《涂料与涂装工艺学》课程教学课件（讲稿）第四章 溶剂 Solvent

本章重点Chapter4 Solvent第四章 溶 剂溶度参数solubilityparameter溶度参数的应用application of solubility parameter食溶剂的挥发性volatility of solvents涂料常用溶剂种类types of the solvents大大张学敏化工学院WUHANUNIVERSITYOETECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 Chapter 4 Solvent 本章 重点 F F F F 第四章 溶 剂 溶度参数 solubility parameter 溶度参数的应用 application of solubility parameter 溶剂的挥发性 volatility of solvents 涂料常用溶剂种类 types of the solvents

概述Chapter 4 Solvent●溶剂Solvent:能溶解树脂使之呈均匀、透明溶液的挥发性液体，助溶剂Aid Solvent:自身不溶解树脂，但和非溶剂以一定比例混和，具有一定溶解力并赋予涂料某些性能变化的挥发性液体●非溶剂：对树脂完全没有溶解能力的挥发性液体。溶剂按溶解作用大小：主要是粘度分为强溶剂、弱溶剂和助溶剂三种基料溶解主要靠强溶剂，弱溶剂主要与适量助溶剂空配合调制稀释剂大大张学敏化工学院WUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 溶剂 Solvent： 能溶解树脂使之呈均匀、透明溶液的挥发性液体。 助溶剂 Aid Solvent： 自身不溶解树脂，但和非溶剂以一定比例混和，具 有一定溶解力并赋予涂料某些性能变化的挥发性液体。 非溶剂： 对树脂完全没有溶解能力的挥发性液体。 溶剂按溶解作用大小： 分为强溶剂、弱溶剂和助溶剂三种。 基料溶解主要靠强溶剂，弱溶剂主要与适量助溶剂 配合调制稀释剂。 Chapter 4 Solvent 概 述 主要是粘度

概述Chapter 4 Solvent稀释剂Thinner:非溶剂、助溶剂、和部分溶剂的混合物。用于降低涂料成本，降低涂料粘度、便于涂料施工溶剂的作用改善涂料的贮存稳定性、施工性和涂膜质量。口赋予适当粘度，使之与涂料生产，贮存和施工方式相适应：口有一定的挥发速度，与涂膜的干燥性相适宜，使之形成理想涂膜，避免出现橘纹、针孔、发白、失光等等涂膜缺陷；口增加涂料对物体表面的润湿性，赋予涂膜良好附着力。大大张学敏化工学院WUHANUNIVERSITYOETECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 稀释剂 Thinner： 非溶剂、助溶剂、和部分溶剂的混合物。用于降低涂料成 本，降低涂料粘度、便于涂料施工。 溶剂的作用- 改善涂料的贮存稳定性、施工性和涂膜质量。 赋予适当粘度，使之与涂料生产,贮存和施工方式相适应； 有一定的挥发速度，与涂膜的干燥性相适宜，使之形成理想 涂膜，避免出现橘纹、针孔、发白、失光等等涂膜缺陷； 增加涂料对物体表面的润湿性，赋予涂膜良好附着力。 Chapter 4 Solvent 概 述

天什么是溶度参数？溶度参数有哪些应用？老大化工学院张学敏WUHANUNIVERSITYOETECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 什么是溶度参数？ 溶度参数有哪些应用？

Chapter 4 SolventSection1 SolubilityParameter天第一节 溶度参数溶度参数()定义：溶度参数等于内聚能密度的平方根8=(y/2自动溶解的条件：△Gm=△Hm-T△Sm<0非极性小分子物质：nVin2V2y()[(AHm :5nVi+n2V2nVinV2(81-82)niVi+n2V2大大张学敏化工学院WUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 第一节 溶度参数 溶度参数(δ)定义：溶度参数等于内聚能密度的平方根。 自动溶解的条件：△Gm = △Hm – T△Sm ≤0 非极性小分子物质： Chapter 4 Solvent Section 1 Solubility Parameter

Chapter 4 SolventSection1 SolubilityParameter对于大分子，V,=rVi：AHm = nin2r Vi(81-82)nVi+n2V2内聚能是色散力、偶极力和氢键力三种作用力的总和△E= △E. +△E, +△E内聚能密度为：△En△E△Ea△E十+WVTV则：2=++大大张学敏化工学院WUHANUNIVERSITYOETECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 对于大分子，V2 = r V1： 内聚能是色散力、偶极力和氢键力三种作用力的总和： △E = △Ed +△Ep +△Eh 内聚能密度为： 则： Chapter 4 Solvent Section 1 Solubility Parameter

Chapter 4 SolventSection2 ApplicationOf SolubilityParameter第二节溶度参数的应用(1)高分子材料的耐溶剂性判定：以△8=18,8=2作为聚合物耐溶剂性的划分界线,分为三个等级：△8>2.5，耐溶剂△^8=1.7～2.5，有条件的耐或不耐溶剂，或者有轻微溶胀△8<1.7不耐溶剂涂料用溶剂，常以△8<1作为良溶剂的判别标准△8→0，强溶剂△8→1，弱溶剂去大化工学院张学敏WUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 第二节 溶度参数的应用 (1)高分子材料的耐溶剂性判定：以△δ=｜δ1－δp｜=2作为聚合 物耐溶剂性的划分界线,分为三个等级： △δ＞2.5，耐溶剂 △δ=1.7～2.5，有条件的耐或不耐溶剂，或者有轻微溶胀 △δ＜1.7不耐溶剂 涂料用溶剂，常以△δ＜1作为良溶剂的判别标准。 △δ →0，强溶剂 △δ →1，弱溶剂 Chapter 4 Solvent Section 2 Application Of Solubility Parameter

Chapter4 SolventSection2 ApplicationOf SolubilityParameter例已知丙烯酸树脂的8.=9.0～9.5，聚氨酯的8=9.8～10.3。试问二甲苯(8=8.8)、环已酮(8=9.9)，醋酸乙酯(8=9.1)，正丁醇(8=11.4)都是哪些树脂的良溶剂?例已知聚氯乙烯8=9.7，聚碳酸酯8.=9.5。现有四种溶剂，氯仿(8-9.3)，二氯甲烷(8=9.7)、环已酮(8-9.9)、四氢呋喃(8=9.1)，试问这些溶剂对上两种树脂溶解性如何？老大张学敏化工学院WUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 例 已知丙烯酸树脂的δp=9.0～9.5，聚氨酯的δ=9.8～10.3。试 问二甲苯(δ=8.8)、环已酮(δ=9.9)，醋酸乙酯(δ=9.1)，正丁 醇(δ=11.4)都是哪些树脂的良溶剂? 例 已知聚氯乙烯δp=9.7，聚碳酸酯δp=9.5。现有四种溶剂，氯 仿(δ=9.3)，二氯甲烷(δ=9.7)、环已酮(δ=9.9)、四氢呋喃 (δ=9.1)，试问这些溶剂对上两种树脂溶解性如何? Chapter 4 Solvent Section 2 Application Of Solubility Parameter

Chapter4SolventSection2Application Of SolubilityParameterSCCI-CI-H--HC-CISS1CI大大化工学院张学敏WUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 Cl C H O C O O O C Cl Cl H Cl Chapter 4 Solvent Section 2 Application Of Solubility Parameter

Chapter 4 SolventSection2 ApplicationOfSolubilityParameter天(2)混合溶剂配方设计8混=0,8;(i=1~n)利用这个加和公式，可将8值很大的助溶剂与8值较小的廉价烃类溶剂混和，必使混合溶剂的溶度参数落在8=9～11范围内。该混合溶剂将是合成树脂的良好稀释剂。实际上，偶极力产生的8p还未匹配，一般还需加入至少10%～20%的极性溶剂才能使8g、8.和8,都匹配，这样的稀释剂效果才比较理想。溶剂的稀释能力由溶剂指数表示：用标准溶剂调稀的涂料粘度溶剂指数用被试验溶剂调稀的涂料粘度溶剂指数大于1，表示被试验溶剂的稀释能力强涂料溶剂的溶解越强、稀释能力越强！（比较高聚物稀溶液？）老大张学敏化工学院WUHANUNIVERSITYOETECHNOLOGY

WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 化工学院 张学敏 (2)混合溶剂配方设计 δ混 = ∑Øi δi （i=1~n） 利用这个加和公式，可将δ值很大的助溶剂与δ值较小的廉价烃类溶剂混和，必使 混合溶剂的溶度参数落在δ=9～11范围内。该混合溶剂将是合成树脂的良好稀释剂。 实际上，偶极力产生的δp还未匹配，一般还需加入至少10%～20%的极性溶剂才 能使δd、δp和δh都匹配，这样的稀释剂效果才比较理想。 溶剂的稀释能力由溶剂指数表示： 溶剂指数大于1，表示被试验溶剂的稀释能力强。 涂料溶剂的溶解越强、稀释能力越强！ （比较高聚物稀溶液？） Chapter 4 Solvent Section 2 Application Of Solubility Parameter