《精细化工实验技术》课程教学资源（PPT课件）第七章 涂料

精细化工试验技术 第七章涂料 一、涂料及其分类 二、涂料的作用 涂料的发展概况 实验七醇酸树脂的制备 实验八苯丙乳液的制备 实验九涂料的调制

精细化工试验技术 第七章 涂料 一、涂料及其分类 二、涂料的作用 三、涂料的发展概况 实验七 醇酸树脂的制备 实验八 苯丙乳液的制备 实验九 涂料的调制

涂料 一、涂料及其分类 涂料( paint)是指涂装在物体表面,经固化后形成薄膜, 起到保护、裝饰、标识及其它特殊作用(如防污、除静电、 吸收或反射辐射、散热、吸声、导磁等)的材料 涂料组成按其功能划分可归纳为成膜物质、颜料、溶剂 和助剂等。成膜物质能够粘附于物体的表面形成连续的膜, 是涂料的基础,简称基料。颜料,通常都是固体粉末,它始 终留在涂膜中,起着色、增厚和改善性能等作用。溶剂,起 溶解和稀释作用,以降低成膜物质的粘稠度,便于施工,得 到均匀而连续的涂膜

涂料 一、涂料及其分类 涂料(paint)是指涂装在物体表面，经固化后形成薄膜， 起到保护、装饰、标识及其它特殊作用﹙如防污、除静电、 吸收或反射辐射、散热、吸声、导磁等﹚的材料。 涂料组成按其功能划分可归纳为成膜物质、颜料、溶剂 和助剂等。成膜物质能够粘附于物体的表面形成连续的膜， 是涂料的基础，简称基料。颜料，通常都是固体粉末，它始 终留在涂膜中，起着色、增厚和改善性能等作用。溶剂，起 溶解和稀释作用，以降低成膜物质的粘稠度，便于施工，得 到均匀而连续的涂膜

涂料 涂料按介质不同可分为溶剂型涂料、水性涂料和粉末涂 料;按用途不同可分为建筑用涂料、船舶用涂料、电气绝缘 用涂料、汽车用涂料等;按作用不同可分为打底涂料、防锈 涂料、防火涂料和防腐涂料等;按漆膜外观可分为有光涂料 半光凃料、无光涂料、皱纹涂料、锤纹涂料等;按成膜物质 不同可分为油性涂料、油基涂料、酚醛树脂涂料、沥青涂料 醇酸树脂涂料、氨基树脂涂料、纤维素涂料、乙烯树脂涂料 丙烯酸树脂涂料、聚酯树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯树 脂涂料、有机硅树脂涂料、橡胶涂料等十四类。目前,按成 膜物质分类是广泛使用的分类方法

涂料 涂料按介质不同可分为溶剂型涂料、水性涂料和粉末涂 料；按用途不同可分为建筑用涂料、船舶用涂料、电气绝缘 用涂料、汽车用涂料等；按作用不同可分为打底涂料、防锈 涂料、防火涂料和防腐涂料等；按漆膜外观可分为有光涂料、 半光涂料、无光涂料、皱纹涂料、锤纹涂料等；按成膜物质 不同可分为油性涂料、油基涂料、酚醛树脂涂料、沥青涂料、 醇酸树脂涂料、氨基树脂涂料、纤维素涂料、乙烯树脂涂料、 丙烯酸树脂涂料、聚酯树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯树 脂涂料、有机硅树脂涂料、橡胶涂料等十四类。目前，按成 膜物质分类是广泛使用的分类方法

涂料 二、涂料的作用 1.保护作用 涂料在物体表面形成干燥固化的薄膜,可保护金属、木材等 材料不受水分、气体、微生物、紫外线等的侵蚀,延长使用寿命, 同时还可防止材料磨损。 2.装饰作用 3.色彩、标识作用 不同的机械设备,不同的化学品、危险品的容器及管道,交 通运输的车辆等都用色彩涂料作标识 4.特殊作用 如导电涂料、绝缘涂料、防火涂料、防腐蚀涂料、保温涂料、 抗紫外线涂料、吸收或反辐射涂料等 三、涂料的发展概况

涂料 二、涂料的作用 1.保护作用 涂料在物体表面形成干燥固化的薄膜，可保护金属、木材等 材料不受水分、气体、微生物、紫外线等的侵蚀，延长使用寿命， 同时还可防止材料磨损。 2.装饰作用 3.色彩、标识作用 不同的机械设备，不同的化学品、危险品的容器及管道，交 通运输的车辆等都用色彩涂料作标识。 4.特殊作用 如导电涂料、绝缘涂料、防火涂料、防腐蚀涂料、保温涂料、 抗紫外线涂料、吸收或反辐射涂料等。 三、涂料的发展概况

涂料 实验七醇酸树脂的制备 实验目标 1.理解缩聚反应的原理 2.掌握醇酸树脂的合成方法。 产品特性与用途 醇酸树脂是指由多元醇、多元酸与脂肪酸合成的聚酯 在干燥性、附着力、光泽、硬度、保光性、耐候性等方面性 能优异,它不但可制成清漆、磁漆、底漆、腻子等,还可与 其它涂料成分合用,从而改善它们的性能 醇酸树脂按性能特点可分为干性油醇酸树脂和不干性油 醇酸树脂两大类。按其含油多少即油度又可分为短、中、长、 特长油度等四种。本实验所制为中油度醇酸树脂

涂料 实验七 醇酸树脂的制备 一、实验目标 1.理解缩聚反应的原理。 2.掌握醇酸树脂的合成方法。 二、产品特性与用途 醇酸树脂是指由多元醇、多元酸与脂肪酸合成的聚酯。 在干燥性、附着力、光泽、硬度、保光性、耐候性等方面性 能优异，它不但可制成清漆、磁漆、底漆、腻子等，还可与 其它涂料成分合用，从而改善它们的性能。 醇酸树脂按性能特点可分为干性油醇酸树脂和不干性油 醇酸树脂两大类。按其含油多少即油度又可分为短、中、长、 特长油度等四种。本实验所制为中油度醇酸树脂

涂料 三、实验原理 合成醇酸树脂通常先将植物油与甘油在碱性催化剂存在 下进行醇解反应,以生成甘油一酸酯。其过程如下: CHOOCR CHOO CHOH CHoO CHOO LiOH CHOOCR 2 CHOH CHOH+ CHOOCR CHOH CHOOCR CHOOOCR CHOO CHoOOCR 然后加入苯酐进行缩聚反应,同时脱去水,最后生成醇 酸树脂。醇酸树脂结构式如下: 0-12-CH-CH2-0 C-0-CH-H-C12-0 0-C-R

涂料 三、实验原理 合成醇酸树脂通常先将植物油与甘油在碱性催化剂存在 下进行醇解反应，以生成甘油一酸酯。其过程如下： 然后加入苯酐进行缩聚反应，同时脱去水，最后生成醇 酸树脂。醇酸树脂结构式如下： CHOOCR CH2 OOCR CH2 OOCR 2 CHOH CH2 OH CH2 OH LiOH CHOH CH2 OH CH2 OOCR CHOOCR CH2 OH CH2 OH CHOH CH2 OH CH2 OOCR + + + ' '' '' ' O C O C O O CH2 CH O C O CH2 C O O O CH C O R O O CH2 O R ' ' C CH

涂料 四、主要仪器与药品 1.主要仪器 四口烧瓶、球形冷凝管、温度计、分水器、电热套、电 动搅拌装置。 2.主要药品 亚麻油、甘油、苯酐、氢氧化锂、二甲苯、甲苯、乙醇 (95%)、氢氧化钾、溶剂汽油

涂料 四、主要仪器与药品 1.主要仪器 四口烧瓶、球形冷凝管、温度计、分水器、电热套、电 动搅拌装置。 2.主要药品 亚麻油、甘油、苯酐、氢氧化锂、二甲苯、甲苯、乙醇 （95%）、氢氧化钾、溶剂汽油

涂料 五、实验内容与操作步骤 亚麻油醇解 1)在裝有电动搅拌装置、温度计、球形冷凝管的250mL 四口烧瓶中加入84g亚麻油和26.5g甘油 (2)加热至120℃,然后加入0.1g氢氧化锂,继续加热至 240℃,保持醇解30min。 (3)取样测定反应物的醇溶性。 醇解终点的测定:取0.5皿醇解物加入5m95%乙醇,剧 烈振荡后放入25℃水浴中,若透明说明已到终点,混浊则需 继续反应 (4)到达终点后降温至200℃以下,四口烧瓶中物料可直 接用于下一步酯化

涂料 五、实验内容与操作步骤 1.亚麻油醇解 ⑴在装有电动搅拌装置、温度计、球形冷凝管的250mL 四口烧瓶中加入84g亚麻油和26.5g甘油。 ⑵加热至120℃，然后加入0.1g氢氧化锂，继续加热至 240℃，保持醇解30min。 ⑶取样测定反应物的醇溶性。 醇解终点的测定：取0.5mL醇解物加入5mL95%乙醇，剧 烈振荡后放入25℃水浴中，若透明说明已到终点，混浊则需 继续反应。 ⑷到达终点后降温至200℃以下，四口烧瓶中物料可直 接用于下一步酯化

涂料 2.酯化反应 (1)在醇解反应中用到的四口烧瓶与球形冷凝管之间,加 装一个分水器,分水器中装满二甲苯(到达支管口为止)。 (2)从侧口将53g苯酐分批加入四口烧瓶中,温度保持在 180~200℃,约在30min内加完。 (3)在四口烧瓶中加入8g回流二甲苯,缓慢升温至 230℃~240℃,回流2~3h。 (4)取样测定酸值,酸值小于20时为反应终点;冷却,加 入150g溶剂汽油稀释,得棕色醇酸树脂溶液,装瓶备用 酸值测定:取样2~3g,(精确至0.1mg),溶于30mL 甲苯-乙醇的混合液中(甲苯:乙醇=2:1),加入4滴酚酞 指示剂,用氢氧化钾-乙醇标准溶液滴定

涂料 2.酯化反应 ⑴在醇解反应中用到的四口烧瓶与球形冷凝管之间，加 装一个分水器，分水器中装满二甲苯（到达支管口为止）。 ⑵从侧口将53g苯酐分批加入四口烧瓶中，温度保持在 180～200℃，约在30min内加完。 ⑶在四口烧瓶中加入8g回流二甲苯，缓慢升温至 230℃～240℃，回流2～3h。 ⑷取样测定酸值，酸值小于20时为反应终点；冷却，加 入150g溶剂汽油稀释，得棕色醇酸树脂溶液，装瓶备用。 酸值测定：取样2～3g，（精确至0.1mg），溶于30mL 甲苯-乙醇的混合液中（甲苯∶乙醇=2∶1），加入4滴酚酞 指示剂，用氢氧化钾-乙醇标准溶液滴定

涂料 六、实验记录与数据处理 1.实验记录 测定酸值时样品的质量: g;氢氧化钾-乙醇标 准溶液的体积 所得醇酸树脂溶液的外观: 2.数据处理 计算酸值:酸值 KOH KOH XV KOH 样品 式中: 氢氧化钾-乙醇标准溶液的浓度(moL/L) 氢氧化钾的摩尔质量,取56.1g/mol 样品一一样品的质量,g KOH KOH溶液的体积

涂料 六、实验记录与数据处理 1.实验记录 测定酸值时样品的质量： g；氢氧化钾-乙醇标 准溶液的体积： mL。 所得醇酸树脂溶液的外观： 。 2.数据处理 计算酸值： 式中：CKOH——氢氧化钾–乙醇标准溶液的浓度（mol/L）； MKOH——氢氧化钾的摩尔质量，取56.1 g/ mol； m样品——样品的质量，g； VKOH——KOH溶液的体积，mL。 KOH KOH V m KOH M =   样 品 酸值 C