涂料及应用第二章2ppt课件

1、;n 环氧树脂的特性目的n 环氧值A：每100g环氧树脂中含有环氧基的物质的量n 例：两端为环氧基封端的BPA环氧树脂，分子量为340，那么A值为多少？1002/0.59340/gAmolg mol;2.2. 环氧指数环氧指数B B：每：每1kg1kg环氧树脂中所含环氧基物环氧树脂中所含环氧基物质的量，质的量，B=10AB=10A3.3. 环氧当量环氧当量C (EEWC (EEW，epoxy equivalent per epoxy equivalent per weight)weight)：含有：含有1mol1mol环氧基的环氧树脂的质量环氧基的环氧树脂的质量(g/mol)(g/mol)。环

2、氧树脂的分子量愈大，环氧当量。环氧树脂的分子量愈大，环氧当量愈大。愈大。10001000100100CBCA环氧当量；环氧指数环氧当量；环氧值;4.4. 羟基值羟基值F F：每：每100g100g环氧树脂中所含羟基物质的环氧树脂中所含羟基物质的物质的量。物质的量。5.5. 如分子量为如分子量为10001000的的BPABPA环氧树脂，含有环氧树脂，含有4 4个羟个羟基，那么羟基值基，那么羟基值F F为：为：6.6. 羟基当量羟基当量H H ：含有：含有1mol1mol羟基的环氧树脂的质羟基的环氧树脂的质量量(g/mol)(g/mol)。1004/0.41000/gFmolg mol100100

3、HF羟基当量，羟基值;6.6. 酯化当量酯化当量E E：酯化：酯化1mol1mol单羧基所需环氧树脂的单羧基所需环氧树脂的质量质量 (g/mol) (g/mol)。7.7. 环氧树脂中，羟基和环氧基都能与羧基生成环氧树脂中，羟基和环氧基都能与羧基生成酯，并且一个环氧基可与两个羧基反响，所酯，并且一个环氧基可与两个羧基反响，所以酯化当量可表示为：以酯化当量可表示为：1002EAF;n 环氧树脂构造与性能的关系n 环氧树脂中有许多羟基及醚键，能与基材相互作用，因此对金属有极好的粘结力，并对陶瓷、玻璃、混凝土、木材等极性基材均有优良的附着力，俗称万能胶。n 构造中不含有不饱和键，交联间距长，体积收缩

4、率小。n 环氧树脂中仅有羟基及醚键，没有酯基，因此耐碱性好。;4. 固化后呈三维网状构造，因此其耐油类浸渍性能优良。5. 与热固性酚醛树脂涂料相比较，环氧树脂内含芳烃，质巩固，醚键便于分子链内旋转，环氧树脂交联间距长，具有一定的韧性。6. 酚醛树脂因其交联间距比环氧树脂短，很脆。;6. 与不同树脂间相互配合，可制成多种涂料：7. 含有环氧基，可与活泼氢(酚醛树脂、氨基树脂、聚酰胺树脂等)加成；8. 含有羟基，可与酯基(聚酯树脂、异氰酸酯)等交换或聚加成。9. 双酚A环氧树脂构造中由于含有芳香醚键，其-H易被氧化发生降解，因此户外耐候性差：;n 环氧树脂固化性能环氧树脂固化性能n 环氧树脂被活泼

5、氢物质加成，进展固化。环氧树脂被活泼氢物质加成，进展固化。n 活泼氢物质包括：活泼氢物质包括：n R-N-HR-N-H：多元胺、聚酰胺树脂、氨基树脂。：多元胺、聚酰胺树脂、氨基树脂。n R-O-HR-O-H：多元酸、多元酚、酚醛树脂。：多元酸、多元酚、酚醛树脂。n R-S-HR-S-H：多元硫醇。：多元硫醇。n 环氧树脂、固化剂环氧树脂、固化剂( (活泼氢活泼氢) )每分子含有每分子含有22活性活性中心，交联固化成中心，交联固化成3D3D网络，构成热固性的高分子网络，构成热固性的高分子涂膜。涂膜。;1. 与胺类固化剂的交联反响2. 环氧树脂在常温下与多元胺反响固化，固化速度快，粘度低。3. 反

6、响过程：伯胺与环氧基反响生成仲胺，仲胺与环氧基反响变成叔胺，叔胺与环氧基反响生成四价季铵盐化合物，进而生成高分子涂膜。;多元胺固化特点优点活性高、固化快缺乏放热量大、施工时限短；湿度较大时，漆膜泛白，橘皮、皱孔；具有刺激性、臭味；对策：以胺与少量液态树脂加成物、或聚酰胺作固化剂，降低毒性，提高储存稳定性。;l 胺的反响活性：l 伯胺仲胺叔胺；l 正丁胺二乙胺二正丙胺二正丁胺二异戊胺乙苯胺正丙苯胺正丁苯胺;l 脂肪胺的活性高于芳香胺。l 胺固化剂的用量普通为4-5%。l 弱酸、多元醇以及取代醇可以促进固化反响。l 马来酸、邻苯二甲酸、低分子量酮、酯等倾向于抑制该固化反响。l 如工业固化促进剂 2

7、,4,6-三(N,N-二甲基胺亚甲基)苯酚：;碱、酸催化固化机理碱、酸催化固化机理;2. 与多元酸及其酸酐的反响3. 多元酸及其酸酐是第二类常用的环氧树脂固化剂。4. 如邻苯二甲酸酐，在加热条件下首先和环氧树脂中的羟基反响生成单酯5. 酸或碱做催化剂，可以加速酸酐的固化反响，常用的催化剂有KOH、叔胺、季铵盐、有机碱以及质子酸等。;3. 与多元硫醇化合物的固化反响4. 早期以为，硫醇化合物作固化剂时没有胺类化合物活波，环氧树脂固化时需求烘烤，后来发现，在适当的催化剂存在下，硫醇的固化反响很快。5. 尤其是三级胺作用下，环氧树脂/硫醇的固化反响很快；6. 比环氧树脂/胺的固化反响快几倍，在低温下

8、尤其如此。;4. 与酚醛树脂的固化反响5. 酚醛树脂固化环氧树脂具有极好的粘结性、韧性、耐溶剂性、耐酸碱性和耐化学药品性。是环氧树脂涂料中耐腐蚀性最好的一种。6. 固化反响要在高温下进展，此树脂会有游离酚醛，污染环境。;u 环氧树脂固化环氧树脂固化u 要选分子量高的树脂，含羟基多的树脂，羟基要选分子量高的树脂，含羟基多的树脂，羟基官能度较大，固化速度快。官能度较大，固化速度快。u 高分子量环氧树脂具有较长的分子链，可提高高分子量环氧树脂具有较长的分子链，可提高涂膜的弹性。涂膜的弹性。;环氧树脂在涂料中的运用环氧树脂在涂料中的运用1. 工业维护、维修2. 低温固化环氧树脂用于大型构造的维护和防腐

9、此时不便进展高温固化3. 固化时间2427h；4. 漆膜厚度150200微米；5. 含有35%45%的颜料、防腐剂;2. 容器涂料3. 高分子量环氧树脂用作食品罐头内壁涂料，固化剂采用酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂等。4. 分子量为1300016000，湿粘结力较好；5. 环氧值3.55，粘接力较好；6. 20%30%高分子组分(31000)与低分子组分(9500)复合，粘接性较好；7. 参与磷酸酯构成强氢键，提高柔韧性、防腐性、粘结性；8. 引入烷基链、烷氧基(醚键)链，降低Tg。;3. 重涂料固态环氧树脂或其混合物溶解于丙酮/乙醇/芳烃混合溶剂中构成的涂料；4. 普通以酰胺作固化剂；5.

10、 高耐溶剂、耐油产品以胺、胺加成物为固化剂；6. 耐碱、耐溶剂，硬度、强度高，用于储存设备内涂层。;4. 民用涂料双组份环氧树脂AB胶5. 主剂B：环氧树脂，溶剂、助剂、填充剂、颜料。6. 固化剂A：聚酰胺。7. 适用于：8. 铝板、镀锌板、合金钢板、铁板设备及特殊材质外表的维护；9. 地板、墙面、家电、泳池等。10.环氧树脂分子量 900 ;四醇酸树脂五醇酸树脂是一种合成的聚合物，是聚酯的一种。六可经过聚合物中组分的调理制备出性能优良的适用于外表涂层的树脂。七制备：醇酸树脂是由多元醇、多元酸及脂肪酸为主要成分，经过缩聚反响进展酯化制备的。X：羟基OH，烷氧基OR，羧烷基OCOR，(酰)氯；Y

11、：醇碱金属阴离子RO-，醇ROH，氨RNH，羧酸COO-；; 主要用作涂料、油漆，在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛运用，也可用作漆包线的绝缘层，制成油墨大量运用于印刷工业，此外也用于制造模压塑料 干性醇酸树脂可在空气中固化；非干性醇酸树脂那么要与氨基树脂混合，经加热才干固化 固化成膜后，有光泽和韧性，附着力强，并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。;l 醇酸树脂原料组成：l 多元醇：甘油、季戊四醇、山梨醇、三羧甲基丙烷及各种二甘醇。l 多元酸：邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、马来酸等。l 一元酸：主要是桐油、亚麻油、豆油等植物油中所含旳酸，也可以是苯甲酸、合成脂肪酸。;l 油度：对于油

12、性树脂漆，油度以每1分量份硬树脂中所含油的分量份数来表示，但美国以100磅硬树脂中所含油的加仑数来表示。 l 对于醇酸树脂，油度以树脂固体中所含油(脂肪酸)的分量百分数来表示，即：l 油度(%)=油用量/树脂实际产量100%。 ;W0：植物油的用量； WR：醇酸树脂实际产量；WA2、WG：分别为苯酐和甘油的用量；WA、WH2O：分别为高级脂肪酸和水的实际生成量。 短油度 中油度 长油度醇酸树脂 3343 4359 5984%100)(0RWWL油度OHAGARWWWWW22;常见的饱和脂肪酸：常见的饱和脂肪酸：1 1、月桂酸十二酸；、月桂酸十二酸；2 2、豆蔻酸十四酸；、豆蔻酸十四酸；3 3、

13、软脂酸十六酸；、软脂酸十六酸；4 4、硬脂酸十八酸。、硬脂酸十八酸。;常见的不饱和脂肪酸：1、油酸十八碳烯9酸；2、亚油酸十八碳二烯9，12酸；3、亚麻酸十八碳三烯9，12，15酸；4、桐油酸十八碳三烯9，11，13酸；5、蓖麻油酸12羟基十八碳烯9酸。;l 油度主要运用于醇酸树脂l 醇酸树脂按含油多少分为短、中、长三种油度: l 短油度多显示树脂的性能，长油度多显示出油的特点;l 油度的意义：l 表示醇酸树脂中弱极性构造的含量 ：长链脂肪酸相对于聚酯构造极性较弱；l 表示醇酸树脂中柔性成分的含量 ：长链脂肪酸残基是柔性链段 , 而苯酐聚酯是刚性链段 ；;l 合成方法：l 直接酯化、酯交换、酸

14、酐法具有商业价值l 酰氯法l 直接酯化法：同一分子或不同分子的羧酸与羟基之间的反响l 机理：羧酸不电离自催化作用;2. 酯交换法催化剂为电负性在1.01.7之间的金属盐：Ca、Mn、Zn、Cd、Pb、Sb、Co3. 第一步：二元酯与过量的二元醇发生酯交换4. 第二步：产物进一步缩聚较高温度、真空;3. 酸酐法4. 酸酐与醇进展酯化反响：;醇酸树脂合成： 醇解法、酸解法、脂肪酸法。醇解法：将油先与甘油进展醇解，构成甘油的不完全脂肪酸酯，再与苯酐酯化制备醇酸树脂。醇解法优点：工艺简单、易操作、腐蚀小、本钱低。醇酸树脂的工艺过程：溶剂法、熔融法。溶剂法优点：提高酯化速度、降低反响温度和改善产质量量。

15、结论：醇酸树脂工业消费以醇解法和溶剂法为主。;检验目的：外观、检验目的：外观、 粘度、酸值、固含量等粘度、酸值、固含量等固含量：指涂料含有的不挥发物的量。固含量：指涂料含有的不挥发物的量。溶剂溶剂油、多元醇油、多元醇多元酸、二甲苯多元酸、二甲苯醇解醇解聚酯化聚酯化兑稀兑稀过滤过滤储槽储槽检验检验溶剂法醇解消费工艺流程：溶剂法醇解消费工艺流程：;醇酸树脂的配方设计醇酸树脂的配方设计1 1、凝胶点、凝胶点PcPc及任务常数及任务常数K K羧基数（含油）分子总数分子总数含油羧基数平均官能度平均官能度KPC)(22; 树脂实际产量：等于苯二甲酸酐用量、甘油(或其他多元醇)用量、脂肪酸(或油)用量之和减

16、去酯化时产生的水量。 那么油量可由以下公式计算： 以 r 表示多元醇与苯二甲酸酐的比值，根据醇酸树脂常数计算公式，有：100%油度油量苯二甲酸酐量+多元醇量-酯化产生水量油度212101223AAAAAAAeereemxKeee油当量数油当量数苯二甲酸酐当量数苯二甲酸酐当量数醇酐比醇酐比多元醇官能度多元醇官能度; 令配方中苯酐为1mol，即eA2=2，那么有： 当多元醇为甘油时，假设K=1，那么： 当多元醇为季戊四醇时，假设K=1，那么：11142132322223AAAeKKxrerre;例：以豆油脂肪酸、季戊四醇、苯酐为原料，设计一种长油度慢干漆、油度为62%的醇酸树脂配方，要求K=1，并计算树脂产量、实际出水量，作出树脂配方表。知季戊四醇当量为34.5，苯酐酸当量74，不饱和脂肪酸当量为280，水分子量18。提示：根据树脂常数K=1和油度方程计算; 解：令当量数如下：豆油脂肪酸eA1，苯酐eA2=2，季戊四醇eB1。因K=1，有 解得： 又根据： 油度(%)=油用量/树脂实际产量100%，得 出水量=18eA1+18/2eA2=43.42111212121211124242800.622807434