当前课程知识点:精细化学品生产工艺学 > 第八章 涂料 > 8.1 概述 > 考核-视频(附件含PPT)8.1
第八章 涂料
第一节
涂料的定义 作用 分类 组成
及发展趋势
一 定义
涂料俗称油墨
是涂于物体表面能形成具有保护
装饰或特殊性能
如绝缘 防腐 标志等的
固态涂膜的一类液体
或固体材料之总称
第二 涂料的作用
涂料是一种材料
用于涂装物体表面
能形成涂膜
从而起到保护 装饰 标志
和其他特殊的作用
一 保护作用
在物件表面涂刷涂料
形成一层保护膜
能够阻止或延缓空气中
湿气 氧气 硫化氢等气体
对物体的破坏
延长使用寿命
第二 装饰作用
不同材质的物件
涂上涂料可得到五颜六色
绚丽多彩的外观
起到美化生活环境的作用
对丰富人类物质生活
和精神生活起着重要作用
三 标志作用
道路上的各种画线 交通标志
工厂中各种不同用途的管道外表
涂上不同的颜色的涂料
既美观又起到警示作用
四 特殊功能作用
涂料给被涂物赋予多种特定的功能
如防火涂料
耐辐射涂料
示温涂料等等
三 涂料的组成
根据涂料施工工艺的要求
及成膜特性
涂料品种虽多
作用各异
但其主要组成部分按功能的不同
都包含有成膜物质 颜料 溶剂
助剂四类
我国涂料中各类所占比例大约是
油脂 20%到30%
成膜物质 树脂 10%到20%
颜料 4%到25%
溶剂 33%至47%
助剂 2%至5%
一 成膜物质
成膜物质能使涂料
牢固地附着于被涂物表面
形成连续薄膜的主要物质
是构成了涂料的基础
决定着涂料的基本特性
故也称为基料或漆料
成膜物质可分为两大类
一类是非转化型成膜物质
成膜前后成膜物质的组成 结构
未发生变化
这类物质具有热塑性
受热软化 冷却变硬的特点
并具可溶性
如松香 虫胶 琥珀 树脂
天然沥清等
另一类是转化型成膜物质
此类物质成膜前后的组成和结构
完全不同
如植物油类
天然漆
合成聚合物等
在现代涂料中
已很少使用单一的成膜物质
而多采用几种树脂配合使用
以适应于多方面性能的要求
我国成膜物质分为17类
并以此作为划分涂料种类的依据
二 颜料
颜料在涂料中为非成膜物质
不溶于水
只能均匀分散于介质中
颜料具有比较好的遮盖力 着色力
和分散度 光稳定性
因此可使涂膜呈现五颜六色
遮盖被涂物表面
发挥涂料的装饰和保护作用
同时还能改善涂膜的物理
化学性能
增加厚度和附着力
提高机械强度和耐磨 耐腐蚀性
还有一些具有特殊功能的颜料
是专用涂料不可缺少的重要组成部分
如防锈颜料
示温颜料
夜光颜料
荧光颜料等
颜料的品种很多又具有不同的性能
如颜料的分类方法有好几种
既可按其来源
分为天然颜料和合成颜料
也可按其化学成分
分为无机颜料和有机颜料
还可按其在涂料中所起的作用
分为着色颜料和体质颜料
防锈颜料及特种颜料等
下面对一些常用颜料作一些介绍
一 白色颜料
白色颜料包括钛白
主要化学成分为二氧化钛
锌钡白 商品名为立德粉
是硫酸锌和硫酸钡的混合物
以及氧化锌
又名锌白 锌氧粉
其中以钛白为最佳
具有很好的遮盖力和着色力
以及十分优良的物理 化学性能
耐酸 耐碱 耐光 耐热 无毒
若经铝 锌 硅等作表面处理
可进一步改善性能而扩大用途
由于晶体结构的不同
钛白有金红石型和锐钛型之分
使用上应注意选择
二 黑色颜料
炭黑 氧化铁
都是具有非常高遮盖力
和着色力的黑色颜料
其中炭黑是烃类物质高温裂解的产物
不同生产方法获得的炭黑用途也不同
如炉法炭黑适用于配制灰色涂料
而槽法炭黑则适用于配制黑色涂料等
三 彩色颜料
有无机和有机彩色颜料之分
无机彩色颜料性能好
但颜色不够鲜艳
因价格低廉故广泛应用
如铬黄 铁黄 铁兰 铁红等
有机颜料性能也很好
色谱齐全 色彩鲜艳
虽价格较贵
却也得到广泛应用
如酞菁蓝 酞菁绿 耐晒黄 大红粉等
四 金属颜料
实际上是金属粉末
如铝粉 又称为银粉
比如暖气片上涂刷的就是这个
铜粉是铜锌合金粉
俗称金粉
五 防锈颜料
是防锈涂料的重要组成部分
根据防锈作用机理不同
又分为物理防锈颜料
和化学防锈颜料两类
物理防锈颜料借助细微颗粒的充填
或片状颗粒的迭覆
降低涂膜的可渗透性
从而阻止阳光和水的渗入
而起到防锈作用
如氧化铁红 云母氧化铁
石墨 氧化锌 铝粉等
化学防锈颜料则借助于电化学作用
或形成阻蚀性络合物
以达防锈效果
如红丹等
六 体质颜料
又称填料
基本上没有遮盖力和着色力的白色
或无色粉末
但有增加涂膜厚度和体质的功能
在一定程度上提高了涂膜的耐磨性
耐水性
稳定性
及强度等物理机械性能
填料的添加
还可减少成膜物质和颜料的用量
从而降低成本
常用的有硫酸钡
碳酸钙
滑石粉
高岭土等
三 溶剂
涂料组成中溶剂的作用
是使成膜物质溶解或分散为液体
降低成膜物质的粘稠度
使施工时能够得到均匀而连续的涂膜
由于溶剂最后全部挥发
而离开干结的涂膜
故又称为挥发组分
根据作用不同又分为三类
一 真溶剂
主要是溶解成膜物质的溶剂
一般说不同成膜物质
都有各自的真溶剂
第二 助溶剂
也叫潜溶剂
此溶剂本身不溶解所用的成膜物质
但以一定数量与真溶剂混合使用时
却具有一定的溶解力
三 稀释剂
既无溶解能力也无助溶作用
但在一定限量内
和真溶剂 助溶剂混合使用
却起到稀释作用
因其价格低
故可降低成本
对溶剂品种的选用
要根据施工工艺
及成膜要求来确定
一般要求溶剂对成膜物质
要有很好的溶解性 互溶性
有较强降低粘度的能力
成膜过程不出现成膜物质的析出现象
同时还要有适中的蒸发速度
以适应涂膜的形成
以免影响涂膜的性能
实际应用中多采用多种溶剂
搭配成混合溶剂来使用
以满足上述要求
由于多数有机溶剂都是有毒性
且为易燃易爆物
因此 现代涂料正努力开发
发展那些少溶剂
或无溶剂的低污染涂料新品种
如高固体份涂料
水乳胶涂料
粉末涂料等
四 助剂
助剂是涂料的重要组分之一
虽不能单独成膜
在涂料总量中所占比例很少
多则百分之几 少则千分之几
但能够改善涂料的生产工艺
施工条件
具有提高涂料的质量
赋予涂膜特殊功能的作用
所以深受人们的重视
随着涂料工业的不断发展
助剂品种越来越丰富
包括无机的 有机的
以及高分子聚合物等
归纳起来有数十种之多
按对不同场合所起的作用不同
助剂可以分为以下四类
对涂料生产过程所起的作用
如乳化剂 润湿剂 分散剂等
对贮存过程所起的作用
如抗结皮剂 防沉剂等
对施工过程发生作用
如催干剂 流平剂等
对涂膜性能起作用
如增塑剂 防霉杀菌剂 抗静电剂等
四 涂料的分类与命名
一 涂料的分类
涂料品种特别繁杂
目前在我国市场上
销售的涂料品种约有千种以上
其中正式颁发的型号就近千种
涂料一般按其成分 功能
或涂膜的状态
进行命名和分类
习惯形成的分类方法按是否有颜料
可以分为清漆和色漆
根据形态可以分为溶剂型涂料
水性涂料 粉末涂料等
按施工时的层次可以分为腻子
底漆 面漆等
按施工方法可以分为刷用漆
喷漆 烘漆 浸漆和电泳漆等
还有按用途分为建筑涂料 汽车漆
木器漆等
根据涂料的功能分为通用涂料
和专用涂料等
世界上也没有统一的分类命名法
我国为了统一起见
制定了以涂料中成膜物质
为基础的分类方法
将涂料分为18大类
二 涂料的命名
关于涂料的命名
已有国家标准加以规范
这里提三个要点
一 统称时用涂料
而不用漆这个字
但对具体的涂料品种来说
仍可采用漆来称呼
二 涂料的全名
一般是由颜色或颜料名称
加上成膜物质的名称
再加上基本名称而组成的
基本名称见表
例 红醇酸磁漆
锌黄酚醛防锈漆
三
对某些有专业用途和特殊性的产品
必要时在成膜物质后面加以阐明
例如 醇酸导电磁漆
白硝基外用磁漆等
涂料的编号原则
涂料型号分为三个部分
第一部分是成膜物质
用汉语拼音字母表示
第二部分是基本名称
用两位数字表示
第三部分是序号
以表示同类品种间的组成 配比
或用途的不同
这样组成的一个型号
就只表示一个涂料品种
则不会重复
例如在C04-2中
C是成膜物质 醇酸树脂
04为基本名称 磁漆
2为序号
b 辅助材料型号分为两个部分
第一部分是辅助材料种类
第二部分是序号
在F-2中
F为辅助材料种类 防潮剂
2为序号
五 涂料的生产过程
一 涂料配方基本知识
设计涂料的配方时
首先根据涂料的使用要求
选定基料树脂和颜料
然后根据施工要求
和已选定的基料树脂
来确定溶剂和稀释剂
再根据涂料的使用要求
决定是否需要加入其他助剂
需要什么样的助剂
最后确定涂料中漆料和颜料的比例
助剂的数量
二 涂料生产过程
一 树脂的制备
生产漆料的原料有油料
天然树脂
人造树脂
合成树脂
这些需要按要求准备好
二 漆料和清漆的制备
树脂经溶解 过滤后制成树脂漆料
漆料加助剂并过滤就得到清漆
三 色漆的制备
漆料加助剂和颜料
或清漆加颜料
经过混合 研磨 调漆 过滤后
得到成品色漆
颜料的分散过程
有湿润 研磨 稳定
色漆的生产过程
有预分散 研磨分散 调漆 净化包装
这个见生产流程图
从上面可以看出
涂料的生产过程比较简单
所用设备少
主要有分散设备 研磨机 调墨设备
所需空间也较小
因此适合大学生自主创业
六 涂料工业生产的现状与发展趋势
我国的涂料生产厂家有10000家
2009年全年总产量达755万吨
已成为世界上
第一大涂料生产大国和消费大国
2015年涂料产量为1711万吨
2017年为2041万吨
美国涂料年产量为600万吨
排名世界第二
但他只有670家企业
日本涂料年产量为200万吨
排名世界第三
厂家仅仅是167家
水性涂料 粉末涂料和无溶剂涂料
仍然是中国涂料发展的主流
高附加值的功能性涂料将群星荟萃
涂料产品将继续向高档化目标迈进
小结
涂料俗称油漆
是涂于物体表面能形成具有保护
装饰或特殊性能
如绝缘 防腐 标志等的
固态涂膜的一类液体
或固体材料之总称
由成膜物质 颜料 溶剂
和助剂四类物质组成
命名原则
一 统称时用涂料
而不用漆这个字
但对具体的涂料品种来说
仍然可以用漆来称呼
第二 涂料的全名
一般是由颜色或颜料名称
加上成膜物质的名称
再加上基本名称组成的
三
对于某些有专业用途或特殊性的产品
必要时在成膜物质后面加以阐明
生产过程
有预分散 研磨分散 调漆 净化包装
下节课我们将一起学习
松香在涂料中的应用
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-0 课程简介和参考资料
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-2.4 单元反应-氧化与还原、歧化及其它反应
--讲义 2.4
--考核-习题 2.4
-第二章 单元反应汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第二章 笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(松香树脂酸反应汇总)
-3.1 表面活性剂概述
--讲义 3.1
--习题 3.1
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--讲义 3.2-3
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--讲义 3.2-4
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--讲义 3.2-5
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--期刊论文-滴体积法测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的新方法
-3.2-6 表面活性剂基础知识-HLB值及其它性质
--讲义 3.2-6
--考核-习题 3.2-6
-3.2-7 表面活性剂基础知识-作用
--讲义 3.2-7
--考核-习题 3.2-7
-3.2-8 表面活性剂基础知识-影响表面活性剂性能的因素
--讲义 3.2-8
--习题 3.2-8
-3.3-1 松香合成表面活性剂-歧化松香
--讲义 3.3-1
--考核-习题 3.3-1
-3.3-2 松香合成表面活性剂-歧化松香胺
--讲义 3.3-2
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-3.3-3 松香合成表面活性剂-松香基表面活性剂
--讲义 3.3-3
--习题:3.3-3
--参考文献:8分
-3.4 常用表面活性剂产品
--讲义 3.4
--习题:3.4
-3.5 拓展-实验:一滴洗洁精的魅力
--讲义 3.5
--习题 3.5
-第三章 表面活性剂汇总
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-1
-作业:【北林混合式教学线上学习】第三章 笔记-2
-前三章知识点翻转课堂(含实验)
-作业:前三章讨论课总结(需上传)
-作业:梁希混合式第三章笔记
-4.1 胶粘剂概述
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-4.2 植物单宁胶粘剂
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--考核-习题 4.2
-4.3 松香胶粘剂
--讲义 4.3
--习题 4.3
-4.4 拓展-访谈:软包装胶粘剂
--讲义 4.4
--习题 4.4
-第四章 胶粘剂笔记(北林林化17)
-5.1 食品添加剂概述
--讲义 5.1
--考核-习题 5.1
-5.2 食品抗氧化剂
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--考核-习题 5.2
-5.3-1 食用香料概述
--讲义 5.3-1
--习题 5.3-1
-5.3-2 食用香料-天然食用香料生产
--讲义 5.3-2
--考核-习题 5.3-2
-5.3-3 食用香料-香料单离技术
--讲义 5.3-3
--考核-习题 5.3-3
-5.3-4 食用香料-合成食用香料
--讲义 5.3-4
--习题 5.3-4
-5.3-5 实验:天然苯甲醛合成
-5.4 拓展-实验:糖尿病患者应该如何吃糖
--讲义 5.4
--习题 5.4
--讨论:甜味剂
-5.5 拓展-访谈:食品添加剂的安全问题
--讲义 5.5
--习题 5.5
-第五章 笔记
-6.1 医药制剂概述和银杏叶制剂
--讲义 6.1
--考核-习题 6.1
-6.2 松节油合成冰片
--讲义 6.2
--习题 6.2
-6.3 拓展-访谈:医改形式下的医药发展
--讲义 6.3
--习题 6.3
-6.4 拓展-讲座:松节油基萜类驱避剂与驱避机理的新认识
--讲义 6.4
-第六章 医药制剂笔记(北林林化17课程要求)
-7.1 造纸助剂概述
--讲义 7.1
--考核-习题 7.1
--讨论:对纸的认识
-7.2 造纸施胶剂概述
--讲义 7.2
--考核-习题 7.2
-7.3 强化松香施胶剂
--讲义 7.3
--习题 7.3
-7.4 纸张增强剂
--讲义 7.4
--考核-习题 7.4
-第七章 造纸助剂笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(4-7章内容)
-8.1 概述
--讲义 8.1
--考核-习题 8.1
-8.2 松香在涂料中应用
--讲义 8.2
--习题 8.2
-8.3 带锈涂料
--讲义 8.3
--考核-习题 8.3
--第八章 涂料笔记
-9.1-1 油墨概述
--讲义 9.1-1
--考核-习题 9.1-1
-9.1-2 油墨结构与生产过程
--讲义 9.1-2
--考核-习题 9.1-2
-9.1-3 松香在油墨中的应用
--讲义 9.1-3
--习题 9.1-3
-9.2 活性炭纤维
--讲义 9.2
--考核-习题 9.2
--第九章其它精细化学品笔记
-作业:梁希混合式教学笔记(8-9章)
-10.1 碳和氢元素分析
--讲义 10.1
--考核-习题 10.1
-10.2 氮元素分析
--讲义 10.2
--考核-习题 10.2
-10.3 硫和卤素分析
--讲义 10.3
--考核-习题 10.3
-10.4 精细化工产品的仪器分析法
--讲义 10.4
--考核-习题 10.4
-第十章 精细化学品的分析检测 学习要点、结构导图及精华笔记
-第十章 精细化学品的分析笔记
-北林林化讨论课视频