高分子化學(xué)與涂料-涂料復(fù)習(xí)提綱

1、涂料:一種材料,可以用不同的施工工藝涂敷在物件表面,形成黏附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。形成的膜通稱(chēng)涂膜,又稱(chēng)漆膜或涂層。涂料分類(lèi):按稀釋介質(zhì):溶劑型、水溶型、水乳型;粉末型;按施工方法:涂刷漆、噴漆、烘漆(烤漆、電泳漆;按施工層次:膩?zhàn)?、底漆、面漆、罩光?按漆膜的光澤:有光漆、半光漆(半光漆、無(wú)關(guān)漆按用途:防銹漆、絕緣漆、耐高溫漆(功能漆;地板漆、罐頭漆、鉛筆漆、黑板漆(產(chǎn)品漆船舶漆、汽車(chē)漆、化工漆(行業(yè)漆;最具學(xué)術(shù)意義的是按成膜物質(zhì)分類(lèi):油性涂料(油基樹(shù)脂漆:油脂漆、天然樹(shù)脂漆、瀝青漆合成樹(shù)脂漆:酚醛樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂,聚氨酯樹(shù)脂涂料等。涂料組成及作用:

2、成膜物質(zhì)(樹(shù)脂,顏料,溶劑,助劑。裝飾、防護(hù)及特殊作用。清漆:無(wú)顏料的涂料;色漆:有顏料的涂料;磁漆:面漆,涂膜平整光滑、堅(jiān)韌耐磨。成膜物質(zhì)作用:對(duì)被涂敷表面有適宜的附著力,同時(shí)成膜物質(zhì)必須與涂料中其他組分有良好相容性,形成連續(xù)而致密的膜層。顏料賦予涂料顏色、遮蓋力、耐腐蝕性及特殊作用;助劑用于顯著改善涂料生產(chǎn)加工、存儲(chǔ)、涂布、成膜過(guò)程中的性能。樹(shù)脂、顏料及助劑構(gòu)成涂料的固體份。溶劑主要用來(lái)溶解和稀釋涂料,控制涂料的粘度以控制形成無(wú)缺陷的涂膜。溶劑屬于揮發(fā)分。成膜物質(zhì):油性涂料、天然樹(shù)脂,合成樹(shù)脂。天然樹(shù)脂有松香、蟲(chóng)膠、阿拉伯膠和生漆。成膜物質(zhì)分類(lèi)反應(yīng)性和非反應(yīng)性?xún)煞N。反應(yīng)性成膜物質(zhì)包括熱固性

3、樹(shù)脂、干性油(氧化交聯(lián)等;非反應(yīng)性成膜物質(zhì)包括熱塑性樹(shù)脂、聚合物真溶液、聚合物溶膠等。涂料工業(yè)發(fā)展方向是發(fā)展低VOC涂料(環(huán)境友好型涂料,或綠色涂料,它們是水性涂料、粉末涂料、高固體份涂料及UV固化涂料。4 E 原則:Economy, Efficiency, Ecology, Energy油性涂料植物油:甘油三脂肪酸酯R1,R2,R3大多是18碳酸,通式C17H35-x COOH軟脂酸/棕櫚酸:CH3(CH214COOH硬脂酸:CH3(CH216COOH 動(dòng)物油脂油酸:CH3(CH27CH=CH(CH27COOH亞油酸:CH3(CH24CH=CHCH2CH=CH(CH27COOH9,12-十八

4、碳二烯酸亞麻油酸:CH3(CH24CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH24COOH6,9,12-十八碳三烯酸亞麻酸:CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH27COOH9,12,15-十八碳三烯酸桐油酸: CH3(CH23CH=CHCH=CHCH=CH(CH27COOH9,11,13-十八碳三烯酸蓖麻油酸:12-羥基,順-9-十八碳一烯酸(蓖麻油脫水生成干性油,兩種異構(gòu)體。區(qū)別:雙鍵的數(shù)目和位置不一樣。分類(lèi):干性油,半干性油,不干性油。干性油可在空氣中氧化交聯(lián)成膜。鑒定:碘值,飽和100g油的雙鍵需要的碘的克數(shù)。干性油,碘值大于140;125140,半干性油;低

5、于125,不干性油。碘值是不飽和度的量度,只反映雙鍵數(shù)目的多少,不能反映雙鍵的分布情況。干燥(成膜與催化劑非共軛雙鍵干性油“干燥”主要通過(guò)分子中活潑亞甲基,即兩個(gè)雙鍵中間的亞甲基:CH2CH=CHCH2CH=CHCH2單個(gè)雙鍵旁邊的亞甲基也可參與氧化反應(yīng),活性不及活潑亞甲基。氧化交聯(lián)過(guò)程(鏈?zhǔn)椒磻?yīng):ROOH RO+ OHRO+ CH=CHCH2CH=CHCH=CHCHCH=CH (R+ ROHR+ O2 ROOROO+ RH R+ ROOH 氫過(guò)氧化物ROOH RO+ OH雙基終止:R+ RRRRO+ RRORRO+ ROROOR分子中含有兩個(gè)及以上活潑亞甲基時(shí),分子間交聯(lián)形成體型結(jié)構(gòu)。催干劑

6、(催化劑,鈷鹽和錳鹽,金屬量為油的0.005%0.2%。原理鈷和錳是可變價(jià)金屬,與氫過(guò)氧化物組成氧化還原體系,ROOH 分解活化能大大降低。ROOH + Co2+Co3+ + RO+ OH-ROOH + Co3+Co2+ + ROO+ H+助催化劑/透干劑,鉛鹽,鋯鹽,鈣、鋅、鋇鹽。常用:辛酸和環(huán)烷酸的鹽,鈷、錳等離子易與一些化合物形成絡(luò)合物,1,10-菲絡(luò)琳,增加催干劑效率;另一類(lèi)絡(luò)合物如丁酮肟,與鈷離子形成絡(luò)合劑降低活性,常用的防結(jié)皮劑,涂膜后丁酮易揮發(fā),絡(luò)合物破壞,恢復(fù)催干作用。共軛雙鍵干性油的“干燥”桐油酸,脫水蓖麻油酸共軛體干燥機(jī)理與前不一樣,比非共軛異構(gòu)體干得快,表面易起皺,吸收少

7、量氧即可成膜,氧與共軛雙鍵形成1,4-過(guò)氧化物:CH=CHCH=CH + O2再進(jìn)一步分解、自由基聚合反應(yīng),反應(yīng)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)主要為碳碳鍵,抗水解性能較非共軛干性油好,后者主要碳氧鍵。桐油有三個(gè)共軛雙鍵,易變色。醇酸樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂醇酸樹(shù)脂本質(zhì)就是一種特殊的聚酯樹(shù)脂。干燥方式:氣干型,烘干型。原料多元酸:鄰苯二甲酸或其酸酐(苯酐,間苯二甲酸,己二酸,馬來(lái)酸(酐等二元酸,三元酸如偏苯三酸(酐等。多元醇:甘油,季戊四醇,山梨醇,三羥甲基丙烷及各種二甘醇。一元酸/油:亞麻油、豆油、桐油等植物油(以油的形式或脂肪酸的形式使用,苯甲酸或合成脂肪酸。結(jié)構(gòu)示意圖:苯酐甘油脂肪酸=1:2:4側(cè)基:脂肪酸油度油度

8、=油用量/樹(shù)脂理論產(chǎn)量=油用量/(多元酸+多元醇+油量-酯化水短油度中油度長(zhǎng)油度超長(zhǎng)油度油/% 3545 4660 6071 71苯二甲酸酐/% 35 3034 2030 20醇酸樹(shù)脂制備方法:脂肪酸法(以脂肪酸為原料,醇解法(直接以油為原料。聚酯樹(shù)脂通常由二元醇、三元醇和二元酸等通過(guò)縮聚反應(yīng)制得,一般是低相對(duì)分子質(zhì)量、無(wú)定形、含有支鏈可交聯(lián)的聚合物。通過(guò)配方設(shè)計(jì),多元醇過(guò)量得到羥基終止的聚酯作為多羥基聚合物,用氨基樹(shù)脂和多異氰酸酯進(jìn)行交聯(lián)固化;多元酸過(guò)量得到羧基終止的聚酯,可用環(huán)氧樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂進(jìn)行交聯(lián)固化。端羥基聚酯用甘油和季戊四醇等為多元醇,苯酐為多元酸制備,所得聚酯溶解性和混溶性極差,

9、且不可能有較高的酯化程度。涂料用聚酯用長(zhǎng)鏈的二元醇如己二醇、新戊二醇等與間苯二甲酸及部分長(zhǎng)鏈二元酸如己二酸制備的。長(zhǎng)鏈的醇和酸給予樹(shù)脂柔順性和在烴類(lèi)溶劑中的溶解性,常用三羥甲基丙烷引入一定量羥基。不飽和聚酯主鏈中有不飽和鍵,通常用馬來(lái)酸酐引入雙鍵。而醇酸樹(shù)脂的雙鍵在側(cè)鏈上,依靠空氣中氧氣氧化交聯(lián)而固化。不飽和聚酯固化依靠作為溶劑的烯類(lèi)單體如苯乙烯進(jìn)行自由基共聚而固化,空氣中氧氣有阻聚作用。不飽和樹(shù)脂可用于涂料,黏合劑和玻璃鋼。具有良好的耐溶劑、耐水和耐化學(xué)性能,較好的光澤、耐磨和較高的硬度。缺點(diǎn)是附著力往往因成膜時(shí)收縮太大而受影響、漆膜較脆,表面需要打磨和拋光。引發(fā)體系:熱引發(fā)體系和光敏引發(fā)體

10、系BPO,過(guò)氧化環(huán)己酮,丁酮過(guò)氧化物(混合物不飽和樹(shù)脂固化時(shí),氧氣阻聚作用,使表面發(fā)粘或變軟。保護(hù)措施氮?dú)獗Ｗo(hù)或加入少量石蠟,固化過(guò)程石蠟浮在表面,可隔絕空氣。此外可在樹(shù)脂中引入吸氧的化學(xué)基團(tuán)如烯丙基醚基和不飽和脂肪酸基。烯丙基醚基可通過(guò)共聚引入,也可添加作為稀釋單體,如苯二甲酸二烯丙基酯(如圖。桐油具有吸氧性質(zhì),不飽和聚酯引入桐油結(jié)構(gòu),可以得到不怕氧阻聚的樹(shù)脂。氨基樹(shù)脂熱固性樹(shù)脂中重要的交聯(lián)劑,很少直接使用。以三聚氰胺(密胺 -甲醛樹(shù)脂(MF樹(shù)脂為主。廣泛用于汽車(chē)涂料和高質(zhì)量的工業(yè)涂料,賦予較好的熱穩(wěn)定性、耐久性、硬度和較快固化速度。涂料界,氨基樹(shù)脂常被用作MF樹(shù)脂及其醚化產(chǎn)物的同義詞。氨基

11、樹(shù)脂指胺或酰胺與甲醛反應(yīng)制得的樹(shù)脂。如尿素(f=4,三聚氰胺(f=6與甲醛可制備脲醛樹(shù)脂和MF樹(shù)脂。反應(yīng)通式: 與甲醛反應(yīng)生成羥甲基衍生物。預(yù)聚階段,調(diào)節(jié)pH保持微堿性,防止交聯(lián)。在中性、酸性條件下,容易交聯(lián)固化(羥甲基聚合。醇羥基與酰胺反應(yīng),在兩氮原子間形成亞甲基橋,先線性后交聯(lián);堿性條件下,形成二亞甲基醚橋。在固化樹(shù)脂中都發(fā)現(xiàn)亞甲基和醚氧交聯(lián)。為穩(wěn)定羥甲基化合物、改善溶解性能,常用醇(甲醇,丁醇將羥甲基醚化。(醚化氨基樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)。與多羥基聚合物的醚交換反應(yīng),酸催化;與酸及酰胺的反應(yīng)。M:MF樹(shù)脂;P:聚合物;R :H或CH2OR。三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂制備及其醚化與甲醇或丁醇的醚化:醚化過(guò)

12、程副反應(yīng):丁醇醚化與甲醇醚化:丁醇醚化的MF樹(shù)脂穩(wěn)定性比甲醇好,但丁醇不易揮發(fā),固化速度變慢,要保持與甲醇醚化的速度,需要提高溫度。丁醇醚化的產(chǎn)物在有機(jī)溶劑中有較好溶解性,和醇酸樹(shù)脂的混溶性也較好,但一般水性涂料則要求使用甲醇醚化的樹(shù)脂。其他交聯(lián)劑丙烯酰胺羥乙酸酯醚丙烯酰胺羥乙酸甲酯甲醚MAGME,三個(gè)反應(yīng)點(diǎn)的單體。作為丙烯酸單體,可與烯類(lèi)單體共聚。酯基在室溫下可與一級(jí)胺反應(yīng),生產(chǎn)酰胺。與多氨基化合物組成雙組份室溫固化熱固性涂料;酮亞胺遇潮氣分解出多胺,可組成單組份室溫固化涂料。 MAGME相當(dāng)于由取代丙烯酰胺衍生的氨基樹(shù)脂,反應(yīng)性強(qiáng),在高溫(100 C酸作催化劑,可與羥基、羧基和酰胺基反應(yīng):

13、 2-羥基烷基酰胺與酸迅速生成酯,且不受酸催化劑的影響,比一級(jí)醇更易酯化。和多羧基化合物反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。四(2-羥基丙基己二酰胺已商業(yè)化(可用于粉末涂料,代替TGIC: TGIC2-羥基烷基酰胺型交聯(lián)劑可溶于一般溶劑,也可溶于水,因此也可用于水性水性涂料。2-羥基烷基酰胺高溫下重排成胺: 可作為環(huán)氧樹(shù)脂固化劑前體。多氮雜環(huán)丙烷強(qiáng)酸下可開(kāi)環(huán)聚合:聚乙烯亞胺 氮雜丙烷與羧酸生成酯,后者自動(dòng)重排成2-羥基酰胺:2-羥基酰胺在鹽酸作用下重排成2-氨基酯的鹽酸鹽多氮雜環(huán)丙烷化合物,氮雜環(huán)丙烷與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯通過(guò)Michael加成得到三氮雜環(huán)丙烷化合物(可用于羧基聚合物乳膠交聯(lián)劑,和羧基反應(yīng)較快

14、,與水反應(yīng)慢得多:氮雜丙烷有一定毒性,使用受限。 碳二亞胺碳化二亞胺和羧酸反應(yīng)較快,和水反應(yīng)相當(dāng)慢,與羧酸反應(yīng)得到N-?；?可用于多羧基聚合物交聯(lián)劑,包括乳膠、水溶性聚合物等。固化速度塊,85 C,30min可固化。丙烯酸樹(shù)脂指由丙烯酸及其酯和甲基丙烯酸及其酯的聚合物和共聚物,廣發(fā)用于涂料、粘合劑、紡織助劑等領(lǐng)域。優(yōu)良的綜合性能:耐久性、耐候性?xún)?yōu)良,突出的耐戶(hù)外曝曬性、保光、保色性、不泛黃;顏色淺,無(wú)色透明;穩(wěn)定性好,耐介質(zhì)性能好;裝飾性能好,硬度和光澤均較高;拋光性能良好,可打磨拋光已獲得極好的光澤、鮮映性?？赏ㄟ^(guò)配方調(diào)節(jié)即不同單體的靈活搭配,得到不同硬度、柔韌度極性、溶解度、機(jī)械力學(xué)性能

15、和其他要求的樹(shù)脂。硬單體:甲基炳烯酸甲脂,苯乙烯,丙烯酸,乙酸乙烯酯軟彈體:丙烯酸丁酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸-2-乙基丙酯全丙涂料:丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯共聚物苯丙涂料:苯乙烯的共聚物乙丙(醋丙涂料:乙酸乙烯酯共聚物丙烯酸樹(shù)脂的交聯(lián)反應(yīng)羥基丙烯酸樹(shù)脂相當(dāng)于多元醇,可與氨基樹(shù)脂、異氰酸酯反應(yīng)交聯(lián);含環(huán)氧基丙烯酸樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)似;含N-羥甲基丙烯酰胺的樹(shù)脂的交聯(lián)固化反應(yīng):羥甲基與羥基反應(yīng):羥甲基與羥甲基的反應(yīng):羥甲基與羧基的反應(yīng):環(huán)氧樹(shù)脂雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂,含有縮水甘油基團(tuán)和羥基,主鏈由醚鍵組成,具有優(yōu)良的抗化學(xué)品性,特別是抗酸堿性能,對(duì)金屬有很好的附著力,剛性強(qiáng),耐熱、耐磨性都很好,固化成膜時(shí)體積

16、收縮小,電氣性能優(yōu)良。廣泛用于粘合劑、電子工業(yè)和涂料中。缺點(diǎn)醚鍵的亞甲基易受光氧化,光穩(wěn)定性差,一般做底漆成膜物。 酚醛環(huán)氧樹(shù)脂 脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂,芳香族光穩(wěn)定性差,脂肪族則有較好光穩(wěn)定性。甘油和氫化雙酚A與環(huán)氧氯丙烷的產(chǎn)物 環(huán)氧樹(shù)脂的固化環(huán)氧酯 脂肪酸與環(huán)氧基反應(yīng)比脂肪酸與羥基的反應(yīng)快,并非所有羥基都能酯化,一般只有90%的羥基被酯化。脂肪酸,豆油酸,亞麻油酸,脫水蓖麻油酸。環(huán)氧酯比醇酸樹(shù)脂有較好抗水解性和附著力,光穩(wěn)定性差。通過(guò)氧化交聯(lián)固化。胺固化體系 活性:伯胺高于仲胺,脂肪胺高于芳香胺。伯胺有2個(gè)活潑氫,官能度為2。胺的選擇脂肪胺如DETA(二乙烯三胺,有毒,臭味,當(dāng)量低(配置稱(chēng)量困難,

17、易揮發(fā)。一般用其加成物,如過(guò)量胺與雙酚A二縮水甘油醚的反應(yīng)產(chǎn)物。反應(yīng)成鹽。揮發(fā)性降低,減少毒性危害,可防止漆膜泛白(伯胺與CO2芳香胺如間苯二胺和二苯硫砜,毒性更大,反應(yīng)性較低。它們的加合物相比脂肪胺加合物,T g更高,交聯(lián)速度慢,適于烘烤固化,漆膜耐熱性好,用二苯硫砜耐熱性更好。聚酰胺,通常指二聚酸(脂肪酸與多元胺縮聚而成的低分子量聚酰胺樹(shù)脂。 T g較低,柔順性好,低毒,水溶性低,可在室溫固化。潛固化劑和濕固化體系潛固化劑,雙氰胺,室溫下固體,難溶于環(huán)氧樹(shù)脂,以粉末分散在樹(shù)脂中,150 C以上快速固化。固化機(jī)理,氮原子上活潑氫與環(huán)氧基開(kāi)環(huán)加成,后期氰基也可參與反應(yīng)。常用粉末涂料。濕固化體系

18、。胺和酮生成亞胺,亞胺在水作用下分解出胺。注意:泛白,胺遇CO2反應(yīng)生成碳酸鹽,盡量避免用伯胺;溶劑一般是醇和芳烴或酮和芳烴的混合溶劑,盡量避免用醇特別是伯醇;顏料一般顯酸性,加在胺組分中。催化劑酚或三級(jí)胺,DMP-30效率高,兼有三級(jí)胺和酚的結(jié)構(gòu);反應(yīng)稀釋劑,含環(huán)氧基的化合物,如對(duì)苯酚縮水甘油醚。DMP-30酸與酸酐固化體系酸酐在加熱條件下先和環(huán)氧樹(shù)脂中羥基反應(yīng)生成單酯,然后單酯中羧基再與環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基或羥基反應(yīng)生成二酯。 反應(yīng)生成的羥基及原來(lái)羥基在酸催化下也可與環(huán)氧基或羧基反應(yīng)。一般很少直接用二元酸做固化劑,羥基丙烯酸樹(shù)脂也可在較高溫度下與環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)固化。酸或酸酐固化的漆膜,有較好的機(jī)

19、械強(qiáng)度和耐熱性,但引進(jìn)了酯鍵,水解穩(wěn)定性差。均苯四酸二酐可作環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂料固化劑。合成樹(shù)脂固化體系酚醛樹(shù)脂固化體系酚醛樹(shù)脂中酚羥基和羥甲基均可與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng),形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),酸作催化劑: 酚醛樹(shù)脂固化的環(huán)氧漆,防腐效果好,但顏色深。聚氨酯聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱(chēng),聚合物鏈中含有相當(dāng)量的氨基甲酸酯鍵(包括脲基甲酸酯鍵: 聚氨酯是由多異氰酸酯和多元醇(含羥基低聚物反應(yīng)生成。聚氨酯中含有酰胺鍵、酯鍵等,分子間容易形成氫鍵,因此具有良好的耐磨性和附著力,屬高檔涂料。異氰酸酯的反應(yīng):與胺反應(yīng)生成脲:與醇反應(yīng)生成氨基甲酸酯:與水反應(yīng),先生成胺并放出CO2,生成的胺進(jìn)一步和異氰酸酯反應(yīng): 與羧酸反應(yīng)生成酰胺: 與

20、脲反應(yīng)生成縮二脲:與氨基甲酸酯反應(yīng)生成脲基甲酸酯:與肟反應(yīng):與苯酚(或烯醇反應(yīng):自聚反應(yīng):二聚體三聚體 多異氰酸酯的加成物、縮二脲和三聚體。相對(duì)分子質(zhì)量增大,蒸汽壓降低,毒性危害減小。一般作為固化劑使用。封閉型異氰酸酯。將異氰酸酯基團(tuán)和某些化合物反應(yīng),生產(chǎn)室溫穩(wěn)定化合物,高溫下該化合物重新分解(解封閉為異氰酸酯。優(yōu)點(diǎn):可以和多元醇合裝成單組份PU漆;減少毒性;不易與水反應(yīng);缺點(diǎn):需要高溫固化;反應(yīng)有副產(chǎn)物析出;常用封閉劑:苯酚,肟(丁酮肟,己內(nèi)酰胺,丙二酸二乙酯,醇(正丁醇,二甲氨基乙醇,丙烯酸羥乙酯氨酯油/氨酯醇酸:含羥基的油或經(jīng)多元醇部分醇解的油與異氰酸酯反應(yīng)的產(chǎn)物。氣干型,氧化交聯(lián)。潮氣

21、固化聚氨酯涂料:利用空氣中的水和異氰酸酯預(yù)聚物反應(yīng)成膜。使用方便,室溫固化,漆膜耐摩擦、耐油、耐水解。預(yù)聚物和水反應(yīng)生產(chǎn)CO2和胺,胺再和異氰酸酯迅速反應(yīng)。固化時(shí)有CO2放出,漆膜不能太厚,固化速度與空氣濕度關(guān)系很大。顏料需嚴(yán)格脫水。雙組份聚氨酯涂料:甲組份多異氰酸酯組分;乙組分是羥基組分。甲組份:多異氰酸酯的加成物、縮二脲和三聚體。TMP-TDI加成物,TDI三聚體,TDI/HDI混合三聚體,HDI縮二脲等。乙組分:羥基聚酯,羥基聚醚,環(huán)氧樹(shù)脂,蓖麻油,羥基丙烯酸樹(shù)脂。超支化聚合物超支化聚合物和線性聚合物不同,缺少分子鏈間纏繞,表現(xiàn)出較差機(jī)械性能,通常是一種很脆的無(wú)定形聚合物,不能作為結(jié)構(gòu)材

22、料來(lái)使用。主要區(qū)別在于超支化聚合物的性能強(qiáng)烈的收到端末基團(tuán)的影響,末端基團(tuán)在分子中占很大比例,而線性聚合物來(lái)說(shuō)末端基團(tuán)幾乎忽略不計(jì)。具有如下特性:極高的末端官能團(tuán)密度(反應(yīng)活性高,易于進(jìn)行端基改性,實(shí)現(xiàn)功能化;良好溶解性;較低的黏度(缺少分子間纏繞;可控的玻璃化溫度(端基修飾。溶劑可揮發(fā)性有機(jī)物,用于溶解或放散成膜物質(zhì),調(diào)節(jié)體系的黏度和流變性能,使其成為易于涂布的流體,涂布后能從漆膜中揮發(fā)掉使漆膜具有良好的機(jī)械性能。此外,還可以用來(lái)調(diào)節(jié)靜電涂裝涂料的電阻以及聚合反應(yīng)溶劑。廣義上增塑劑也是一種溶劑,只是不易揮發(fā),成膜后保留在漆膜中。溶劑分類(lèi):石油溶劑:石油煉制過(guò)程得到的溶劑。石油醚即低沸點(diǎn)石油餾

23、分,含有15%的芳烴。一般分為三個(gè)餾分:4060C,6080C,80100C,相對(duì)密度0.6450.676。漆用溶劑汽油也稱(chēng)白油或松香水,一般含15%18%芳烴,沸點(diǎn)150190C,揮發(fā)較慢,可以溶解大部分天然樹(shù)脂以及含油量高醇酸樹(shù)脂,對(duì)合成樹(shù)脂一般溶解能力較差。苯系溶劑毒性大,使用已受限甲苯、二甲苯。甲苯常用與混合溶劑,用于氣干乙烯基涂料、氯化橡膠涂料的溶劑以及硝基漆的稀釋劑。二甲苯溶解力強(qiáng),揮發(fā)速度適中,廣泛用于醇酸樹(shù)脂,氯化橡膠,聚氨酯以及乙烯基樹(shù)脂溶劑。溶解力可加10%20%丁醇增加,用于烘漆、快干氣干漆的溶劑,具有良好的抗流掛性能。萜烯類(lèi)溶劑主要有松節(jié)油、二戊烯和松油。松節(jié)油中含有不

24、飽和化合物,可以氧化聚合,生成物質(zhì)可以成為漆膜的一部分,有助于干性油的干燥,廣泛用于油基漆中。醇和醚醇主要有乙醇和丁醇。乙醇中加少量甲醇成為變性乙醇,揮發(fā)快常用作PV A、蟲(chóng)膠、聚乙烯醇縮丁醛的溶劑,也可作為硝基纖維素混合溶劑。正丁醇揮發(fā)較慢,與烴類(lèi)溶劑及亞麻油混溶,可用作有油基漆,氨基漆和丙烯酸樹(shù)脂,PV A的溶劑,硝基漆的混合溶劑。醚類(lèi)較少使用。乙二醇的單醚和醚酯可以和烴類(lèi)混溶,大部分可以和水混溶,是不少樹(shù)脂優(yōu)良溶劑。常作為共溶劑組分,特別用于水性涂料中共溶劑和乳膠涂料中成膜助劑。除乙二醇異辛醚和乙二醇丁醚以外,乙二醇的衍生物生物毒性太大,屬于HAP,受限。代用品:丙二醇的單醚或醚酯。酮和

25、酯主要有丙酮、丁酮和甲基異丁基酮。丙酮揮發(fā)很快,溶解力強(qiáng),可用于烯類(lèi)聚合物和硝基纖維素的溶劑,常和其他溶劑合用。丁酮(甲乙酮揮發(fā)快,溶解力強(qiáng),可用于烯類(lèi)聚合物、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯涂料的溶劑。常和一些溶解力差的溶劑混用改進(jìn)涂料涂料成膜性和涂布性能。甲基異丁基酮用途與丁酮類(lèi)似,揮發(fā)速度較慢。含有支鏈的酮有一定毒性。酯類(lèi)主要有乙酸乙酯和乙酸丁酯,主要用于硝基漆和合成樹(shù)脂。氯代烴和硝基烴二氯乙烷,三氯甲烷,1,1,1-三氯乙烷,三氯乙烯,硝基甲烷。高極性,可用于調(diào)節(jié)靜電噴涂涂料電阻,但毒性太大,不能大量使用。溶劑的揮發(fā)性溶劑揮發(fā)性的大小,一般以相對(duì)揮發(fā)度來(lái)說(shuō)明。沸點(diǎn)的高低不能準(zhǔn)確表征揮發(fā)速度的大小!和氫

26、鍵作用、蒸汽壓、溫度、氣流、表面積/體積之比等相關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)條件下,一定體積和表面積,標(biāo)準(zhǔn)氣流和氣流溫度(25 C相對(duì)濕度為0條件下,測(cè)得揮發(fā)失去90%的溶劑(體積或質(zhì)量的時(shí)間。相對(duì)揮發(fā)度(乙酸正丁酯 (待測(cè)溶劑顏料顏料與染料:染料是可溶的,以分子的形式存在于溶液中,而顏料是不溶的。顏料的作用:遮蓋,賦予涂層色彩;增加附著力:涂膜固化伴隨體積收縮,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力影響附著。加入顏料可以減少收縮,改善附著;改善流變性能:增加黏度,氣相SO2賦予觸變性;改善耐候性:吸收或反射紫外光,起光屏蔽的作用。功能作用:防腐作用,防腐顏料起鈍化作用有紅丹(Pb3O4,對(duì)水和空氣起屏蔽作用的鋁粉、云母、玻璃鱗片,犧牲陽(yáng)

27、極的鋅粉。降低光澤:破壞漆膜表面平整性。降低成本:部分不起遮蓋和色彩作用的顏料(CaCO3,SiO2,滑石粉等,不影響涂膜性質(zhì),增加體積,大大降低成本。稱(chēng)為體積顏料或惰性顏料。顏料的遮蓋力與著色力遮蓋力指顏料遮蓋住被涂物表面,使其不能透過(guò)漆膜而顯露的能力。顏料的遮蓋力與折射率、結(jié)晶類(lèi)型、粒徑大小等有關(guān)。已知顏料中金紅石TiO2折光指數(shù)最大,與聚合物有最大折光率差,是最好的白色顏料。折光率與聚合物相近,對(duì)遮蓋沒(méi)有貢獻(xiàn)的顏料稱(chēng)為體積顏料(二氧化硅,大白粉。著色力:以其本身的色彩來(lái)影響整個(gè)混合物顏色的能力。著色力越大,顏料用量越少,成本可降低。著色力與顏料本身特性相關(guān),與其粒徑大小也有關(guān)系,粒徑越小

28、著色力越大。有機(jī)顏料比無(wú)機(jī)顏料著色力高。顏料分散情況對(duì)著色影響甚大。顏料的著色力與遮蓋力無(wú)關(guān),透明的顏料也能有很高的著色力!耐光牢度,色澤耐久,很多顏料在光作用下會(huì)褪色,發(fā)暗或色相變壞。滲色性。并非所有顏料在各種溶劑中都完全不溶解。紅色有機(jī)顏料特別容易滲色。顆粒大小與形狀。顏料最佳粒徑一般因?yàn)楣饩€在空氣波長(zhǎng)的一半,即200400nm,小于此值失去散射光的能力。大于此值,總表面積減少,使顏料對(duì)光線總散射能力減少。顆粒形狀不同,堆積于排列方式不同,影響到遮蓋力與流變性質(zhì)。如桿狀顏料具有較好增強(qiáng)作用,會(huì)戳出表面影響光滑度,降低光澤,卻有助于下道涂層黏附。片狀顏料有柵欄作用,減慢水分透過(guò)。相對(duì)密度。顏

29、料購(gòu)入按重量計(jì)算。顏料的作用則以體積為基礎(chǔ)。因此,相對(duì)密度小的顏料是合算的?；瘜W(xué)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性。限制其使用,如氧化鋅在高酸值樹(shù)脂中,與樹(shù)脂生成皂,使樹(shù)脂間交聯(lián)(通過(guò)二價(jià)金屬鋅,使樹(shù)脂儲(chǔ)存中黏度大增,漆的“肝化”。含鉛的顏料與空氣H2S反應(yīng)變黑硫化鉛,漆膜發(fā)暗。顏料的熱分解溫度或熔點(diǎn)對(duì)于高溫烘干漆很重要。顏料的潤(rùn)濕性、分散性與表面處理。改善顏料分散性與潤(rùn)濕性,對(duì)顏料表面進(jìn)行處理。為了使其易于分散,可用樹(shù)脂處理,聚合物在聚集的粒子間形成空隙,溶劑容易滲入粒子中將樹(shù)脂溶解,留下粒子較好的分散在介質(zhì)中。CaCO3用硬脂酸處理,降低比重。TiO2表面用Al2O3,SiO2處理改善其耐候性和分散性。顏料

30、的毒性。鉛顏料由于其毒性嚴(yán)格受限。選擇時(shí)必須考慮毒性。顏料體積濃度 PVC 顏料的體積 漆膜的體積 當(dāng)顏料吸附樹(shù)脂并在顏料無(wú)規(guī)緊密堆積所成的空閑間也充滿(mǎn)成 膜物（樹(shù)脂）時(shí)，PVC 為臨界 PVC 即 CPVC。吸油量即 CPVC 時(shí)的 吸油量。 PVC 與漆膜性能有很大關(guān)系。當(dāng) PVC 增加時(shí)，漆膜內(nèi)顏料體積 多了，表面平滑度下降，光澤度下降，遮蓋力增加。PVC 達(dá)到 CPVC 后，再增加，漆膜開(kāi)始有空隙，漆膜的透過(guò)性大大增加，防腐性能明 顯下降，防污能力也變差；由于漆膜里有空氣，增加光的散射，遮蓋 力迅速增加，著色力也增加；但和強(qiáng)度相關(guān)性能明顯下降。 PVCCPVC 的特點(diǎn)可以利用。如天花板漆，不易沾污，不需擦 洗，強(qiáng)度要求不高，可以使 PVCCPVC，遮蓋力增加，充分利用空 氣這個(gè)最便宜顏料。某些底漆 PVCCPVC，可使面漆滲入底漆空隙 中，增加面漆與底漆結(jié)合力。PVC 與 CPVC 之比稱(chēng)為比體積濃度。 遮蓋力 遮蓋力是指涂料覆于基材上，由于光的吸收、散射和反射而不能 見(jiàn)到基材表觀的能力。分為兩種情況：一種漆膜吸收照射在其上的光 線，使不能達(dá)到底