精细化学品化学-第五章涂料

1、精细化学品化学-第五章涂料5.1 涂料的作用保护作用（耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐药品、防污、防湿、防腐）保护作用（耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐药品、防污、防湿、防腐） ： 涂料可以保护材料（金属、木材等）免受或减轻各种损害和侵蚀。例涂料可以保护材料（金属、木材等）免受或减轻各种损害和侵蚀。例如：金属的腐蚀是世界上最大的浪费之一，有机涂料的使用可将这种如：金属的腐蚀是世界上最大的浪费之一，有机涂料的使用可将这种浪费大大地降低。各种汽车、机器及钢铁桥梁的涂覆保护不仅保证其浪费大大地降低。各种汽车、机器及钢铁桥梁的涂覆保护不仅保证其使用性能良好，而且延长了使用寿命。一个机器在恶劣的环境中很快使用性能良

2、好，而且延长了使用寿命。一个机器在恶劣的环境中很快就不能正常使用，良好的涂覆保护能够使其长期正常工作。一座钢铁就不能正常使用，良好的涂覆保护能够使其长期正常工作。一座钢铁结构桥梁不用涂料只有几年寿命，如果用涂料保护并维修得当，可以结构桥梁不用涂料只有几年寿命，如果用涂料保护并维修得当，可以有百年以上的寿命。各种木制品，如果没有涂料保护，很快将被虫蛀、有百年以上的寿命。各种木制品，如果没有涂料保护，很快将被虫蛀、霉变、腐烂，没有使用价值，而涂覆适当，则有几十到几百年的寿命。霉变、腐烂，没有使用价值，而涂覆适当，则有几十到几百年的寿命。装饰作用（色彩、光泽、模样、平整性、立体感、舒适装饰作用（色彩

3、、光泽、模样、平整性、立体感、舒适感）：感）： 涂料将世界装扮得五彩缤纷。房屋、家具、日常用品涂上涂料将世界装扮得五彩缤纷。房屋、家具、日常用品涂上涂料使人感到美观舒适，焕然一新。各种交通工具、道路涂料使人感到美观舒适，焕然一新。各种交通工具、道路栏杆、城市雕塑等等通过涂料的装饰令人感到赏心悦目，栏杆、城市雕塑等等通过涂料的装饰令人感到赏心悦目，美化了生活。美化了生活。 5.1 涂料的作用标志作用（交通标志、路标、广告、化学品容器标识）：标志作用（交通标志、路标、广告、化学品容器标识）： 目前，应用涂料的色彩作为标志在国际上已经逐渐标准目前，应用涂料的色彩作为标志在国际上已经逐渐标准化。在交通

4、道路上，通过涂料各种醒目的颜色制备多种化。在交通道路上，通过涂料各种醒目的颜色制备多种标志牌（如警告、危险、停止、前进等信号）和道路分标志牌（如警告、危险、停止、前进等信号）和道路分离线，在黑夜里依然清晰明亮。在工厂中各种管道、设离线，在黑夜里依然清晰明亮。在工厂中各种管道、设备、槽车、容器常用不同颜色的涂料来区分其作用和所备、槽车、容器常用不同颜色的涂料来区分其作用和所装物的性质（危险品等级等等）。在电子工业上的各种装物的性质（危险品等级等等）。在电子工业上的各种器件也常用涂料的颜色来辨别其性能。器件也常用涂料的颜色来辨别其性能。 5.1 涂料的作用特殊功能特殊功能(防声、防尘、防火、防虫、

5、防霉、防腐、电绝防声、防尘、防火、防虫、防霉、防腐、电绝缘缘)： 涂料可以赋予物体一些特殊的功能。例如电子工业中使用的涂料可以赋予物体一些特殊的功能。例如电子工业中使用的导电（抗静电）、导磁涂料；航空航天工业上的烧蚀涂料导电（抗静电）、导磁涂料；航空航天工业上的烧蚀涂料（导弹外壳的涂料在其进入大气层时能消耗掉自身同时使摩（导弹外壳的涂料在其进入大气层时能消耗掉自身同时使摩擦生成的强热消散）、温控涂料；军事上的伪装与隐形涂料擦生成的强热消散）、温控涂料；军事上的伪装与隐形涂料（隐形飞机）等等。高科技的发展对材料的要求愈来愈高，（隐形飞机）等等。高科技的发展对材料的要求愈来愈高，涂料是最便宜最简便

6、的改性方法，涂料科学对高科技的发展涂料是最便宜最简便的改性方法，涂料科学对高科技的发展具有重要作用。具有重要作用。 5.1 涂料的作用其它作用：其它作用：涂料可用于纸张、衣料、塑料薄膜、皮革等上面，使它们涂料可用于纸张、衣料、塑料薄膜、皮革等上面，使它们能抗水和抗油，以及赋予服装抗皱等性能。能抗水和抗油，以及赋予服装抗皱等性能。 涂料的应用十分广泛，因此涂料的品种繁多，必须使生产涂料的应用十分广泛，因此涂料的品种繁多，必须使生产性能和规格满足各种不同使用性能的要求。性能和规格满足各种不同使用性能的要求。5.1 涂料的作用5.2 涂料组成涂料一般由不挥发组分和挥发组分两部分组成，涂料一般由不挥发

7、组分和挥发组分两部分组成，涂料的组成见表涂料的组成见表5-1。P240 涂料在物体表面涂覆后，其挥发组分逐渐挥发掉，涂料在物体表面涂覆后，其挥发组分逐渐挥发掉，留下不挥发组分干后成膜，所以不挥发组分称为留下不挥发组分干后成膜，所以不挥发组分称为成膜物质，也称固体分。成膜物质，也称固体分。 表5-1 涂料的组成主要成膜物质可以单独成膜，也可以与粘结颜料等次要成膜物主要成膜物质可以单独成膜，也可以与粘结颜料等次要成膜物质共同成膜，它是涂料组成的基础，简称基料。质共同成膜，它是涂料组成的基础，简称基料。次要成膜物质即填料和颜料，是色漆的重要组成部分，它不次要成膜物质即填料和颜料，是色漆的重要组成部分

8、，它不能离开主要成膜物质而单独成膜。能离开主要成膜物质而单独成膜。辅助成膜物质也不能单独成膜，它用来提高与改善涂料辅助成膜物质也不能单独成膜，它用来提高与改善涂料的施工性能与成膜性能，故称其为助剂。的施工性能与成膜性能，故称其为助剂。挥发组分为稀释剂，其作用是将成膜物质调成液体状，方挥发组分为稀释剂，其作用是将成膜物质调成液体状，方便施工。便施工。5.2 涂料组成5.2 涂料组成表中组成是对一般色漆而言，由于涂料的品种不同，有些组分可以省略。表中组成是对一般色漆而言，由于涂料的品种不同，有些组分可以省略。色漆色漆(包括磁漆、调和漆和底漆在内包括磁漆、调和漆和底漆在内)：是加入适量的颜料和体质颜

9、料的不透明体。：是加入适量的颜料和体质颜料的不透明体。罩光清漆：就是没有颜料和体质颜料的透明体；罩光清漆：就是没有颜料和体质颜料的透明体；腻子：是加入大量体质颜料的不透明体；腻子：是加入大量体质颜料的不透明体；无溶剂涂料：由低粘度的液体树脂作基料、不加入挥发稀释剂的涂料；无溶剂涂料：由低粘度的液体树脂作基料、不加入挥发稀释剂的涂料；粉末涂料：基料呈粉状而又不加入溶剂的涂料；粉末涂料：基料呈粉状而又不加入溶剂的涂料；水性涂料：水作稀释剂的涂料。水性涂料：水作稀释剂的涂料。高固体分涂料：溶剂含量低的涂料。高固体分涂料：溶剂含量低的涂料。5.3 涂料分类涂料的分类方法有很多种，例如涂料的分类方法有很

10、多种，例如1、按是否有颜色分：清漆、色漆；、按是否有颜色分：清漆、色漆；2、按用途分类：建筑、车辆、船舶、家具、标志、绝缘、塑料、按用途分类：建筑、车辆、船舶、家具、标志、绝缘、塑料、纸张、油墨、导电、防火、杀虫等；纸张、油墨、导电、防火、杀虫等；3、按施工方法分：刷用、喷漆、烘漆、电泳漆等；、按施工方法分：刷用、喷漆、烘漆、电泳漆等；4、按形态分：溶剂型、水溶型、乳胶、粉末、高固体分、无溶剂、按形态分：溶剂型、水溶型、乳胶、粉末、高固体分、无溶剂型等。型等。5、按施工顺序分：面漆和底漆。底漆又分为封闭底漆、腻子或填孔剂、按施工顺序分：面漆和底漆。底漆又分为封闭底漆、腻子或填孔剂、头道底漆、二

11、道底漆。头道底漆、二道底漆。封闭底漆（封闭底漆（sealer）：用于封闭底材的小孔，防止涂层与底材间物质的渗透，避）：用于封闭底材的小孔，防止涂层与底材间物质的渗透，避免多孔材质吸收液体漆料，使颜料体积浓度升高。免多孔材质吸收液体漆料，使颜料体积浓度升高。腻子或填孔剂：用于填平和嵌补被涂物表面的凹孔及较深的不平处，使腻子或填孔剂：用于填平和嵌补被涂物表面的凹孔及较深的不平处，使物体在涂下一道漆时有一个平整的表面。物体在涂下一道漆时有一个平整的表面。头道底漆：直接涂在底材（或经过嵌填的表面）的涂料，它可以增加头道底漆：直接涂在底材（或经过嵌填的表面）的涂料，它可以增加面漆对底材的粘附力，提供适当

12、弹性。面漆对底材的粘附力，提供适当弹性。二道底漆（中间涂层）：二道底漆的颜料组分含量很高，容易用砂纸打磨，可增二道底漆（中间涂层）：二道底漆的颜料组分含量很高，容易用砂纸打磨，可增加涂膜厚度，为施工提供光滑平整的表面。加涂膜厚度，为施工提供光滑平整的表面。5.3 涂料分类 6、按成膜物质分类：以上分类方法不能反映不同品、按成膜物质分类：以上分类方法不能反映不同品种涂料的基本差别。目前，我国采用以成膜物质为基种涂料的基本差别。目前，我国采用以成膜物质为基础的分类方法。若主要成膜物质由两种以上树脂组成，础的分类方法。若主要成膜物质由两种以上树脂组成，则以在成膜物质中其决定作用的一种树脂为分类依据。

13、则以在成膜物质中其决定作用的一种树脂为分类依据。共分共分18大类，其中最后一类为辅助材料；每一大类有大类，其中最后一类为辅助材料；每一大类有一字母为代号一字母为代号 。涂料分类见表。涂料分类见表7-2。P240 5.3 涂料分类表5-2 涂料分类表17类例如：聚酰亚胺树脂、无机高分子材料等。类例如：聚酰亚胺树脂、无机高分子材料等。18类例如：稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂。类例如：稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂。5.4 涂料的命名（GB-2705-81）命名原则：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；涂料全名颜色或颜料名称成膜物质名称基本名称；涂料的基本名称与

14、代号见表涂料的基本名称与代号见表7-3。 P241 如红醇酸磁漆、白硝基外用磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。如红醇酸磁漆、白硝基外用磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。 涂料涂料型号：型号： 醇酸树脂醇酸树脂 磁漆磁漆 序号序号 成膜物质基本名称序号成膜物质基本名称序号 ，如，如 C04-2辅助材料型号：辅助材料型号： 第一部分为种类（表第一部分为种类（表7-4）P241，第二部分为序号，第二部分为序号表5-3 涂料的基本名称与代号注：注：00-13代表涂料的基本品种；代表涂料的基本品种；14-19代表美代表美术漆；术漆；20-29代表轻工用漆；代表轻工用漆；30-39代表绝缘漆；代表绝缘漆；40-49代表船舶用

15、漆；代表船舶用漆；50-59代表防腐蚀漆；代表防腐蚀漆；60-79代表特种漆；代表特种漆；80-99代表其它类型用漆。代表其它类型用漆。表5-3 涂料的基本名称与代号如果涂料中含有多种成膜物质，可选取起主要作用的一种如果涂料中含有多种成膜物质，可选取起主要作用的一种成膜物质命名。例如，若涂料中的松香改性酚醛树脂占树成膜物质命名。例如，若涂料中的松香改性酚醛树脂占树脂总重量的脂总重量的50%或更高，称为酚醛树脂漆类；或松香改性或更高，称为酚醛树脂漆类；或松香改性酚醛树脂的含量低于酚醛树脂的含量低于50%，则称天然树脂漆类。必要时也，则称天然树脂漆类。必要时也可选取两种成膜物质命名，其占主要地位的

16、列在前面，如可选取两种成膜物质命名，其占主要地位的列在前面，如环氧硝基磁漆。环氧硝基磁漆。对某些专门用途和特性的产品，必要时可以在成膜物质后面加入说对某些专门用途和特性的产品，必要时可以在成膜物质后面加入说明。例如醇酸导电磁漆、白硝基外用磁漆等。明。例如醇酸导电磁漆、白硝基外用磁漆等。对于试制产品暂不命名，待正式投入生产后，应报有关单位对于试制产品暂不命名，待正式投入生产后，应报有关单位命名。命名。5.4 涂料的命名（GB-2705-81）表5-4 涂料的型号与名称举例5.5 涂料的发展状况世界总产量世界总产量2000万吨，其中美、日、俄、得英和法万吨，其中美、日、俄、得英和法国占国占65%，

17、量已基本饱和。，量已基本饱和。向低公害、高性能方向发展向低公害、高性能方向发展。水性涂料和水性涂料和固体组成的粉末涂料及辐射固化涂料固体组成的粉末涂料及辐射固化涂料保护性、装饰性、功能性保护性、装饰性、功能性精细化发展精细化发展5.6 涂料的粘结力和内聚力粘结力：向外的力；粘结力：向外的力；内聚力内聚力：向内的力：向内的力低极性、高低极性、高内聚力的物质（如聚乙烯）有很好内聚力的物质（如聚乙烯）有很好的机械性能，但粘结力很差。的机械性能，但粘结力很差。低内聚物质有低度薄膜强度及薄膜完整性。低内聚物质有低度薄膜强度及薄膜完整性。如压敏粘合剂。如压敏粘合剂。具有高度向内的力的物质就不具有更多的粘合

18、具有高度向内的力的物质就不具有更多的粘合力。力。膜的收缩，膜的收缩，可能会引起膜的剥离破坏。可能会引起膜的剥离破坏。5.7 涂膜的固化机理物理机理干燥物理机理干燥： 涂料涂料中的液体蒸发而得到干硬涂膜。在干燥过程中，高聚物不发生化中的液体蒸发而得到干硬涂膜。在干燥过程中，高聚物不发生化学反应学反应。涂料与空气涂料与空气中的氧反应中的氧反应：氧与干性植物油或氧与干性植物油或其它不饱和化合物交联固化，产生游离基引起聚合反其它不饱和化合物交联固化，产生游离基引起聚合反应，水份也能和异氰酸酯发生聚合反应应，水份也能和异氰酸酯发生聚合反应。涂料组份间的涂料组份间的反应使其交联固化反应使其交联固化 涂料在

19、贮存期间必须保持化学上的稳定，要求固化反应发生在涂涂料在贮存期间必须保持化学上的稳定，要求固化反应发生在涂料施工以后进行。为了达到这个目的，可以分两种情况。见表料施工以后进行。为了达到这个目的，可以分两种情况。见表5-6。表5-6 涂料组分间的反应过程分类5.8 涂料配方的基本知识配方设计的内容：配方设计的内容： 在涂料制造过程中，首先要正确选择合适的组在涂料制造过程中，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。方设计的内容。配方设计

20、的步骤：配方设计的步骤： 着手进行配方设计时，一般将采取三个步骤：着手进行配方设计时，一般将采取三个步骤： (1)先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料。先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料。 (2)根据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶根据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂。剂和稀释剂。 (3)决定是否需要加入其它助剂，需要什么样的决定是否需要加入其它助剂，需要什么样的助剂。助剂。5.8 涂料配方的基本知识几点说明：几点说明： (1) 当前，涂料工业已得到极大的发展，据不完全统计，现有涂料品当前，涂料工业已得到极大的发展，据不完全统计，现有涂料品种已逾万种，而新的涂料品种还在不断

21、涌现与开发之中，要逐一讨论种已逾万种，而新的涂料品种还在不断涌现与开发之中，要逐一讨论所有的涂料配方是不可能的，主要是掌握配方设计的基本原理。所有的涂料配方是不可能的，主要是掌握配方设计的基本原理。 (2)由于底材的使用环境不同，故对涂膜的性能也提出种种不同的要求（如防由于底材的使用环境不同，故对涂膜的性能也提出种种不同的要求（如防锈要求、耐酸耐碱要求、装饰要求等）。而涂料配方中各组分的用量及其相锈要求、耐酸耐碱要求、装饰要求等）。而涂料配方中各组分的用量及其相对比例又对涂料的使用性能（如流平性、干燥性等）和涂膜性能（如光泽、对比例又对涂料的使用性能（如流平性、干燥性等）和涂膜性能（如光泽、硬

22、度等）产生极大影响。所以，建立一个符合使用要求的涂料配方是一个复硬度等）产生极大影响。所以，建立一个符合使用要求的涂料配方是一个复杂的课题。根据一些基本知识、原理所设计的配方，还需进行必要的实验，杂的课题。根据一些基本知识、原理所设计的配方，还需进行必要的实验，才能找出真正符合使用要求的涂料配方。才能找出真正符合使用要求的涂料配方。 5.8 涂料配方的基本知识5.9 按用途分类早期使用的涂料1、建筑用涂料：、建筑用涂料： 动植物油现在仍然是涂料中最重要的原料之一，动植物油现在仍然是涂料中最重要的原料之一，其中干性油（如桐油和亚麻油）是历史上最早作为涂其中干性油（如桐油和亚麻油）是历史上最早作为

23、涂料的天然产物。料的天然产物。 动植物油一般是甘油的三脂肪动植物油一般是甘油的三脂肪酸酯，其结构表示如下：酸酯，其结构表示如下：CH2OCOR1CHOCOR2CH2OCOR3其中的脂肪酸大多是其中的脂肪酸大多是18碳羧酸，主要有：碳羧酸，主要有：硬脂酸硬脂酸 CH3(CH2)16COOH 十八碳羧酸十八碳羧酸油酸油酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 十八碳单烯羧酸十八碳单烯羧酸亚油酸亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 十八碳双烯羧酸十八碳双烯羧酸建筑用涂料建筑用涂料亚麻酸亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2

24、)7COOH 十八碳三烯羧酸十八碳三烯羧酸 脂肪酸中所含双键的数目和位置不同，其性能脂肪酸中所含双键的数目和位置不同，其性能差异很大。各种不同的油在于它们结合有不同类差异很大。各种不同的油在于它们结合有不同类型的脂肪酸。即使同一种油，由于产地不同，气型的脂肪酸。即使同一种油，由于产地不同，气候不同，组成也不同。候不同，组成也不同。建筑用涂料建筑用涂料不饱和性天然油（干性油：亚麻油、桐油、鱼油不饱和性天然油（干性油：亚麻油、桐油、鱼油等）含不饱和双键，利用空气中氧使其氧化，使等）含不饱和双键，利用空气中氧使其氧化，使其聚合：其聚合： CH=CH-CH=CH O2CH-CH=CH-CH CH-CH

25、=CH-C*H O O OO* 建筑用涂料建筑用涂料uC-C交联交联CH-CH=CH-C*H CHCHCHCH OO*CH-CH=CH-CHCH-CH=CH-CHCH-CH=CH-CH建筑用涂料建筑用涂料u上述反应可自发进行，但速度很慢，作为涂料使用，成膜过上述反应可自发进行，但速度很慢，作为涂料使用，成膜过程需几天，其中最慢的一步便是过氧化物的分解。为了使这程需几天，其中最慢的一步便是过氧化物的分解。为了使这一反应过程加快，需要加入催化剂。一反应过程加快，需要加入催化剂。 1、催干剂：干性油中的催化剂又称催干剂。加入催干剂后、催干剂：干性油中的催化剂又称催干剂。加入催干剂后可使漆膜在一天内干

26、燥。催干剂又分为主催干剂可使漆膜在一天内干燥。催干剂又分为主催干剂(又称表干剂，又称表干剂，主要是钴盐、锰盐等，含量占油重的主要是钴盐、锰盐等，含量占油重的0.0050.2%)；和助催；和助催干剂（又称透干剂，主要是铅、锆、钙、锌、钡盐等，含量干剂（又称透干剂，主要是铅、锆、钙、锌、钡盐等，含量占油重的占油重的0.6%）。）。 2、主催干剂与、主催干剂与ROOH组成氧化还原体系，使组成氧化还原体系，使ROOH分解活分解活化能降低。化能降低。 同时钴盐还可以影响油的吸氧和过氧化氢物的生成。同时钴盐还可以影响油的吸氧和过氧化氢物的生成。建筑用涂料建筑用涂料3、助催干剂本身不是反应催化剂，但可增加主

27、催干剂的效、助催干剂本身不是反应催化剂，但可增加主催干剂的效率，并可使漆膜表里干燥均匀，消除起皱和使主催干剂稳率，并可使漆膜表里干燥均匀，消除起皱和使主催干剂稳定。定。4、催干剂一般采用、催干剂一般采用CoPbMn体系，但在美国因为铅盐体系，但在美国因为铅盐的毒性被禁止使用（法律规定漆膜中铅不得超过的毒性被禁止使用（法律规定漆膜中铅不得超过0.06%），），因此用锆代替铅。催干体系中有时加入一定量的钙盐或铁因此用锆代替铅。催干体系中有时加入一定量的钙盐或铁盐。盐。 建筑用涂料建筑用涂料干性油与不干性油干性油与不干性油干性油一般含干性油一般含6个双键，如桐油、亚麻油、锌油个双键，如桐油、亚麻油、

28、锌油等，含等，含4-5个双键的油如豆油、葵花油等成为半个双键的油如豆油、葵花油等成为半干性油，含四个以下双键如蓖麻油成为不干性油。干性油，含四个以下双键如蓖麻油成为不干性油。干性油在空气中氧化成膜，半干性油氧化成膜性干性油在空气中氧化成膜，半干性油氧化成膜性能次之，不干性油不能氧化成膜。能次之，不干性油不能氧化成膜。建筑用涂料建筑用涂料碘值碘值脂肪酸中双键能与碘定量加成：脂肪酸中双键能与碘定量加成： CH2=CH2+I2 CH2ICH2I 碘值碘值140称为干性油；称为干性油； 碘值碘值125140称为半干性油；称为半干性油； 碘值碘值125称为不干性油；称为不干性油；建筑用涂料建筑用涂料亚麻

29、仁油亚麻仁油组成：组成： 饱和脂肪酸饱和脂肪酸7-11%，油酸，油酸15-22%，亚油酸，亚油酸18-26%，次，次亚油酸亚油酸49-50%。特点：特点： 内聚力及粘合力比较适中；内聚力及粘合力比较适中； 有一定弹性和伸缩性；有一定弹性和伸缩性； 多孔性：透气；多孔性：透气； 流变性好：易于施工；流变性好：易于施工； 抗腐蚀性、耐候性差。抗腐蚀性、耐候性差。建筑用涂料建筑用涂料油性涂料油性涂料干性油虽可单独成膜，但因分子量低，干燥速度和涂膜性干性油虽可单独成膜，但因分子量低，干燥速度和涂膜性能均不能满足要求，故不能直接作为涂料使用。能均不能满足要求，故不能直接作为涂料使用。聚合油：干性油要炼制

30、后使用，炼制过程是油脂的聚合过程，干聚合油：干性油要炼制后使用，炼制过程是油脂的聚合过程，干性油炼制后称聚合油。干性油的炼制方法有两种，一种是性油炼制后称聚合油。干性油的炼制方法有两种，一种是140150下通入空气泡，使油脂氧化聚合，得到聚合物称为吹制油下通入空气泡，使油脂氧化聚合，得到聚合物称为吹制油或厚油。另一种是排除空气，非共轭干性油在或厚油。另一种是排除空气，非共轭干性油在300320，共轭，共轭油在油在225240，使油脂热聚合，得到聚合物称为定油或热炼厚，使油脂热聚合，得到聚合物称为定油或热炼厚油。油。建筑用涂料建筑用涂料清油：在聚合油中加入催干剂后称为清油。可直接用清油：在聚合油

31、中加入催干剂后称为清油。可直接用于涂覆木器表面，主要用于配制厚漆或铅油。于涂覆木器表面，主要用于配制厚漆或铅油。油性厚漆或铅油：清油中加入颜料研磨成浆状。油性油性厚漆或铅油：清油中加入颜料研磨成浆状。油性厚油使用时还要用清油调释。厚油使用时还要用清油调释。油性调和漆：油性厚漆与清油调制得当的涂料，可直接油性调和漆：油性厚漆与清油调制得当的涂料，可直接使用。使用。油基树脂漆：在干性油中加入各种树脂后得到的油漆。油基树脂漆：在干性油中加入各种树脂后得到的油漆。油脂与树脂可冷拼，亦可热炼（熬炼）。多数情况下熬油脂与树脂可冷拼，亦可热炼（熬炼）。多数情况下熬炼。油基树脂漆比纯油基漆缩短干燥时间，改善涂

32、膜的炼。油基树脂漆比纯油基漆缩短干燥时间，改善涂膜的光泽和硬度。光泽和硬度。建筑用涂料建筑用涂料清漆：透明的油基树脂漆。清漆：透明的油基树脂漆。漆料：油脂与树脂拼合后未加催化剂时称为漆料。漆料：油脂与树脂拼合后未加催化剂时称为漆料。油基树脂漆中由于加入了树脂，需要加入一些溶剂降低油基树脂漆中由于加入了树脂，需要加入一些溶剂降低粘度。但因树脂分子量都较低，所以溶剂量不多，可以粘度。但因树脂分子量都较低，所以溶剂量不多，可以说是一种高固体分涂料。说是一种高固体分涂料。油基漆中不加入溶剂，可以说是一种无溶剂涂料。油基漆中不加入溶剂，可以说是一种无溶剂涂料。建筑用涂料建筑用涂料抗大气污染腐蚀；抗大气污

33、染腐蚀；抗摩擦撞击；抗摩擦撞击；抗微生物；抗微生物；涂布：涂布： 基质处理，底漆，面漆（添加防腐蚀颜料）基质处理，底漆，面漆（添加防腐蚀颜料）金属用涂料金属用涂料5.10 按成膜物质分类的涂料按成膜物质分类的涂料P2501、醇酸树脂涂料、醇酸树脂涂料醇酸树脂是最重要的涂料用树脂，是由多元醇、多元醇酸树脂是最重要的涂料用树脂，是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂。醇酸树脂自酸和一元酸缩聚而成的线性树脂。醇酸树脂自1927年年发明以来，使涂料工业开始了新纪元，涂料工业从此发明以来，使涂料工业开始了新纪元，涂料工业从此摆脱了以干性油与天然树脂并合熬炼制漆的传统旧法。摆脱了以干性油与天然树脂并

34、合熬炼制漆的传统旧法。由多元醇和多元酸缩聚而不用一元酸（植物油）改性的树脂称由多元醇和多元酸缩聚而不用一元酸（植物油）改性的树脂称为聚酯树脂，也称无油醇酸树脂。多元酸中含部分不饱和单元为聚酯树脂，也称无油醇酸树脂。多元酸中含部分不饱和单元的聚酯叫不饱和聚酯。二者均属醇酸树脂的重要品种。的聚酯叫不饱和聚酯。二者均属醇酸树脂的重要品种。由一元酸、多元醇和多元酸聚合而成的线性树脂。由一元酸、多元醇和多元酸聚合而成的线性树脂。一元酸：桐油、锌油、亚麻仁油等水解得一元脂肪酸一元酸：桐油、锌油、亚麻仁油等水解得一元脂肪酸RCOOH。多元醇：甘油，季戊四醇；多元醇：甘油，季戊四醇；多元酸，主要是邻苯二甲酸酐

35、。多元酸，主要是邻苯二甲酸酐。一元酸的作用：终止缩聚分子链的增长，限制树脂的分子量，从而一元酸的作用：终止缩聚分子链的增长，限制树脂的分子量，从而改善多元醇和多元酸缩聚而得到的纯醇酸树脂的不熔不溶性，改善多元醇和多元酸缩聚而得到的纯醇酸树脂的不熔不溶性，使其能作为涂料使用。使其能作为涂料使用。醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料醇酸树脂结构（甘油：苯酐：脂肪酸醇酸树脂结构（甘油：苯酐：脂肪酸3：3：1）u以多元醇和多元酸的酯为主链、以脂肪酸（或其它一元酸）以多元醇和多元酸的酯为主链、以脂肪酸（或其它一元酸）为侧链构成。分子中具有酯基、羧基、羟基和脂肪酸的双为侧链构成。分子中具有酯基、羧基、羟基和脂肪酸的双

36、键。键。醇酸树脂特点醇酸树脂特点干燥后形成网状结构，不易老化，耐候性好；干燥后形成网状结构，不易老化，耐候性好；漆膜柔韧坚牢，耐摩擦；漆膜柔韧坚牢，耐摩擦；抗矿物油、抗醇类溶剂性好；抗矿物油、抗醇类溶剂性好；干结膜快，但完全干燥的时间长；干结膜快，但完全干燥的时间长；耐水性差；耐水性差；属脂肪酸衍生物范围，对防湿热、防霉和盐雾等三方面仍属脂肪酸衍生物范围，对防湿热、防霉和盐雾等三方面仍有一些问题。有一些问题。醇酸树脂分类醇酸树脂分类1、按油品种不同分类、按油品种不同分类（1）干性油醇酸树脂：由干性油、半干性油为主改性制得的醇酸树脂，碘值大于）干性油醇酸树脂：由干性油、半干性油为主改性制得的醇酸

37、树脂，碘值大于125。优点：干燥快、硬度大、光泽好。缺点：易变色。优点：干燥快、硬度大、光泽好。缺点：易变色。（2）不干性油醇酸树脂：由不干性油为主改性制得的醇酸树脂，碘值小）不干性油醇酸树脂：由不干性油为主改性制得的醇酸树脂，碘值小于于125。不能在室温下固化成膜，需与其它树脂经加热发生交联反应才。不能在室温下固化成膜，需与其它树脂经加热发生交联反应才能固化成膜。其主要用途是与氨基树脂拼用，制成各种氨基醇酸漆，能固化成膜。其主要用途是与氨基树脂拼用，制成各种氨基醇酸漆，具有良好的保光、保色性，用于电冰箱、汽车、自行车、机械电器设具有良好的保光、保色性，用于电冰箱、汽车、自行车、机械电器设备，

38、性能优异；其次可在硝基漆和过氯乙烯漆中作增韧剂以提高附着备，性能优异；其次可在硝基漆和过氯乙烯漆中作增韧剂以提高附着力与耐侯性；醇酸树脂加入硝基漆中，还可起到增加光泽，漆膜饱满，力与耐侯性；醇酸树脂加入硝基漆中，还可起到增加光泽，漆膜饱满，防止漆膜收缩等作用。防止漆膜收缩等作用。2、按油含量不同分类：根据醇酸树脂中油脂含量多少或苯二、按油含量不同分类：根据醇酸树脂中油脂含量多少或苯二甲酸酐含量多少分类，见表甲酸酐含量多少分类，见表57。表表57 醇酸树脂按油含量不同分类醇酸树脂按油含量不同分类醇酸树脂分类醇酸树脂分类油度的定义：醇酸树脂组分中油所占的百分含量称为油度油度的定义：醇酸树脂组分中油

39、所占的百分含量称为油度（OL）：）： 油的用量油的用量OL（%）= 100% 树脂理论产量树脂理论产量 油的用量油的用量= 100% 多元醇多元醇+多元酸多元酸+油量油量-酯化反应水酯化反应水 油度油度 P251醇酸树脂的性能主要决定于所用油类与油度。不同油醇酸树脂的性能主要决定于所用油类与油度。不同油度的醇酸树脂涂料，一般地说，油度越高，涂膜表现度的醇酸树脂涂料，一般地说，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，长中油度树脂溶于脂肪烃、芳香用于涂装室外用品，长中油度树脂溶于脂肪烃、芳香烃和松节油中。油度越

40、短，涂膜表现出树脂的特性越烃和松节油中。油度越短，涂膜表现出树脂的特性越多，比较硬而脆，光泽、保色、抗磨擦性能较好，易多，比较硬而脆，光泽、保色、抗磨擦性能较好，易打磨，但不耐久，适用于室内用品的涂装。打磨，但不耐久，适用于室内用品的涂装。醇酸树脂分类醇酸树脂分类短油度醇酸树脂：烘干干燥快，可用作烘漆，硬度、光泽、保色、抗短油度醇酸树脂：烘干干燥快，可用作烘漆，硬度、光泽、保色、抗摩擦性能好，用于汽车、玩具、机器部件等方面作面漆。摩擦性能好，用于汽车、玩具、机器部件等方面作面漆。中油度醇酸树脂：是最主要的品种，可以刷涂或喷涂，干燥很快，有极好的光泽、中油度醇酸树脂：是最主要的品种，可以刷涂或喷

41、涂，干燥很快，有极好的光泽、耐侯性、弹性，用于自干或烘干磁漆、底漆、金属装饰漆，建筑用漆，车辆用漆，耐侯性、弹性，用于自干或烘干磁漆、底漆、金属装饰漆，建筑用漆，车辆用漆，家具用漆等。家具用漆等。长油度醇酸树脂：漆膜富有弹性，有良好的光泽，保光性和耐侯性好。长油度醇酸树脂：漆膜富有弹性，有良好的光泽，保光性和耐侯性好。硬度、韧性和抗摩擦性能不够好，这种漆具有良好的刷涂性，用于钢硬度、韧性和抗摩擦性能不够好，这种漆具有良好的刷涂性，用于钢铁结构的涂料和户室内外建筑用漆。铁结构的涂料和户室内外建筑用漆。超长油度醇酸树脂：其干燥速度慢，易刷涂，一般用于油墨及调色基超长油度醇酸树脂：其干燥速度慢，易刷

42、涂，一般用于油墨及调色基料。料。醇酸树脂分类醇酸树脂分类醇酸树脂制备醇酸树脂制备醇酸树脂是由多元醇和多元酸及脂肪酸通过酯化反应醇酸树脂是由多元醇和多元酸及脂肪酸通过酯化反应及缩聚而制得的合成树脂。及缩聚而制得的合成树脂。直接使用脂肪酸为原料合成醇酸树脂的方法称脂肪酸法。直接使用脂肪酸为原料合成醇酸树脂的方法称脂肪酸法。直接用植物油为原料的合成方法先经醇解反应，然后再酯直接用植物油为原料的合成方法先经醇解反应，然后再酯化聚合，称醇解法。化聚合，称醇解法。 醇酸树脂制备醇酸树脂制备脂肪酸法：所用原料是从植物油中制得的脂肪酸或合成脂肪酸，制备时，脂肪酸法：所用原料是从植物油中制得的脂肪酸或合成脂肪酸

43、，制备时，将脂肪酸、多元醇、多元酸一起投入反应釜中加热酯化，可获得均相的醇将脂肪酸、多元醇、多元酸一起投入反应釜中加热酯化，可获得均相的醇酸树脂。该法优点：生产工时短，和醇解法比，树脂分子量分布窄，并且酸树脂。该法优点：生产工时短，和醇解法比，树脂分子量分布窄，并且分布均匀，其分子側链排列也比较规整，对称性增加，同样反应程度下，分布均匀，其分子側链排列也比较规整，对称性增加，同样反应程度下，树脂粘度小，因而涂膜耐久性提高。缺点：用油制备脂肪酸，增加工序，树脂粘度小，因而涂膜耐久性提高。缺点：用油制备脂肪酸，增加工序，提高成本。提高成本。醇解法：直接用植物油作原料合成醇酸树脂，可以降低成本。油、

44、甘油、苯二醇解法：直接用植物油作原料合成醇酸树脂，可以降低成本。油、甘油、苯二甲酸酐直接混合加热，分层，而且甘油和苯二甲酸酐易反应生成凝胶，油仍然甲酸酐直接混合加热，分层，而且甘油和苯二甲酸酐易反应生成凝胶，油仍然浮在上面，不能很好地参加反应。所以一般将油与甘油先进行醇解，生成甘油浮在上面，不能很好地参加反应。所以一般将油与甘油先进行醇解，生成甘油的不完全脂肪酸酯，再与苯二甲酸酐反应，形成均相系统进行酯化反应，得到的不完全脂肪酸酯，再与苯二甲酸酐反应，形成均相系统进行酯化反应，得到醇酸树脂。醇酸树脂。 几点解释：几点解释：（1）醇解是醇解法的关键步骤，决定醇酸树脂的分子量分布与结构，醇）醇解是

45、醇解法的关键步骤，决定醇酸树脂的分子量分布与结构，醇解作用的目的是制成甘油的不完全脂肪酸酯，特别重要的是甘油一酸解作用的目的是制成甘油的不完全脂肪酸酯，特别重要的是甘油一酸酯。酯。（2）采用精制油和碱性催化剂可使醇解易于进行，催化剂常用）采用精制油和碱性催化剂可使醇解易于进行，催化剂常用PbO，LiOH，CaO等，等，用量占油量的万分之用量占油量的万分之210。（3）甘油一酸酯在醇解平衡体系中的含量标志醇解反应的深度，至少占）甘油一酸酯在醇解平衡体系中的含量标志醇解反应的深度，至少占25%左右左右才可得到透明均一的醇酸树脂溶液。甘油一酸酯含量高，不仅醇酸树脂的透明才可得到透明均一的醇酸树脂溶液

46、。甘油一酸酯含量高，不仅醇酸树脂的透明度好，而且分子量分布窄，涂膜耐水性好，硬度提高。催化剂能加快醇解平衡度好，而且分子量分布窄，涂膜耐水性好，硬度提高。催化剂能加快醇解平衡时间，但不能改变醇解深度。时间，但不能改变醇解深度。醇酸树脂制备醇酸树脂制备(4）影响醇解深度的因素：见表）影响醇解深度的因素：见表58。（一般醇解产物中甘油一酸酯含量在（一般醇解产物中甘油一酸酯含量在5065%。）。）表表58 影响醇解深度的因素影响醇解深度的因素I、溶解度法原理：油是非极性的，醇是极性的，油不溶于甲醇或乙醇，随、溶解度法原理：油是非极性的，醇是极性的，油不溶于甲醇或乙醇，随着醇解作用的进行，油逐渐转变为

47、甘油一酸酯、甘油二酸酯，极性增大，着醇解作用的进行，油逐渐转变为甘油一酸酯、甘油二酸酯，极性增大，与醇类的混容度也随之增大，甘油一酸酯含量越多，与醇类的混容度越与醇类的混容度也随之增大，甘油一酸酯含量越多，与醇类的混容度越大。大。 溶解度法方法：取溶解度法方法：取1ml醇解物于试管中，在规定温度下（一般为醇解物于试管中，在规定温度下（一般为25）以）以一定浓度的乙醇（一定浓度的乙醇（85%左右）或无水甲醇进行滴定，至开始混浊作为终点。左右）或无水甲醇进行滴定，至开始混浊作为终点。所用乙醇或甲醇的毫升数即为容忍度。在实际工作中一般是取一定量甲醇与所用乙醇或甲醇的毫升数即为容忍度。在实际工作中一般

48、是取一定量甲醇与一份试样现场实验，若溶液澄清则表示已达终点。或拿试样与液体苯酐混合，一份试样现场实验，若溶液澄清则表示已达终点。或拿试样与液体苯酐混合，若能互溶，则表示已达终点。对于不同的醇酸树脂品种，容忍度要求不同。若能互溶，则表示已达终点。对于不同的醇酸树脂品种，容忍度要求不同。油度短，甘油多，容忍度大。反之，则小。油度短，甘油多，容忍度大。反之，则小。II、电阻法原理：反应物料在醇解过程中电阻值逐渐下降到最低点，然后达到平衡，、电阻法原理：反应物料在醇解过程中电阻值逐渐下降到最低点，然后达到平衡，指示出醇解终点。该法不需取样，适用性强，并可用电脑控制。指示出醇解终点。该法不需取样，适用性

49、强，并可用电脑控制。（5）醇解终点的控制：分为溶解度法和电阻法。）醇解终点的控制：分为溶解度法和电阻法。3、酯化聚合工艺：主要有熔融法和溶剂法两种。、酯化聚合工艺：主要有熔融法和溶剂法两种。熔融法是将反应物热炼，通惰性气体鼓泡把酯化聚合反应生成的水带熔融法是将反应物热炼，通惰性气体鼓泡把酯化聚合反应生成的水带出液面，由反应器出口处排气装置带出，并经扑集器回收带出的苯酐。出液面，由反应器出口处排气装置带出，并经扑集器回收带出的苯酐。由于固体苯酐易升华，易随气体带出反应器。优点：设备简单，投资由于固体苯酐易升华，易随气体带出反应器。优点：设备简单，投资少。缺点：树脂颜色深，苯酐损失量大，难以按预定

50、的配方制得所要少。缺点：树脂颜色深，苯酐损失量大，难以按预定的配方制得所要求醇酸树脂，性能不稳定。该法适合于制备长油度醇酸树脂，因苯酐求醇酸树脂，性能不稳定。该法适合于制备长油度醇酸树脂，因苯酐含量低，物料损失少，仍在应用。含量低，物料损失少，仍在应用。溶剂法：用二甲苯与反应水形成共沸物蒸出的方法除去反应水。优点：反应溶剂法：用二甲苯与反应水形成共沸物蒸出的方法除去反应水。优点：反应温度低，酯化速度快，减少苯酐损失，能按设计的配方制得预定性能的醇酸温度低，酯化速度快，减少苯酐损失，能按设计的配方制得预定性能的醇酸树脂，树脂分子量分布比熔融法均匀，颜色浅。该法适合于制备要求严格的树脂，树脂分子量

51、分布比熔融法均匀，颜色浅。该法适合于制备要求严格的配方，产品质量有保证。目前生产醇酸树脂以溶剂法为主。配方，产品质量有保证。目前生产醇酸树脂以溶剂法为主。醇酸树脂制备醇酸树脂制备2、丙烯酸树脂涂料、丙烯酸树脂涂料由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的共聚物制成由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的共聚物制成丙烯酸酯单体丙烯酸酯单体：丙烯丙烯氧化：氧化： CH2=CHCH3+3/2O2CH2=CHCOOH+H2O 酯化酯化 R1 R1 CH2=CCOOHR2OH CH2=CCOOR2H2O 酯交换酯交换 CH2=CCOOR2R3OH CH2=CCOOR3H2O R1 R1丙烯酸树脂涂料特点丙烯酸树脂涂料特点原料由石化产

52、品生产，价格低廉、资源丰富；原料由石化产品生产，价格低廉、资源丰富；可与一定比例烯烃单体共聚，如丙烯腈，丙烯酰胺、醋酸可与一定比例烯烃单体共聚，如丙烯腈，丙烯酰胺、醋酸乙烯、苯乙烯等，制得多种品种。乙烯、苯乙烯等，制得多种品种。色泽好，耐光，耐候性好，保光、保色，耐热性好。色泽好，耐光，耐候性好，保光、保色，耐热性好。可耐一般酸、碱、醇和油脂等。可耐一般酸、碱、醇和油脂等。可制成中性涂料，可调入铜粉、铝粉、使之具有金属般可制成中性涂料，可调入铜粉、铝粉、使之具有金属般色泽；色泽；长期贮存不变质。长期贮存不变质。热塑性丙烯酸酯漆热塑性丙烯酸酯漆 P256依靠溶剂挥发干燥成膜。依靠溶剂挥发干燥成膜

53、。组成：组成： 丙烯酸树脂，溶剂，增塑剂，丙烯酸树脂，溶剂，增塑剂，颜料等颜料等 配方配方性能（柔韧性、强度、耐腐蚀性、耐热性）不如热固性性能（柔韧性、强度、耐腐蚀性、耐热性）不如热固性丙烯酸酯。丙烯酸酯。热固性丙烯酸酯漆热固性丙烯酸酯漆溶剂挥发后，需要加热（烘烤），或与其他官能团反应成膜。溶剂挥发后，需要加热（烘烤），或与其他官能团反应成膜。加热（加催化剂），活性官能团之间交联，形成网状结构；加热（加催化剂），活性官能团之间交联，形成网状结构；加入交联剂发生固化。加入交联剂发生固化。漆膜丰满而硬、强度高、耐腐蚀、耐热。漆膜丰满而硬、强度高、耐腐蚀、耐热。3、环氧树脂涂料、环氧树脂涂料P257既可作为粘合剂，也可作为涂料。既可作为粘合剂，也可作为涂料。涂料工业消费量约占一半。涂料工业消费量约占一半。属于结构性涂料（网状结构）属于结构性涂料（网状结构）性能优良性能优良附着力附着力