习题,希望能帮助大家回顾和巩固相关知识。
1. 什么是涂料的基本组成?涂料的基本组成包括颜料、溶剂、树脂和助剂。
颜料是涂料的色彩部分,可以提供涂料的颜色和遮盖力。
溶剂是用来调节涂料的粘度和流动性,使其易于施工。
树脂是涂料的主要成膜物质,可以提供涂料的附着力和耐久性。
助剂则是用来改善涂料的特性,如增加耐候性、调节干燥时间等。
2. 请简要介绍一下颜料的分类。
颜料可以分为有机颜料和无机颜料两大类。
有机颜料是由有机化合物制成的颜料,具有鲜艳的颜色和良好的稳定性。
无机颜料则是由无机化合物制成的颜料,具有较高的耐候性和耐光性。
3. 什么是涂料的干燥过程?涂料的干燥过程是指涂料在施工后逐渐失去溶剂,形成固体膜的过程。
涂料的干燥过程可以分为挥发干燥和氧化干燥两种。
挥发干燥是指涂料中的溶剂挥发掉,使涂料变得固态。
氧化干燥则是指涂料中的树脂与空气中的氧气发生氧化反应,形成固体膜。
4. 请简要介绍一下涂料的应用领域。
涂料在建筑领域中被广泛应用于墙面、天花板、地板等的装饰和保护。
在汽车领域,涂料被用于汽车的外观装饰和防腐蚀。
在航空航天领域,涂料被用于飞机和航天器的表面保护和标识。
5. 请简要介绍一下涂料的质量标准。
涂料的质量标准包括外观、色差、附着力、硬度、耐候性等指标。
外观要求涂料表面平整、无气泡、无颗粒等缺陷。
色差要求涂料颜色与标准颜色一致。
附着力要求涂料与基材之间的附着力强。
硬度要求涂料表面硬度适中,能够抵抗刮擦和磨损。
耐候性要求涂料能够在不同环境条件下保持稳定性和耐久性。
通过以上的复习题,我们可以回顾和巩固涂料化学的相关知识。
涂料化学是一个综合性的学科,涉及到颜料、溶剂、树脂等多个方面的知识。
涂料化学知识点总结一、涂料的基本原理1. 涂料的功能:涂料主要是用来保护物体表面,防止物体受到外界物质的侵蚀和破坏,同时还可以美化和装饰物体表面,提高物体的使用寿命和观感。
2. 涂料的作用原理:涂料形成一层均匀的保护膜,阻止空气、水分、化学物质等与被保护物体发生直接接触,起到保护作用。
同时,涂料的颜料和色浆还可以美化和装饰物体表面,提高物体的观感。
3. 涂料的选择原则:根据被保护物体的用途和所处环境条件,选择合适的涂料种类和配方,以达到最佳的保护效果。
二、涂料的成分1. 涂料的基本成分:涂料通常由颜料、树脂、溶剂和辅助助剂等组成。
2. 颜料:颜料是涂料中的固体部分,主要起着美化和装饰的作用,同时还具有遮盖力和保护性能。
3. 树脂:树脂是涂料中的粘结剂,起着将颜料粘结在一起,并粘附在被保护物体表面的作用。
4. 溶剂:溶剂是涂料中的流动介质,用于调整涂料的粘度和干燥速度,使得涂料可以顺利地涂覆在被保护物体表面。
5. 辅助助剂:辅助助剂是一些用途特殊的添加剂,如防腐剂、干燥剂、增稠剂、消泡剂等,用于改进涂料的性能和工艺过程。
三、涂料的性能1. 色泽性能:涂料的色泽性能是指涂料的颜色和光泽度,是涂料的重要外观指标,直接影响着涂料的美观度和装饰效果。
2. 物理性能:涂料的物理性能包括硬度、耐磨性、弹性、附着力、耐冲击性等指标,直接影响着涂料的耐久性和使用寿命。
3. 化学性能:涂料的化学性能包括耐候性、耐腐蚀性、耐化学药品性等指标,用于评价涂料在不同化学环境下的稳定性和抗腐蚀性能。
4. 安全环保性能:涂料的安全环保性能包括挥发性有机化合物(VOCs)排放、重金属含量、有害物质析出等指标,是评价涂料对环境和人体健康影响的重要标准。
四、涂料的应用1. 建筑涂料:建筑涂料主要用于墙面、天花板、地板等建筑物表面的装饰和保护,具有良好的耐侯性、耐磨性和耐久性。
2. 汽车涂料:汽车涂料主要用于汽车表面的装饰和保护,要求具有高光泽度、良好的附着力和抗腐蚀性能。
1.★涂料的定义、组成、作用、分类定义:涂料是一种可借特定的施工方法涂覆在物理外表上,经固化形成连续涂膜的材料组成:分别为成膜物质、颜料、溶剂和助剂各组成作用:成膜物质:粘结剂或基料,是涂料的连续相,提供涂料的主要性能颜料:起遮盖和赋色的作用,还可改善流变性能、降低本钱溶剂:溶解成膜物的易挥发有机液体,改善涂料的可涂布性〔苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮等〕助剂:增塑剂、催干剂、固化剂、稳定剂、防霉剂、防污剂、乳化剂、润湿剂、防结皮剂、引发剂等★涂料作用:2.★消泡机理;气泡的消除要经过三个过程:气泡的再分布、气泡膜的减薄及膜的破裂小气泡内的气体压力大于大气泡中的压力,气体总是不断地由小气泡通过界面膜扩散到大气泡,结果使大气泡变大,小气泡变小直至破裂消失3.水解法制备有机硅树脂的工艺流程〔三个步骤〕;有机硅树脂是以硅氧键为主链的高聚物。
三步骤:水解、浓缩、缩聚。
4.脲醛树脂合成的三个反响阶段;〔1〕加成反响〔羟甲基化反响〕〔2〕缩聚反响〔3〕醚化反响5.★醇酸树脂的合成原理、合成原料、合成方法〔重点掌握溶剂法制备醇酸树脂的工艺流程及反响装置〕;1〕合成原理:醇酸树脂系指由多元醇〔如甘油〕、多元酸〔如邻苯二甲酸酐〕及植物油制备的改性聚酯树脂。
2〕合成原料:多元醇〔甘油、季戊四醇〕、有机酸〔邻苯二甲酸酐〕、油类〔甘油三脂肪酸酯〕。
3〕合成方法:按原料的不同:醇解法和脂肪酸法;按工艺过程来区分:溶剂法和熔融法。
6.★丙烯酸树脂玻璃化温度〔Tg〕的计算公式;Tg及硬度之间的关系?溶剂型丙烯酸树脂的合成工艺流程;乳液聚合体系的组成局部?乳液聚合的工艺流程?〔1〕〔2〕聚合物的硬度和柔韧性及玻璃化温度有密切的关系。
提高玻璃化温度往往会使漆膜的硬度、拉伸强度和耐擦伤性能提高,但柔韧性及抗冲击强度下降。
〔3〕〔4〕乳液聚合组成:单体〔乙烯基单体〕、乳化剂、引发剂、pH调节剂。
〔5〕乳液聚合工艺流程:7.何谓颜基比;几种漆的颜基比的范围;何谓PVC?何谓CPVC?何谓比颜料体积深度〔λ〕?λ跟1之间的关系?(1) 涂料配方中颜料(包括填料)及粘结剂的质量比称为颜基比。
涂料化学(仅供参考)题型:名词解释;简答;问答;反应方程式;第一章绪论1、涂料的功能?⑴装饰作用:家庭环境⑵保护作用:金属防腐⑶标志作用:交通标志⑷特殊功能:导电,导磁,温控,伪装与隐形2、涂料的基本组成及其作用?成膜物:成膜物的性质对涂料的性能(如保护功能,机械功能)起主要作用;颜料:颜料起遮盖和赋色作用,以及增强,赋予特殊性能,改善流变性能,降低成本的作用;溶剂:用于改善涂料的可涂布性,帮助成膜物/颜料混合物转移到被涂物表面上;助剂:用于改善生产过程,提高产品质量和产量或是为产品赋予产品某种特有的应用性能。
3、涂料助剂的分类?⑴对涂料生产过程发生作用的助剂如消泡剂,润湿剂,分散剂,乳化剂⑵对涂料储存发生作用的助剂如防结皮剂,防沉降剂⑶对涂料施工过程发生作用的助剂如催干剂,固化剂,流平剂,防流挂剂⑷对涂料膜功能发生作用的助剂如增塑剂,平光剂,防霉剂,阻燃剂,防静电剂4、试从能源、材料及环境角度出发,谈涂料发展方向⑴从能源角度看:在保证质量的前提下,降低烘烤温度或缩短烘烤时间,即“低温快干”也是涂料发展的一个方向;⑵从材料角度看:研究高固体份涂料,水性涂料,无溶剂涂料(粉末涂料和光固化涂料),低表面能塑料用涂料,国防工业用耐高温涂料等特殊性能的专用涂料;⑶从环境角度看:应发展无毒、低污染的涂料。
第二章漆膜的形成及其有关的基本性质1、为什么明显结晶聚合物一般不能作为涂料用成膜物?①漆膜会失去透明性,因为聚合物中晶区和非晶区同时存在,折射率不同;②明显结晶作用会使聚合物的软化温度提高,软化范围变窄,流平性不好易产生流挂;③明显结晶作用会使聚合物不溶于一般溶剂,只有极强溶剂才有可能使其溶解,在某些情况下,甚至强极性溶剂也无效;④明显结晶会使漆膜的附着力下降2、涂料用聚合物的结构特点?(综合题)①非晶聚合物;②分子量分布窄,分子量要适中;③制成共聚物,破坏规整性;④支化,超支化聚合物(分子间距大,粘度小)3、影响涂料黏度的因素?(综合题)相对分子量↑,相对分子量分布,溶质的质量分布,溶剂的性质,大分子结构,温度↓,填料,氢键,剪切力。
4、涂料用聚合物对分子量及分布的要求?非晶聚合物;相对分子质量分布窄5.涂料用聚合物对分子量大小对其性能的影响?相对分子量越高,保光性越好,分子量超过90000变化就不大了;相对分子量越低,黏度越低;6、涂料用聚合物分子量分布过宽对其性能有何影响?分子量分布过宽的聚合物中分子量大的那部分会对黏度产生较大影响而不能用于涂料。
1、影响聚合物玻璃化温度的因素?P19①聚合物相对分子量,相对分子量分布②聚合物结构:链柔性,侧基链柔性↑,Tg↓③加增塑剂,Tg↓④加溶剂,Tg↓2、涂料膜形成方式有哪些?①溶剂挥发和热熔成膜方式②化学成膜方式:连锁聚合反应成膜(氧化聚合成膜、引发剂引发聚合成膜、能量引发聚合成膜)、逐步聚合成膜(缩聚、氢转移反应、外加交联剂)③乳胶成膜方式3、涂料膜的干燥速度和程度与哪些因素有关?热塑性涂料:溶剂的挥发速度;热固性涂料:交联固化反应速度;①溶剂本身的挥发性②溶剂的优劣(良溶剂、不良溶剂)溶剂分子与聚合物分子之间的相互作用③涂料膜的厚度4、影响乳胶漆成膜的因素?何为最低成膜温度?p24①乳胶粒子本身的性质,特别是Tg②干燥条件(温度)③表面(或界面)张力引起的压力,而这种力与粒子大小有关;④要求粒子本身有较大的自由体积⑤成膜剂的用量⑥加助成膜剂,使得 Tg↓,使“最低成膜温度”降至室温最低成膜温度:聚合物树脂在常温下不能成膜,加热至某一温度使其成膜的温度5、改善热固性涂料室温稳定性和提高固化速度,可采取什么办法?①双组分法;②反应物之一是在固化条件下才出现的,而贮藏时体系中无此反应物;③挥发性阻聚剂或挥发性单官能团反应物;④利用相变的方法:反应物之一或催化剂为不溶于体系的固体,只有当温度达熔点时才参与反应;⑤微胶囊法:将反应物之一或催化剂包于微胶囊中,微胶囊可在机械搅拌下破坏,或其膜的玻璃化温度与固化温度相当,因此可析出催化剂或反应物参加反应。
6、溶剂性质对涂膜表面性能和机械性能有何影响? P22⑴挥发速度:①挥发太快,浓度很快升高,涂料表面粘度过高而失去流动性,结果漆膜不平整;②挥发太快,由于溶剂蒸发失热过多,表面温度可能降至雾点,使水凝结在膜中,导致漆膜失去透明性而发白或使漆膜强度下降;⑵溶解性:①不良溶剂中,聚合物分子卷曲成团②良溶剂中,聚合物分子舒展松弛7、乳胶漆成膜的驱动力?毛细管力;聚合物与水的表面张力第三章 聚合反应1、影响聚合物分子量及分布的因素? P44①温度的影响:T ↑ n X ↓(一般)②引发剂浓度的影响:[I]↑ n X ↓③单体浓度的影响:[M]↑ n X ↑④溶剂的影响:tr K ↑ n X ↓2、共聚反应可赋予聚合物哪些性能?P45①调节玻璃化温度;②改善聚合物的附着力;③引入反应性基团;④改善聚合物的化学性质;⑤改善溶解性能;⑥成膜物的功能化。
3、采用何种方法可制备出窄分子量分布的聚合物?P52缩聚反应:分步加料法;自由基聚合:调节链转移剂、引发剂、饥饿反应原理(窄分布)阴离子聚合;基团转移聚合;原子转移聚合(ATRP);氮氧自由基调控聚合;自由基可逆加成-裂解链转移聚合。
4、简要说明(超)支化结构聚合物的性质?P60①极高的末端官能团密度;②良好的溶解性;③较低的黏度;④可控的玻璃化转变温度。
5、第四章聚合物改性1、何谓邻近基团效应?几率效应? P65邻近基团效应:高分子中原有基团或反应后形成的新基团的位阻效应和电子效应,以及电子的静电作用,均可能影响到邻近基团活性和基团的转化程度。
几率效应:当聚合物相邻侧基作无规成对反应时,中间往往留有未反应的孤立单个基团,最高转化程度受到限制。
2、成膜物老化的类型有哪些? P68①氧化降解与光氧化降解②通过水解的链降解③热降解3、聚合物防老化稳定剂的选择原则?①与聚合物的相容性好②长效,挥发性和萃取性低③不带有碍于表观的颜色④无毒无臭⑤对化学药品稳定和热稳定⑥效率高4、含苯乙烯聚合物的老化形式?写出反应方程式。
氧化降解反应中生成的自由基可和O2结合生成过氧化物自由基,再进一步夺氢形成过氧化氢物,于是形成链式反应。
第五章涂料中的流变学与表面化学1、触变性对涂料有何好处? P79触变性可使涂层性能得到改善.①在高剪切速率时(涂刷时),粘度低,可方便涂刷并使涂料有很好的流动性;②在低剪切速率时(静置或涂刷后),具有较高粘度,可防止流挂和颜料的沉降。
2、何谓接触角,荷叶效应,润湿作用,毛细管力? P82接触角:为三相交界处在液体中量得的角;荷叶效应:天然界的荷叶,芸苔表面仅为一般的蜡覆盖,但与水的接触角可达160℃,表现出超疏水的性质,这种现象称为荷叶效应;润湿作用:表面上一种流体被另一种流体所代替,润湿作用分为三类,即沾湿、浸湿和铺展; 毛细管力:毛细管中能使润湿其管壁的液体自然上升的作用力。
3、试讨论影响润湿作用的因素。
P84 p85-87如果把粗糙表面的缝隙当作毛细管,粘度为η的液体流过半径为r ,长度为l 的毛细管所需时间t 可按下式计算:θγηcos 22LG r l t •= 黏度,接触角①低粘度的液体可以很快润湿这些空隙,高粘度的则需很长时间;常温固化的涂料,如果黏度较高,比较容易形成动力学不润湿,结果是附着力差。
② θ﹥90° 不润湿 疏水θ<90° 可润湿θ=0 可铺展③固体表面的润湿和其表面能相关,一般有机物及高聚物为低表面能,不易为水润湿,而氧化物,硫化物,无机盐等为高表面能,易被润湿。
4、试解释颜料受潮后会紧密聚集的现象。
P89毛细管力会导致颜料粒子间紧密聚结,当粉状粒子被液体弄潮湿或大气中的水气凝结于粉体时,这些液体可聚在粒子间的缝隙中,从而形成很大的聚集力。
5、试解释颜料分散时易发生表面润湿而内部干粉现象? P89在液体中分散颜料时,毛细管力也会引起困难,如加料过快,成团的颜料外层被润湿,在毛细管力作用下,这一层成了一层紧密的外壳,封闭了干燥的颜料,使之不能进一步与液体接触,核内的气体也不能排出并成为液体进入干核的另一阻力,出现发生表面润湿,内部干粉的现象。
6、涂料的粘度对其性能的影响?(综合题)①制备过程:涂料分散的稳定性;分散设备的选型;②储存过程:涂料的沉降及絮凝;③涂装过程:施工方式(喷涂,刷涂等);④成膜过程:流平性,流挂性,润湿性,底材的附着力;1、何谓流平,流挂?流平:涂料施工后能否达到平整光滑的特性。
流挂:涂膜上留有漆液向下流淌痕迹的现象。
2、影响流平,流挂的因素?流平:()43/lg226ta atxληγ∆=γ:表面张力;流挂的速度公式:22gxVρη=ρ:涂料密度;x:涂层厚度3、试解释缩孔,橘子皮,浮色和发花,厚边现象?缩孔现象:湿的涂层上若落上一滴表面张力低的液体,使邻近的涂料表面张力降低,冰箱周围表面张力较高处铺展的现象。
橘子皮现象:涂层表面微微地起伏不平,形状有如橘皮的现象。
发花是指施工后漆膜中颜料不均匀分布,使外观呈花斑(蜂窝状条斑)。
浮色是指漆膜表面颜色不同于底层,施工后漆膜颜色呈均匀变化的现象。
厚边现象:涂层的边缘表面较大,挥发得较快,因此温度下降,表面张力升高,附近的涂料自动向其铺展,形成边缘变厚的现象。
4、涂料在制备,施工,贮存,成膜阶段对黏度各有何要求? P91 表5-2制备阶段:要求黏度适中。
施工阶段:上刷要好,要求黏度中等;不易溅落,要求黏度高;容易涂刷,要求黏度低;在高剪切力作用下,黏度低;在低剪切力作用下,黏度高;贮存阶段:颜料沉降速度要慢,要求黏度高;成膜阶段:抗流挂,要求黏度高;流平好,要求黏度低。
5、为何乳胶漆的流平性一般较溶剂型漆差? P90-91因为在低剪切力情况下,黏度高,当涂刷于多孔基材时,由于毛细管力外相可以迅速进入孔隙中,而乳胶粒子不能进入小孔,此时体系黏度会更高,流平更差。
溶剂型漆的溶剂挥发是逐步的,黏度逐步增加,可以较好的流平。
乳胶漆中当水挥发到一定程度,乳胶粒子碰到一起时立刻成半硬的结构,因此也有害于流平。
第六章溶剂1、涂料用溶剂的分类及作用? p96-98⑴主溶剂:能溶解树脂,使之呈均匀透明的溶液,是挥发性液体⑵稀释剂(thinner):不能溶解树脂,可使体系粘度降低,便于施工,是挥发性液体⑶助溶剂(aid solvent ):不能溶解树脂,具有一定溶解能力,可改变涂料某些性能,是挥发性液体。
溶剂的作用:改善涂料的贮存稳定性,施工性和涂膜质量①赋予适当粘度,使之与涂料生产,贮存和施工方式相适应;②有一定的挥发速度,与涂膜的干燥性相适宜,使之形成理想涂膜。
避免出现橘纹,针孔,发白,失光等涂膜缺陷。
③增加涂料对物体表面的润湿性,赋予涂膜良好附着力。