塗料配方設計與製備工藝

本書簡明、扼要地介紹了塗料基礎知識，並以成膜物質為分類標準，著重介紹了各種通用和特種塗料的生產工藝和配方原則。在編寫過程中，力求系統性、完整性和實用性，並試圖藉助人們在塗料配方技術上的經驗，提煉和總結出配方設計的原則和思路，從而幫助讀者在設計新型塗料和改性現有塗料品種時能正確選擇樹脂基料、溶劑及其他助劑。本書注重理論性與實用性相結合，可供塗料研發、生產、使用人員和高校相關專業師生參考。

基本介紹

• 書名：塗料配方設計與製備工藝
• 作者：楊春暉 陳興娟 徐用軍 賈曉琳
• 出版社：:化學工業出版社
• 出版時間：2003-5-1

基本信息

書名:塗料配方設計與製備工藝

出版社:化學工業出版社

定價:46

條形碼:9787502531140

ISBN:ISBN 7-5025-3114-9

作者:楊春暉 陳興娟 徐用軍 賈曉琳

印刷日期:2003-5-1

出版日期:2003-5-1

精裝平裝_開本_頁數:平裝16開,316頁

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書號:

簡介

前 言

塗料是一種套用廣泛的精細化學品，涉及日常生活、國民經濟及國防建設的各個部門，發展非常迅速，品種從僅具有裝飾和保護功能的通用塗料，擴展到能改變被塗物表面各種性能的特種塗料。隨著人們對保護環境和節約能源意識的加強，世界各國先後制訂法規限制有機揮發物的排放量，促使塗料朝著節省資源、節省能源和無污染即節約型塗料的方向發展。塗料的研究、開發和生產涉及到科學技術的眾多領域。

我國塗料的研究和開發近年來雖然發展較快，但與已開發國家相比，仍存在明顯的差距。編者在廣泛收集近年來國內外與塗料配方設計和製備工藝相關的科技文獻資料的基礎上，結合自身教學和科研的實際經驗，編寫了此書，希望有助於推動我國塗料研究開發工作的進行及其推廣套用。

本書共分為14章，分別為緒論，塗料基礎，溶劑和顏料，醇酸(聚酯)樹脂塗料，酚醛樹脂塗料，氨基樹脂塗料，丙烯酸樹脂塗料，環氧樹脂塗料，聚氨酯樹脂塗料，元素有機樹脂塗料，水性塗料，高固體分塗料，粉末塗料和特種塗料。

本書由4位作者共同編寫；哈爾濱工業大學楊春暉編寫第1，2，3，12章，哈爾濱工程大學陳興娟編寫第4，7，8，11章，大慶職業學院徐用軍編寫第5，6，9，10章，鄭州大學賈曉琳編寫第13，14章。全書由楊春暉統編、定稿，並請哈爾濱工程大學化工學院副院長郭亞軍博士審閱。張建碩土在本書的整理與校對過程中做了大量的工作，哈爾濱理工大學王慎敏教授和喬英傑副教授對本書的內容安排提出了寶貴意見，在此一併致謝。

由於編者水平有限，書中疏漏和錯誤之處在所難免，真誠歡迎專家學者和廣大讀者批評指正。

編 者

2003年2月

目錄

第1章 緒論1

1．1 塗料的作用1

1．1．1 保護作用1

1．1．2 裝飾作用1

1．1．3 標誌作用1

1．1．4 特殊作用1

1．2 塗料的組成2

1．2．1 成膜物質2

1，2．2 溶劑 2

1．2．3 顏料2

1．2．4 助劑2

1．3 塗料的分類和命名原則5

1．4 塗料發展概述7

第2章 塗料基礎9

2．1 塗料的成膜與乾燥9

2．1．1 成膜機理9

2．1．2 塗膜乾燥方法11

2．2 塗裝方法13

2．2．1 表面處理13

2．2．2 塗裝方法14

2．3 塗料的性能15

2．3．1 塗料性能檢驗15

2．3．2 塗料的流變性19

第3章 溶劑和顏料22

3．1 溶劑22

3．1．1 溶劑的溶解力22

3．1．2 溶劑的揮發性23

3．1．3 混合溶劑 24

3．2 顏料26

3．2．1 影響塗料性能的主要因素26

3．2．2 顏料體積濃度27

3．2．3 顏料的主要種類29

第4章 醇酸(聚酯)樹脂塗料33

4．1 醇酸樹脂所用原料33

4．2 醇酸樹脂的合成原理及改性34

4．2．1 醇酸樹脂的合成方法34

4．2．2 油度35

4．2．3 不同合成方法對樹脂性能的影響36

4．2．4 醇酸樹脂的改性37

4．3 醇酸樹脂的配方設計及製備工藝45

4．3．1 醇酸樹脂塗料中基料(成膜物質)的配方設計45

4．3．2 醇酸樹脂塗料配方設計中其他原、材料的選擇47

4．3．3 醇酸樹脂塗料的製備工藝49

4．4 飽和聚酯樹脂塗料的配方設計及製備工藝50

4．4．1 合成飽和聚酯樹脂常用原材料

及其選擇原則50

4．4．2 端羥基聚酯53

4．4．3 端羧基聚酯54

4．4．4 聚酯樹脂/固化劑體系在塗料配方設計中的選擇54

4．5 不飽和聚酯樹脂塗料的配方設計及製備工藝56

4．5．1 不飽和聚酯的組成與原料的選擇56

4．5．2 不飽和聚酯的製備工藝58

4．5．3 引發體系59

4．5．4 空氣的阻聚作用60

第5章 酚醛樹脂塗料 61

5．1 醇溶性酚醛樹脂的配方設計與製備工藝62

5．1．1 酚醛樹脂的化學反應62

5．1．2 醇溶性酚醛樹脂的製備工藝65

5．2 改性酚醛樹脂塗料69

5．2．1 松香改性酚醛樹脂塗料的製備工藝69

5．2．2 了醇醚化酚醛樹脂74

5．3 純酚醛樹脂塗料的製備工藝?5

第6章 氨基樹脂塗料 8l

6．1 丁醇改性氨基醛樹脂81

6．1．1 丁醇改性脲醛樹脂8l

6．1．2 丁醇改性三聚氰胺甲醛樹脂84

6．2 六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂96

6．2．1 六甲氧基甲基三聚氰胺合成反應機理97

6．2．2 六甲氧基甲基三聚氰胺製備工藝與性能100

6．3 氨基醇酸樹脂烘乾塗料102

6．3．1 醇酸樹脂的選用103

6．3．2 氨基樹脂和醇酸樹脂的配合104

第7章 丙烯酸樹脂塗料106

7．1 丙烯酸樹脂合成原理及所用原料的選擇106

7．1．1 丙烯酸樹脂的聚合機理106

7．1．2 合成丙烯酸樹脂所用原料的選擇107

7．2 丙烯酸樹脂的改性110

7．2．1 丙烯酸酯類單體的共聚合110

7．2．2 接枝聚合112

7．2．3 互穿網路聚合物114

7．3 熱塑性丙烯酸樹脂(TPA)的製備工藝121

7．3．1 配方121

7．3．2 熱塑性丙烯酸樹脂的製造工藝(懸浮聚合法)121

7．4 熱固性丙烯酸樹脂(TSA)的製備工藝122

7．4．1 羥基丙烯酸樹脂122

7．4．2 帶有其他官能團的丙烯酸樹脂125

7．4．3 熱固性丙烯酸樹脂的製備工藝125

第8章 環氧樹脂塗料127

8．1 環氧樹脂的分類128

8．1．1 雙酚A(BPA)型環氧樹脂128

8．1．2 雙酚F(BPF)型環氧樹脂 128

8．1．3 熱塑性酚醛環氧樹脂129

8．1．4 阻燃性環氧樹脂130

8．1．5 雙酚碸(BPS)型環氧樹脂 130

8．1。6 脂環族環氧樹脂130

8．1．7 縮水甘油胺型環氧樹脂130

8．1．8 新開發的一些環氧樹脂品種130

8．2 環氧樹脂的幾個重要指標和分析方法131

8．2．1 環氧樹脂的幾個重要質量指標131

8．2．2 環氧值、羥基值和含氯量的分析方法132

8．3 環氧樹脂固化劑和固化反應136

8．3．1 環氧樹脂固化劑的分類136

8．3．2 胺類固化劑136

8．3．3 改性胺類固化劑139

8．3．4 醯胺類固化劑141

8．3．5 酸酐類固化劑142

8．3．6 合成樹脂類固化劑143

8．3．7 環氧樹脂的潛伏性固化劑145

8．4 環氧樹脂塗料的配方設計和製備工藝147

8．4．1 原料的選擇147

8．4．2 環氧樹脂塗料的製備工藝153

8．5 溶劑型環氧樹脂塗料155

8．5．1 環氧清漆156

8．5．2 環氧底漆/中間漆156

8．5．3 環氧煤焦瀝青塗料158

8．5．4 酚醛環氧塗料159

8．6 無溶劑型環氧樹脂塗料159

8．6．1 性能和用途159

8．6．2 無溶劑塗料的配製160

第9章 聚氨酯樹脂塗料162

9．1 聚氨酯塗料的性能與分類162

9．1．1 單組分聚氨酯162

9．1．2 雙組分聚氨酯164

9．2 聚氨酯塗料的化學反應165

9．2．1 製備聚氨酯塗料的化學反應165

9．2．2 異氰酸酯的反應性及其影響因素167

9．3 單組分及催化固化雙組分聚氨酯塗

料的製備工藝172

9．3．1 氨酯油和氨酯醇酸的製備工藝172

9．3．2 封閉型聚氨酯塗料的製備工藝174

9．3．3 潮氣固化聚氨酯塗料的製備工藝176

9．3．4 預聚物催化固化雙組分聚氨酯塗料的製備工藝178

9．4 -NCO/-OH型雙組分聚氨酯塗料的製備工藝179

9．4．1 多異氰酸酯組分(A或甲組分)製備工藝180

9．4．2 多羥基組分(B組分或乙組分)184

9．4．3 -NCO/-OH型雙組分聚氨酯塗料的配製190

9．4．4 典型-NCO/-OH型雙組分聚氨酯塗料舉例191

9．5 聚氨酯互穿網路聚合物塗料及其

套用194

第10章 元素有機樹脂塗料196

10．1 有機矽單體及其性質196

10．1．1 不含有機官能團的有機矽單體196

10．1．2 含有機官能團的有機矽單體197

10．2 有機矽樹脂塗料的配方設計與製備工藝198

10．2．1 矽樹脂結構及固化機理198

10．2．2 有機矽樹脂的製備工藝199

10．2．3 有機矽樹脂的配方設計202

10．2．4 有機矽樹脂的改性204

10．3 有機矽樹脂耐熱塗料207

10．3．1 有機矽樹脂耐熱機理分析207

10．3．2 有機矽樹脂耐熱塗料的種類208

10．3．3 有機矽樹脂耐熱塗料品種配製與選擇原則209

10．4 有機矽專用塗料211

10．4．1 有機矽耐候塗料211

10．4．2 有機矽絕緣塗料212

10．4．3 其他有機矽專用塗料213

第11章 水性塗料216

11．1 水稀釋性樹脂的合成原理216

11．1．1 成鹽法216

11．1．2 Bunte鹽法217

11．1．3 離聚物法217

11．1．4 引入非離子基團法217

11．1．5 Zwitterion中間體法217

11．2 常用水稀釋性樹脂的製備217

1l，2．1 水性環氧樹脂217

11．2．2 水性醇酸樹脂221

11．2．3 水性聚酯樹脂222

11．2．4 水性聚氨酯樹脂223

11．3 乳膠漆232

11．3．1 乳液聚合的機理232

11．3．2 乳狀液的配方設計和製備工藝234

11．3．3 乳膠漆的配方設計和製備工藝240

第12章 高固體分塗料245

12．1 高固體分塗料的配方設計245

12．1．1 成膜物對黏度的影響245

12．1．2 溶劑的選擇247

12．1．3 色漆化問題248

12．1．4 助劑的選擇249

12．2 醇酸樹脂高固體分塗料249

12．2．1 添加活性稀釋劑提高固體分249

12．2．2 不靠活性稀釋劑實現高固體分化252

12．2．3 有機鋁交聯的高固體分醇酸

樹脂253

12．3 聚酯樹脂高固體分塗料255

12．3．1 聚酯樹脂低黏度化255

12．3．2 氨基樹脂的選擇 257

12．4 丙烯酸樹脂高固體分塗料258

12．4．1 丙烯酸樹脂低黏度化的途徑258

12．4．2 高固體分丙烯酸塗料的交聯固化物性259

12．4．3 實用性高固體分丙烯酸塗料259

12．5 聚氨酯高固體分塗料260

12．5。1 聚氨酯塗料高固體分化途徑260

12．5．2 無酯基樹脂高固體分塗料261

12．5．3 高性能氟碳聚醚聚氨酯高固體分塗料262

12．6 高固體分塗料的塗膜缺陷263

第13章 粉末塗料264

13．1 粉末塗料的製備工藝264

13．1．1 粉末塗料的組成與特性264

13．1．2 粉末塗料的製備工藝269

13．2 熱塑性粉末塗料273

13．2．1 熱塑性粉末塗料的配方設計原則273

13．2．2 幾種熱塑性粉末塗料的性能和配製275

13．3 熱固性粉末塗料279

13．3．1 熱固性粉末塗料的配方原則279

13．3．2 環氧樹脂粉末塗料280

13．3．3 聚酯粉末塗料281

13．3．4 丙烯酸粉末塗料284

第14章 特種塗料286

14．1 防火塗料286

14．1．1 防火塗料的阻燃原理287

14．1．2 非膨脹型防火塗料288

14．1．3 膨脹型防火塗料290

14．2 防污塗料291

14．2．1 防污塗料的配方設計292

14．2．2 防污塗料的主要類型293

14．2．3 防污塗料的發展294

14．3 變色塗料295

14．3．1 示溫塗料295

14．3．2 變色龍塗料296

14．4 防核輻射塗料297

14．4．1 耐輻照塗料297

14．4．2 去污塗料298

14．4．3 防腐蝕塗料298

14．4．4 具有測量、吸收等功能的

塗料299

14．5 絕緣塗料300

14．5．1 絕緣塗料的基本性能300

14．5．2 阻燃型絕緣塗料的組成300

14．5．3 阻燃型絕緣塗料的配方設計302

14．5．4 阻燃型絕緣塗料的發展304

14．6 航空航天特種塗料305

14．6．1 航空塗料的作用305

14．6．2 飛機蒙皮塗料306

14．6．3 航天塗料308

14．? 海洋重防腐塗料309

14．7．1 簡述309

14．7．2 車間底漆310

14．7．3 船底防鏽漆310

14．7．4 海上採油平台塗料311

14．8 導電塗料和防靜電塗料311

14．8．1 無機導電塗料312

14．8．2 有機導電塗料312

主要參考文獻314