涂料工业用溶剂

1、1Industrial Finishes Purchasing涂料工业用溶剂涂料工业用溶剂王宏杰王宏杰20102目目 录录2. 为什么在涂料中要用溶剂1. 什么是涂料3. 涂料用主要溶剂分类4. 溶剂在涂料中的作用和使用原则5. 酯类溶剂在涂料中的应用8. 环境保护对涂料用溶剂的要求和限制6. 酮类溶剂在涂料中的应用7. 醇醚类溶剂在涂料中的应用3什么是涂料什么是涂料 习惯上：将以水为溶解介质（溶剂）的称为涂料（乳胶漆）,以有机溶剂为溶解介质的称为油漆。 涂料(油漆)实际为呈一定粘度的液体状态高分子聚合物总称。 4涂料主要起什么作用涂料主要起什么作用 涂料主要起下列作用： 功能防护作用:所形成

2、的漆膜能对被涂物体起保护作用,如防腐蚀等。 特殊功效:防伪、抗辐射、隐身等。 物体的外观,如在塑料表面喷涂料可使其具有金属质感等。 装饰作用通过不同颜色及光泽赋予被涂物体以装饰效果。 通过使用涂料,能以最小代价迅速改变被涂。5中国涂料市场状况中国涂料市场状况 中国是世界上第二大涂料市场，仅次于美国。 2009年，国家调整涂料产业统计方式，至11底，全国1344家涂料企业总产量为822.74万吨，同比增长7.1%。404507.8597.263835.5117.6125.17.64051015202530354001002003004005006007002005年2006年2007年2008年

3、2005-20092005-2009中国涂料产量统计图中国涂料产量统计图涂料总产量同比%总产量（万吨）同比（%）6中国涂料市场状况中国涂料市场状况28.37%71.59%2009年涂料分配比例年涂料分配比例建筑涂料工业涂料罐头涂料汽车涂料飞机涂料家用涂料木器涂料塑料涂料纸张涂料桥梁涂料n 工业涂料: 其中，汽车涂料、高速铁路及城市轨道交通的防护涂料、高速公路以及大型桥梁的防护涂料和标识涂料以及船舶涂料在涂料行业均具有举足轻重的地位，也是大家普遍关心的热门领域。*截止2009年11月涂料产量数据分析7中国涂料市场现状及发展中国涂料市场现状及发展 中国涂料市场竞争激烈，活跃的涂料企业数量约为450

4、0家。 世界主要的涂料企业均在中国建立了生产基地或者成立了合资企业，包括AkzoNobel、PPG、Nippon、BASF、Kansai、JOTUN等。 由于金融危机带来的全球经济衰退影响，2009年中国涂料产量基本与2008年数据持平，增幅变缓。 五大涂料生产省份是广东，江苏，浙江，山东，上海。在2009年上半年，前五大涂料省的产量占全国总产量的50%，其中，广东一个省的产量就占了全国的17%。国内涂料企业大部分属于低端市场，且相互间竞争混乱。在未来的发展中只有加速技术方面的发展才能与世界级的涂料企业相竞争。工业涂料发展方向工业涂料发展方向8 随着全球环境问题越来越突出，“环保、节能、健康”

5、是涂料产品必然的发展方向。 从目前的发展形势来说，节能环保低污染的水性涂料被普遍认为将最终取代溶剂型涂料。工业涂料的耐候性也越来越受到重视，提高工业涂料特别是重防腐涂料的耐候性，也将成为今后工业涂料的重要发展方向。 目前环保型工业涂料已经占世界工业涂料的20%左右，估计到2010年这一比例会上升到30%。 国家经济刺激和行业振兴计划，特别是轨道交通发展、上海世博会以及广州亚运会都将会促进未来涂料市场的迅速增长。9涂料用主要溶剂分类涂料用主要溶剂分类并不是所有溶剂都可溶解聚合物。对聚合物具备溶解能力的有机溶剂称为真溶剂。对聚合物不具备或仅有微弱溶解能力的有机溶剂被称为填充溶剂。10涂料用主要溶剂

6、分类涂料用主要溶剂分类-真溶剂真溶剂真溶剂特点：多数带极性基团，普遍价格较高。主要有下列几大类： 酮类：丙酮、丁酮、甲戊酮、甲基异丁基酮及环己酮等。 酯类：醋酸乙酯、醋酸丁酯及醋酸异丙酯等 醇类：甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇等 带多于两个官能团的溶剂：丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、N-甲基吡咯烷酮等 针对不同树脂系列，须采用不同溶剂，在同一油漆配方中，采用上述溶剂配合可达较佳效果。11涂料用主要溶剂分类涂料用主要溶剂分类-真溶剂真溶剂低毒性(如禁用CAC)高性价比纯天然，如越来越多无水乙醇被用于配方中。真溶剂发展方向：12涂料用主要溶剂分类涂料用主要溶剂分类-填充溶剂填充溶剂 多数为非极性烷烃及芳

7、烃溶剂，普遍价低(现在例外)。主要有以下几大类：烷烃溶剂：芳烃溶剂：按结构分为：甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯等。 如ExxonMobil公司的D-系列、120#溶剂油及200#溶剂油等。烷烃溶剂价格相对稳定 。随着混溶性改进，烷烃溶剂以其低毒性及相对稳定的成本会被更广泛使用。尤其是甲苯、二甲苯以其与众多真溶剂较好的混溶性及低廉价格多年来为广大油漆厂用作主要填充溶剂。填充溶剂主要被用于降低成本，调节油漆粘度便于施工。13溶剂在涂料中的作用溶剂在涂料中的作用溶剂占涂料总体积的30%-50%溶解和分散涂料中的树脂，并调节其黏度和流变性，使其易于涂装增加涂料储存稳定性改善涂膜的外观，如光泽、丰满度等增

8、加涂料对底材的润湿性提高附着力组成合理的挥发速率，赋予涂料最佳的流平性不同树脂体系只能溶于不同溶剂中，所以多种活性溶剂配合达较佳效果14溶剂在涂料中的使用原则溶剂在涂料中的使用原则 在各活性溶剂间取得性能最稳定和最佳平衡，同时尽可能多地加入填充溶剂优化成本和调节施工粘度。 “相似相溶”原则,选择聚合物的溶解度参数与溶剂的溶解度参数差小于3，且氢键力强度又相近的溶剂。 充分研究溶剂的挥发性能，同一种类型溶剂的沸点与其相对挥发速率有对应关系；但不同类型溶剂的沸点与其相对挥发速率无对应关系。如乙醇的沸点（79）比苯的沸点（80）稍低，但乙醇的相对挥发速率（1.6）却远低于苯的相对挥发速率（6.3）；

9、温度和被涂表面的空气流动情况是影响溶剂挥发速率温度和被涂表面的空气流动情况是影响溶剂挥发速率的重要因素。的重要因素。15醇类溶剂在涂料中的作用醇类溶剂在涂料中的作用 醇类：甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇等醇类：甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇等 醇类溶剂：由于醇带有羟基，具高极性和强氢键作用。非极性烃链和羟基之间的关系决定了醇的溶解力。低级醇对强极性树脂如醇酸树脂，脲醛树脂，硝化棉等有很强的溶解力。醇对极性强的树脂的溶解力随着烃链长度的增加而下降，所以高级醇不是像硝化棉等极性树脂的溶剂，但高级醇的溶解性能温和，非常适宜用作面漆的溶剂，因为它不会软化底漆而发生咬底现象。特别在塑料用涂料中，醇类溶剂仅会对塑

10、料表面溶胀，而不会软化塑料。生产船舶漆和重防腐涂料的企业多采用溶解能强，相对挥发速率较低（0.44强氢键作用）的正丁醇作为主活性溶剂。16酯类溶剂在涂料中的作用酯类溶剂在涂料中的作用作为溶剂常用的醋酸酯类化合物，其溶解力随分子量增大及分子中支链的增加而降低；而挥发速率则随分子量增大的增加而降低，但随分子中支链的增加而增加。涂料中常用的酯类溶剂大多数都是醋酸酯，也有少量其他有机酸的酯类。 酯是由醇和酸通过酯化反应而生成的。因此低碳醇的醇易水解,如乙酸乙酯。如溶解力：醋酸丁酯醋酸丁酯。溶剂挥发速度与分子量也成反比。17酯类溶剂用主要原料酯类溶剂用主要原料生产醋酸乙酯主要原料：冰醋酸及工业乙醇。生产

11、醋酸丁酯主要原料：冰醋酸及正丁醇。 冰醋酸在中国的产能很快有大的改观，相应价格正回归合理区间；但正丁醇产能不容乐观。 今后两年内醋酸丁酯生产成本很大程度上依赖于正丁醇的供应.而丙烯酸丁酯等对正丁醇的需求也很大。 酯类溶剂用冰醋酸占了其销售量的一半左右,其余冰醋酸被用于制造氯乙酸等。 18醋酸乙酯醋酸乙酯醋酸乙酯容易水解,常温下有水存在时,也逐渐水解生成乙酸和乙醇。沸点(101.3kPa)， C：77 C。 醋酸乙酯能与醇,醚,氯仿,丙酮及芳烃等大多数有机溶剂混溶.能溶解大豆油,亚麻仁油,蓖麻油等植物油及松香,乳香等天然树脂.能溶解硝化纤维,氯乙烯树脂,聚苯乙烯树脂,酚醛树脂等.无色透明，有水果

12、香味。为一级易燃液体。19醋酸乙酯醋酸乙酯在塑胶漆及其他工业漆中用量大一些。约四成左右的醋酸乙酯被用于涂料行业。其余被制药行业，皮革及印刷油墨等行业所使用。醋酸乙酯是工业上的重要溶剂，广泛用作人造香精、乙基纤维素、硝化纤维素、赛璐珞、清漆、涂料、人造革、人造纤维、印刷油墨等的溶剂。也用作人造珍珠的粘结剂,药物和有机酸的萃取剂。由于挥发速度等原因,醋酸乙酯在硝基漆中用量很少：醋酸乙酯与醋酸丁酯用量比为3:100。20醋酸丁酯醋酸丁酯Butyl acetate (n-Butyl acetate)沸点(101.3kPa)，C:126. C。难溶于水，也较难水解。但在酸或碱的作用下，水解生成乙醇和丁醇

13、。为二级易燃液体。在一般使用条件下毒性不大。醋酸丁酯:21醋酸丁酯醋酸丁酯Butyl acetate (n-Butyl acetate)溶解性能：能与醇，醚等一般有机溶剂混溶。对下列物料有良好的溶解能力：A. 油脂、亚麻仁油、蓖麻油、松香。B. 聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯。C. 氯化橡胶、马尼拉胶、杜仲胶。D. 对酚醛树脂、环己酮甲醛树脂的溶解力也相当大。22用途： 是优良的溶剂，广泛用作硝基漆、瓷漆、人造革、造珍珠，以及各种树脂的溶剂。 也用于香料，医药(如青霉素精制)等工业。 还可用作萃取剂。 约七至八成醋酸丁酯被用于涂料行业，尤其是硝基漆中。硝基漆以其优

14、良的特性，低毒环保被广泛用于家俱制造中，中国正成为世界家俱制造中心之一。 涂料行业对醋酸丁酯的年需求约为15-20万吨。年需求增长约7-10%。醋酸丁酯醋酸丁酯Butyl acetate (n-Butyl acetate)23其他醋酸酯类溶剂其他醋酸酯类溶剂乙酸丙酯(n-propyl acetate); 乙酸异丙酯(isopropyl acetate).乙酸异丁酯(isobutyl acetate); 乙酸仲丁酯(sec-butyl acetate).乙酸戍酯(n-amyl acetate); 乙酸异戍酯(isoamyl acetate).乙酸甲基异戍酯(1,3-dimethyl butyl

15、acetate).乙酸-2-乙基丁酯.乙酰乙酸乙酯(Ethyl acteoacetate)高碳醇醋酸酯: 醋酸已酯(Exxate 600)， 醋酸庚酯(Exxate 700) 及醋酸癸酯(Exxate 1000)作为高沸点的酯类溶剂,它既有含氧溶剂的较高的溶解能力,又保持有烃类溶剂的性质.24其他醋酸衍生物其他醋酸衍生物产品名 英文名 苯乙酸苯乙酸Phonylacetic acid苯乙酸苯乙酯苯乙酸苯乙酯Phenethyl phenylacetate苯乙酸苄酯苯乙酸苄酯Benzyl Phenyl Acetate苯乙酸对甲酚酯苯乙酸对甲酚酯p-cresyl phenylacetate苯乙酸甲酯苯

16、乙酸甲酯Methyl Phenyl Acetate苯乙酸乙酯苯乙酸乙酯Ethyl phenylacetate苯乙酸异丁酯苯乙酸异丁酯Isobutyl phenylacetate丙酸苯乙酯丙酸苯乙酯Phenyl Ethyl Propionate环已氧乙酸烯丙酯环已氧乙酸烯丙酯Cyclo Galaanate甲基苯基缩水甘油酸乙酸甲基苯基缩水甘油酸乙酸Ethyl Methyl Phenyl Glycidate硫代乙酸丙酯硫代乙酸丙酯Propyl Thio Acetate硫代乙酸糠酯硫代乙酸糠酯Furfuryl Thiol Acetate硫代乙酸乙酯硫代乙酸乙酯Ethyl Thiol Acetate硫

17、代乙酸异戊酯硫代乙酸异戊酯Isoamyl Thioacetate乙酸乙酸-3，5，5-三甲基已酯三甲基已酯Inonyl Acetate乙酸柏木酯乙酸柏木酯-1,-2,-3 结晶体与液结晶体与液体体Cedryl Acetate-1、Cedryl Acetate-2、Cedryl Acetate-3，Crystals、Liquid乙酸苯乙酯乙酸苯乙酯Phenylethyl acetate乙酸苄酯乙酸苄酯 Benzyl Acetate 乙酸薄荷酯乙酸薄荷酯Menthyl acetate乙酸对甲酚酯乙酸对甲酚酯P-Cresyl acetate乙酸对叔丁基环已酯乙酸对叔丁基环已酯Methyl pheny

18、lcarbinyl propionate乙酸二甲基苄基甲醇酯乙酸二甲基苄基甲醇酯(DMBCA)Dimethyl Benzyl Carbinyl Acelale(DMBCA)乙酸二甲基苄基原酯乙酸二甲基苄基原酯Carbinyl Acetate、 Dimethyl benzyl carbinyl acetate乙酸芳樟酯乙酸芳樟酯Linalyl Acetate、Benzyl Salicylate乙酸桂酯乙酸桂酯Cedrenyl acetate、Cinnamy Acetate乙酸环已基乙酯乙酸环已基乙酯Cyclo Hexyl Ehyl Acetate乙酸己酯乙酸己酯Hexyl acetate乙酸钾乙

19、酸钾Potassium acetate乙酸糠酯乙酸糠酯Furfuryl Acetate乙酸邻叔丁基环已酯乙酸邻叔丁基环已酯 Verdox乙酸邻叔戊基环已酯乙酸邻叔戊基环已酯 Coniferol乙酸硫噻唑乙酸硫噻唑Acetate sulfurol乙酸龙脑酯乙酸龙脑酯Bornyl acetate乙酸玫瑰酯乙酸玫瑰酯Rhodinyl acetate乙酸诺卜酯乙酸诺卜酯Nopyl acetate乙酸三环癸烯酯乙酸三环癸烯酯Verdyl acetate乙酸松油酯乙酸松油酯Terpinyl Acetate乙酸苏合香酯乙酸苏合香酯Styrallyl acetate，Methyl phenylcarbinyl

20、 acetate乙酸戊酯乙酸戊酯Amyl acetate乙酸香草酯乙酸香草酯Citronellyl acetate乙酸香根酯乙酸香根酯Vetiveryl Ocetate、 Acetivenol乙酸香茅酯乙酸香茅酯Cirtonellyl acetate乙酸香叶酯乙酸香叶酯Geranyl acetate乙酸岩兰草酯乙酸岩兰草酯Vetyveryl Acetate乙酸叶醇酯乙酸叶醇酯Hexenyl acetate、 cis3-Hexenyl Acetate、 cis-Hexenyl-3 acetate、cis-3-Hexenyl Acetate乙酸已酯乙酸已酯Hexyl acetate乙酸异丁酯乙酸异

21、丁酯Isobutyl acetate乙酸异龙脑酯乙酸异龙脑酯Isobornyl acetate乙酸异戊酯乙酸异戊酯Isoamyl Acetate乙酰乙酸乙酯乙醇缩乙酰乙酸乙酯乙醇缩酮酮Applinal异戊氧基乙酸烯丙酯异戊氧基乙酸烯丙酯 Allyl Amyl Glycolate25其他醋酸衍生物其他醋酸衍生物四醋酸二丙胺醋酸二氢松油基酯醋酸二甲酯,异丁酸二甲基乙酰胺醋酸1,3-二甲基丁酯醋酸叔丁酯醋酸橙花酯醋酸香茅酯醋酸十二酯醋酸乙烯酯PVA醋酸乙氧基乙酯醋酸2-乙基丁酯醋酸乙烯醋酸乙酯醋酸2-乙基己酯醋酸香叶醇酯醋酸庚酯醋酸己酯醋酸乙烯基乙二醇1,3-二胺-2-丙醇-N,N,N,N-四乙酸醋

22、酸异丁酯醋酸异戊酯醋酸异丙烯酯醋酸异丙酯醋酸薄荷酯醋酸铅醋酸里哪酯醋酸镁醋酸镁盐巯基乙酸正丁酯巯基乙酸异辛酯醋酸汞醋酸甲氧苯酯醋酸3-甲氧基丁酯醋酸甲氧基乙酯醋酸丙二醇甲酯醋酸甲酯醋酸异丙酯醋酸对甲苯酯醋酸1-甲基丙基酯醋酸异丁酯醋酸甘油酯醋酸镍醋酸壬酯醋酸辛酯醋酸钯醋酸戊酯苯乙酸丁酯醋酸苯香叶醇酯苯乙酸醋酸甲苄酯醋酸2-苯乙酯醋酸苯基丁酯醋酸卞酯醋酸钾醋酸烯丙酯醋酸丙酯醋酸视黄酯醋酸银无水醋酸钠盐三氟醋酸醋酸异壬酯醋酸乙烯醋酸聚氯乙烯氯乙烯/醋酸乙烯共聚物聚醋酸乙烯醋酸乙烯酯聚合物醋酸锌醋酸锆醋酸酐26酮类溶剂在涂料中的应用酮类溶剂在涂料中的应用 酮类：丙酮、丁酮、甲戊酮、甲基异丁基酮及环己

23、酮等。 酮类溶剂化学稳定性好，由于羰基的存在，酮为氢键受体溶剂，具备优异的溶解力。例如最常用的丁酮：相对挥发速率稍低于丙酮，是木器漆（硝基及聚氨酯），丙烯酸树脂漆和乙烯树酯漆常用的溶剂。由于挥发速率过快，丙酮和丁酮极少用于船舶漆和重防腐涂料中。选择二丙酮醇作为主活性溶剂能在充分溶解树脂的基础上使涂膜具有良好的流平性。27 丙丙酮酮无色无色 易燃液体易燃液体 类似薄荷气味类似薄荷气味沸点沸点 5656.5.5 C C与水、醇、与水、醇、DMFDMF、氯仿、醚及多种油脂类相溶、氯仿、醚及多种油脂类相溶丙酮是工业最广泛使用的溶剂之一丙酮是工业最广泛使用的溶剂之一28 环己环己酮酮无色油状液体无色油状

24、液体沸点沸点 155155.6.6 C C。由环己烷或者环己醇氧化制得，经氧化反应制得己二酸由环己烷或者环己醇氧化制得，经氧化反应制得己二酸可用作硝基纤维素、醋酸纤维素、乙烯基树脂等溶剂可用作硝基纤维素、醋酸纤维素、乙烯基树脂等溶剂29IP 异佛尔酮异佛尔酮无色挥发性液体，无色挥发性液体，沸点沸点 117.4 117.4 C C。由丙酮在碱性条件下缩合制的由丙酮在碱性条件下缩合制的可用做印铁、卷材和丝网油墨的慢干溶剂可用做印铁、卷材和丝网油墨的慢干溶剂30MIBK 甲基异丁基酮甲基异丁基酮无色透明、有类似樟脑气味无色透明、有类似樟脑气味沸点沸点 117.4 117.4 C C。三级危险品三级危

25、险品 易燃液体。易燃液体。主要用作涂料及油墨溶剂和橡胶防老剂等。主要用作涂料及油墨溶剂和橡胶防老剂等。MIBKMIBK在涂料中主要与其在涂料中主要与其它溶剂一起组成各种混合溶剂，调整溶剂的溶解性和蒸发速度，改它溶剂一起组成各种混合溶剂，调整溶剂的溶解性和蒸发速度，改善涂料的性能。善涂料的性能。MIBKMIBK作为涂料溶剂，可以增加漆膜的流平性，提高作为涂料溶剂，可以增加漆膜的流平性，提高光泽度，广泛应用于电线电缆、磁带、汽车、船舶、航空航天、家光泽度，广泛应用于电线电缆、磁带、汽车、船舶、航空航天、家居装修等多个领域。由于其高溶解性，在目前流行的高固分涂料中居装修等多个领域。由于其高溶解性，在

26、目前流行的高固分涂料中，更是显示巨大优越性。由于，更是显示巨大优越性。由于MIBKMIBK的优良性能，在一些国家被指定的优良性能，在一些国家被指定为生产汽车、船舶用高级油漆的溶剂。为生产汽车、船舶用高级油漆的溶剂。31DIBK 二异丁基甲酮二异丁基甲酮无色透明无色透明沸点沸点 169169.3.3C C几乎不溶于水几乎不溶于水 和大多数有机溶剂相溶和大多数有机溶剂相溶可用作工业涂料的溶剂，塑料漆和真空电镀漆，是硝基纤维素、丙烯酸树可用作工业涂料的溶剂，塑料漆和真空电镀漆，是硝基纤维素、丙烯酸树脂、乙烯基涂料和有机分散剂的优良溶剂；不咬底，溶解力强，提高涂膜脂、乙烯基涂料和有机分散剂的优良溶剂；

27、不咬底，溶解力强，提高涂膜流平、光泽、重涂性及对塑料底材的湿润性，增加吸着力。也可用作制造流平、光泽、重涂性及对塑料底材的湿润性，增加吸着力。也可用作制造有机溶胶的分散剂以及食品精制用溶剂和某些药物、杀虫剂的中间体。在有机溶胶的分散剂以及食品精制用溶剂和某些药物、杀虫剂的中间体。在稀有金属萃取和提纯中分离金属盐类。食品用香料稀有金属萃取和提纯中分离金属盐类。食品用香料, ,主要用于配制菠萝蜜主要用于配制菠萝蜜、香蕉、橙汁、鸡蛋果、热带水果、朗姆酒和康酿克酒所用香精。、香蕉、橙汁、鸡蛋果、热带水果、朗姆酒和康酿克酒所用香精。32N-甲基吡咯烷酮甲基吡咯烷酮无色透明油状液体，微有胺的气味无色透明油状液体，微有胺的气味沸点沸点 203 203 能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶。能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶。 广泛用于高级润滑油精制、聚合物的合成、绝缘材料、广泛用于高级润滑油精制、聚合物的合成、绝缘材料、农药、颜料及清洗剂等农药、颜料及清洗剂等