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1、第第 七七 章章 涂料涂料精细化学品化学精细化学品化学7.1 概述概述7.1.1涂料的概念、作用和组成涂料的概念、作用和组成涂料是一种保护、装饰物体表面的涂装材料。具体讲，涂料是涂布涂料是一种保护、装饰物体表面的涂装材料。具体讲，涂料是涂布于物体表面后，经干燥可以形成一层薄膜，赋予物体以保护、美化于物体表面后，经干燥可以形成一层薄膜，赋予物体以保护、美化或其它功能的材料。或其它功能的材料。从组成上看，涂料一般包含四大组分：成膜物质、分散介质、从组成上看，涂料一般包含四大组分：成膜物质、分散介质、颜（填）料和各类涂料助剂。颜（填）料和各类涂料助剂。成膜物质：是涂料中的主要成膜物质，为高分子化合物
2、，亦称涂成膜物质：是涂料中的主要成膜物质，为高分子化合物，亦称涂料树脂，可分为天然高分子和合成高分子两大类。料树脂，可分为天然高分子和合成高分子两大类。7.1概概述述7.1.1涂料分类及命名涂料分类及命名7.1概概述述分散介质：分散介质：在涂料中起到溶解或分散成膜物质及颜（填）料的作用，以满足各在涂料中起到溶解或分散成膜物质及颜（填）料的作用，以满足各种油漆施工工艺的要求，其用量在种油漆施工工艺的要求，其用量在50%(V/V)左右。溶剂（或分散介质）并非成左右。溶剂（或分散介质）并非成膜物质，它可以帮助施工和成膜。膜物质，它可以帮助施工和成膜。不同品种的合成树脂或油漆，其溶剂不同。溶剂的溶解力
3、及挥发率等因素对成不同品种的合成树脂或油漆，其溶剂不同。溶剂的溶解力及挥发率等因素对成漆在生产、贮存、施工及漆膜光泽、附着力、表面状态等多方面性能都有极大漆在生产、贮存、施工及漆膜光泽、附着力、表面状态等多方面性能都有极大影响。影响。涂料中的溶剂是一种挥发组分涂料中的溶剂是一种挥发组分，对环境造成极大污染，也是对资源的很大浪费，对环境造成极大污染，也是对资源的很大浪费，所以，现代涂料行业正在努力减少溶剂的使用量，开发出了高固体份涂料、水所以，现代涂料行业正在努力减少溶剂的使用量，开发出了高固体份涂料、水性涂料、无溶剂涂料等环保型涂。性涂料、无溶剂涂料等环保型涂。溶剂的品种类别很多，按其化学成分
4、和来源可分为下列几大类：萜烯溶剂、石溶剂的品种类别很多，按其化学成分和来源可分为下列几大类：萜烯溶剂、石油溶剂、煤焦溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂，以及其他溶剂。油溶剂、煤焦溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、醇类溶剂，以及其他溶剂。（1）萜烯溶剂：绝大部分来自松树分泌物，常用的有松节油。）萜烯溶剂：绝大部分来自松树分泌物，常用的有松节油。（2）石油溶剂；这类溶剂属于烃类，是从石油中分馏而得，常用的有溶剂油、松）石油溶剂；这类溶剂属于烃类，是从石油中分馏而得，常用的有溶剂油、松香水。松香水是油漆中普遍采用的溶剂，毒性较。香水。松香水是油漆中普遍采用的溶剂，毒性较。7.1概概述述（3）煤焦溶剂煤焦溶剂
5、：这类溶剂也属于烃类，但由煤干馏而得，常用的：这类溶剂也属于烃类，但由煤干馏而得，常用的有苯、甲苯、二甲苯等。有苯、甲苯、二甲苯等。苯的溶解能力很强，但毒性大，挥发苯的溶解能力很强，但毒性大，挥发快，一般不用；甲苯的溶解能力与苯相似，主要作为醇酸漆溶快，一般不用；甲苯的溶解能力与苯相似，主要作为醇酸漆溶剂，也可以作环氧树脂、喷漆等的稀释剂用；二甲苯的溶解性剂，也可以作环氧树脂、喷漆等的稀释剂用；二甲苯的溶解性略低于甲苯，挥发比甲苯慢，毒性较小。近年来，重芳烃（三略低于甲苯，挥发比甲苯慢，毒性较小。近年来，重芳烃（三甲基苯）类溶剂得到了广泛应用。甲基苯）类溶剂得到了广泛应用。（4）酯类溶剂酯类溶
6、剂：是低碳的有机酸和醇的酯化物，常用的有醋酸丁：是低碳的有机酸和醇的酯化物，常用的有醋酸丁酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。酯类溶剂毒性小，一酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。酯类溶剂毒性小，一般用在民用漆中。般用在民用漆中。（5）酮类溶剂酮类溶剂：是一类有机溶剂，主要用来溶解硝酸纤维，常用：是一类有机溶剂，主要用来溶解硝酸纤维，常用的有丙酮、甲乙酮、甲异丙酮、环已酮、异佛尔酮等。的有丙酮、甲乙酮、甲异丙酮、环已酮、异佛尔酮等。7.1概概述述（6）醇类溶剂：醇类溶剂：是一类有机溶剂，能与水混合，常用的有乙醇、异丙是一类有机溶剂，能与水混合，常用的有乙醇、异丙醇、丁醇等。醇类溶剂对涂料的溶解
7、力差，仅能溶解虫胶或聚乙烯醇缩醇、丁醇等。醇类溶剂对涂料的溶解力差，仅能溶解虫胶或聚乙烯醇缩丁醛树脂，与酯类、酮类溶剂配合使用时，可增加其溶解力，因此称它丁醛树脂，与酯类、酮类溶剂配合使用时，可增加其溶解力，因此称它们为硝基漆的助溶剂。乙醇不能溶解一般树脂，而能溶解硝基纤维、虫们为硝基漆的助溶剂。乙醇不能溶解一般树脂，而能溶解硝基纤维、虫胶等。胶等。（7）其他溶剂：其他溶剂：常用的有含氯溶剂、硝化烷烃溶剂、醚醇类溶剂等。常用的有含氯溶剂、硝化烷烃溶剂、醚醇类溶剂等。含氯溶剂溶解力很强，但毒性较大，只是在某些特种漆和脱漆剂中使用；含氯溶剂溶解力很强，但毒性较大，只是在某些特种漆和脱漆剂中使用；醚
8、醇类溶剂是一种新兴的溶剂，有乙醚乙二醇、甲醚乙二醇及其酯类等。醚醇类溶剂是一种新兴的溶剂，有乙醚乙二醇、甲醚乙二醇及其酯类等。近年来，水性涂料发展很快，除极少量水溶性体系外，绝大部分属于水近年来，水性涂料发展很快，除极少量水溶性体系外，绝大部分属于水分散体系，水起到分散介质的作用。分散体系，水起到分散介质的作用。7.1概概述述颜填料颜填料：是涂料中的次要成膜物质，但它不能离开主要成膜物质：是涂料中的次要成膜物质，但它不能离开主要成膜物质（涂料树脂）而单独构成涂膜。颜料是一种不溶于成膜物质的有色矿（涂料树脂）而单独构成涂膜。颜料是一种不溶于成膜物质的有色矿物质或有机物质。物质或有机物质。按按来源
9、颜料可分为有机颜料和无机颜料来源颜料可分为有机颜料和无机颜料，无机颜料又可分为天然，无机颜料又可分为天然无机颜料和人造无机颜料。无机颜料和人造无机颜料。按按用途用途可分为三种：体质颜料（也称为填料）、着色颜料、防锈可分为三种：体质颜料（也称为填料）、着色颜料、防锈颜料。颜料。体质颜料：主要用来增加涂层厚度，提高耐磨性和机械强度。体质颜料：主要用来增加涂层厚度，提高耐磨性和机械强度。着色颜料：可赋予涂层美丽的色彩，具有良好的遮盖性，可以提高着色颜料：可赋予涂层美丽的色彩，具有良好的遮盖性，可以提高涂层的耐日晒性、耐久性和耐气候变化等性能。涂层的耐日晒性、耐久性和耐气候变化等性能。防锈颜料：这种颜
10、料可使涂层具有良好的防锈能力，延长寿命，防锈颜料：这种颜料可使涂层具有良好的防锈能力，延长寿命，它是防锈底漆的主要原料。它是防锈底漆的主要原料。7.1概概述述助剂：在涂料中的用量很少，约助剂：在涂料中的用量很少，约10-3(w/w),但作用很大，不可或缺。但作用很大，不可或缺。现代涂料助剂主要有四大类：现代涂料助剂主要有四大类：（1）对涂料生产过程发生作用的助剂，如消泡剂、润湿剂、分散剂、）对涂料生产过程发生作用的助剂，如消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂等；乳化剂等；（2）对涂料储存过程发生作用的助剂，如防沉剂、稳定剂，防结皮剂）对涂料储存过程发生作用的助剂，如防沉剂、稳定剂，防结皮剂等；等；（
11、3）对涂料施工过程起作用的助剂，如流平剂、消泡剂、催干剂、防）对涂料施工过程起作用的助剂，如流平剂、消泡剂、催干剂、防流挂剂等；流挂剂等；（4）对涂膜性能产生作用的助剂，如增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉）对涂膜性能产生作用的助剂，如增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉剂等。剂等。7.1概概述述涂料的作用一般包括三个方面：涂料的作用一般包括三个方面：（1）保护作用保护作用。涂料可以在物体表面形成一层保护膜，保护各种制。涂料可以在物体表面形成一层保护膜，保护各种制品免受大气、雨水及各种化学介质的侵蚀，延长其使用寿命，减少损失。品免受大气、雨水及各种化学介质的侵蚀，延长其使用寿命，减少损失。（2）装饰作用装饰
12、作用。由颜（填）料及成膜物质提供，其它组分协助。当。由颜（填）料及成膜物质提供，其它组分协助。当然，颜料除了使涂膜呈现鲜艳多彩的颜色外，还具有其它作用，如提供然，颜料除了使涂膜呈现鲜艳多彩的颜色外，还具有其它作用，如提供一定的机械强度、化学稳定性以强化保护作用；成膜物质使涂饰物表面一定的机械强度、化学稳定性以强化保护作用；成膜物质使涂饰物表面光泽发生变化，丰满度提高，提高质感，提高了装饰效果。光泽发生变化，丰满度提高，提高质感，提高了装饰效果。（3）其它作用其它作用。保护和装饰性是涂料的基本功能，此外涂膜还可以。保护和装饰性是涂料的基本功能，此外涂膜还可以提供防静电、导电、绝缘、耐高温、隔热、
13、阻燃、防霉、杀菌、防海洋提供防静电、导电、绝缘、耐高温、隔热、阻燃、防霉、杀菌、防海洋生物附着、热至变色、光至变色等作用。生物附着、热至变色、光至变色等作用。第二节第二节涂料的作用涂料的作用涂料的分类方法很多：涂料的分类方法很多：（1）按照涂料形态分：粉末涂料、液体涂料；）按照涂料形态分：粉末涂料、液体涂料；（2）按成膜机理分：热塑性涂料、热固性涂料；）按成膜机理分：热塑性涂料、热固性涂料；（3）按施工方法分：刷涂涂料、辊涂涂料、喷涂涂料、浸涂涂料、淋）按施工方法分：刷涂涂料、辊涂涂料、喷涂涂料、浸涂涂料、淋涂涂料、电泳涂涂料；涂涂料、电泳涂涂料；（4）按干燥方式分：常温干燥涂料、烘干涂料、湿
14、气固化涂料、光固）按干燥方式分：常温干燥涂料、烘干涂料、湿气固化涂料、光固化涂料、电子束固化涂料；化涂料、电子束固化涂料；（5）按涂布层次分：腻子、底漆、中涂漆、面漆；）按涂布层次分：腻子、底漆、中涂漆、面漆；（6）按涂膜外观分：清漆、色漆；平光漆、亚光漆、高光漆；）按涂膜外观分：清漆、色漆；平光漆、亚光漆、高光漆；（7）按使用对象分：金属漆、木器漆、水泥漆；以及汽车漆、船舶漆、）按使用对象分：金属漆、木器漆、水泥漆；以及汽车漆、船舶漆、集装箱漆、飞机漆、家电漆；集装箱漆、飞机漆、家电漆；（8）按性能分：防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆、防火漆；）按性能分：防腐漆、绝缘漆、导电漆、耐热漆、防火漆
15、；（9）按成膜物质分：醇酸树脂漆、环氧树脂漆、氯化橡胶漆、丙烯酸）按成膜物质分：醇酸树脂漆、环氧树脂漆、氯化橡胶漆、丙烯酸树脂漆、聚氨酯漆、乙烯基树脂漆等。树脂漆、聚氨酯漆、乙烯基树脂漆等。（10）按分散介质不同分：溶剂型涂料、水性涂料（水溶型涂料、水分）按分散介质不同分：溶剂型涂料、水性涂料（水溶型涂料、水分散型涂料和水乳型涂料）。散型涂料和水乳型涂料）。按成膜物质种类，涂料可以进行如下分类。按成膜物质种类，涂料可以进行如下分类。第三节第三节涂料的分类与命名涂料的分类与命名序号序号代号（汉语拼音）代号（汉语拼音）涂料类别涂料类别主要成膜物质主要成膜物质1Y油性漆类油性漆类天然动植物油，鱼油，
16、合成油天然动植物油，鱼油，合成油2T天然树脂漆类天然树脂漆类松香及其衍生物、虫胶、酪素、动物胶，大漆及其衍生物松香及其衍生物、虫胶、酪素、动物胶，大漆及其衍生物3F酚醛树脂漆类酚醛树脂漆类酚醛树脂、改性酚醛树脂、二甲苯树脂酚醛树脂、改性酚醛树脂、二甲苯树脂4L沥青漆类沥青漆类天然沥青、石油沥青、煤焦沥青、硬脂酸沥青天然沥青、石油沥青、煤焦沥青、硬脂酸沥青5C醇酸树脂漆类醇酸树脂漆类甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、其它改性醇酸树脂甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、其它改性醇酸树脂6A氨基树脂漆类氨基树脂漆类脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂7Q硝基漆类硝基漆类硝基纤维素、改性硝基
17、纤维素硝基纤维素、改性硝基纤维素8M纤维素漆类纤维素漆类乙基纤维、苄基纤维，羟甲基纤维，醋酸纤维，醋酸丁酸纤维等乙基纤维、苄基纤维，羟甲基纤维，醋酸纤维，醋酸丁酸纤维等9G过氯乙烯漆类过氯乙烯漆类过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂过氯乙烯树脂、改性过氯乙烯树脂10X乙烯漆类乙烯漆类氯乙烯共聚物，聚醋酸乙烯及其共聚物，聚乙烯醇缩醛，氟树脂氯乙烯共聚物，聚醋酸乙烯及其共聚物，聚乙烯醇缩醛，氟树脂11B丙烯酸漆类丙烯酸漆类丙烯酸酯共聚物及其改性树脂丙烯酸酯共聚物及其改性树脂12Z聚酯漆类聚酯漆类饱和聚酯及不饱和聚酯饱和聚酯及不饱和聚酯13H环氧树脂漆类环氧树脂漆类环氧树脂及改性环氧树脂环氧树脂及改性环氧
18、树脂14S聚氨酯漆类聚氨酯漆类即聚氨基甲酸酯即聚氨基甲酸酯15W元素有机漆类元素有机漆类有机硅、有机钛等元素有机化合物有机硅、有机钛等元素有机化合物16J橡胶漆类橡胶漆类天然橡胶、合成橡胶及其改性树脂天然橡胶、合成橡胶及其改性树脂17E其它漆类其它漆类如无机高分子（硅酸锂），聚苯胺，聚酰亚胺等如无机高分子（硅酸锂），聚苯胺，聚酰亚胺等按照中国的国家标准按照中国的国家标准GB2705-92，涂料基本名称代号如下表所示。，涂料基本名称代号如下表所示。代号代号基本名称基本名称代号代号基本名称基本名称00清油清油45饮水舱漆饮水舱漆01清漆清漆46油舱漆油舱漆02厚漆厚漆47车间（预涂）底漆车间（预涂
19、）底漆03调合漆调合漆50耐酸漆耐酸漆04磁漆磁漆51耐碱漆耐碱漆05粉末涂料粉末涂料52防腐漆防腐漆06底漆底漆60耐火漆耐火漆07腻子腻子61耐热漆耐热漆08水溶漆、乳胶漆水溶漆、乳胶漆62示温漆示温漆09大漆大漆63涂布漆涂布漆11电泳漆电泳漆64可剥漆可剥漆12乳胶漆乳胶漆65卷材涂料卷材涂料13水溶（性）漆水溶（性）漆66光固化涂料光固化涂料14透明漆透明漆67隔热涂料隔热涂料15斑纹漆、裂纹漆、桔纹漆斑纹漆、裂纹漆、桔纹漆71工程机械用漆工程机械用漆16锤纹漆锤纹漆72农机用漆农机用漆17皱纹漆皱纹漆73发电、输配电设备用漆发电、输配电设备用漆18金属（效应）漆、闪光漆金属（效应）
20、漆、闪光漆77内墙涂料内墙涂料20铅笔漆铅笔漆78外墙涂料外墙涂料22木器漆木器漆79屋面防水涂料屋面防水涂料23罐头漆罐头漆80地板漆地板漆24家电用漆家电用漆82锅炉漆锅炉漆26自行车漆自行车漆83烟囱漆烟囱漆27玩具漆玩具漆86标志漆、路标漆、马路划线漆标志漆、路标漆、马路划线漆28塑料用漆塑料用漆87汽车漆（车身）汽车漆（车身）30（浸渍）绝缘漆（浸渍）绝缘漆88汽车漆（底盘）汽车漆（底盘）32（绝缘）磁漆（绝缘）磁漆89其他汽车漆其他汽车漆34漆包线漆漆包线漆90汽车修补漆汽车修补漆35硅钢片漆硅钢片漆93汽车漆（底盘）汽车漆（底盘）36电容器漆电容器漆89其他汽车漆其他汽车漆37电
21、阻漆、电位器漆电阻漆、电位器漆93集装箱漆集装箱漆38半导体漆半导体漆94铁路车辆用漆铁路车辆用漆40防污漆防污漆95桥梁漆、输电塔漆及其他（大型露天）钢结构漆桥梁漆、输电塔漆及其他（大型露天）钢结构漆41水线漆水线漆96航空、航天用漆航空、航天用漆42甲板漆、甲板防滑漆甲板漆、甲板防滑漆98胶液胶液43船壳漆船壳漆99其他其他44船底漆船底漆涂料用辅助材料型号由一个汉语拼音字母和涂料用辅助材料型号由一个汉语拼音字母和12位阿拉伯数字组成，位阿拉伯数字组成，字母与数字之间有半字线（读成字母与数字之间有半字线（读成“之之”）。字母表示辅助材料类别代号。）。字母表示辅助材料类别代号。数字为序号，用
22、以区别同一类辅助材料的不同品种。辅助材料代号见下数字为序号，用以区别同一类辅助材料的不同品种。辅助材料代号见下表。表。代号代号辅助材料名称辅助材料名称X稀释剂稀释剂F防潮剂防潮剂G催干剂催干剂T脱漆剂脱漆剂H固化剂固化剂7.1概概述述涂料全名涂料全名=颜料或颜色名称颜料或颜色名称+成膜物质名称成膜物质名称+基本名称。基本名称。若颜料对漆膜性能起显著作用，则用颜料名称代替颜色名称。若颜料对漆膜性能起显著作用，则用颜料名称代替颜色名称。产品型号产品型号产品名称产品名称产品型号产品型号产品名称产品名称Q01-17硝基清漆硝基清漆H36-51中绿环氧烘干电容器中绿环氧烘干电容器漆漆A05-19铝粉氨基
23、烘漆铝粉氨基烘漆S07-1浅灰聚氨酯腻子（分浅灰聚氨酯腻子（分装）装）C04-2红醇酸磁漆红醇酸磁漆H-1环氧漆固化剂环氧漆固化剂7.1概概述述第四节第四节涂料发展概况涂料发展概况涂料的发展史一般可分为涂料的发展史一般可分为三个阶段三个阶段：（1）天然成膜物质的使用；）天然成膜物质的使用；（2）涂料工业的形成；）涂料工业的形成；（3）合成树脂涂料的生产）合成树脂涂料的生产天然成膜物质的使用天然成膜物质的使用：中国是世界上使用天然成膜物质涂料最早的国中国是世界上使用天然成膜物质涂料最早的国家之一。春秋时代（公元前家之一。春秋时代（公元前770年公元前年公元前476年）就掌握了熬炼桐油制造年）就掌
24、握了熬炼桐油制造涂料的技术。战国时代（公元前涂料的技术。战国时代（公元前475公元前公元前221年）能用桐油和大漆复年）能用桐油和大漆复配涂料。此后，该项技术陆续传入朝鲜、日本及东南亚各国配涂料。此后，该项技术陆续传入朝鲜、日本及东南亚各国,并得到发展。并得到发展。到了明代到了明代(13681644年年),中国漆器技术达到高峰。中国漆器技术达到高峰。17世纪以后，中国的世纪以后，中国的漆器技术和印度的虫胶（紫胶）涂料逐渐传入欧洲。漆器技术和印度的虫胶（紫胶）涂料逐渐传入欧洲。涂料工业的形成：涂料工业的形成：18世纪涂料工业开始形成。亚麻仁油熟油的大量世纪涂料工业开始形成。亚麻仁油熟油的大量生产
25、和应用，促使清漆和色漆的品种迅速发展。生产和应用，促使清漆和色漆的品种迅速发展。1773年，英国韦廷公司搜集出版了很多用天然树脂和干性油炼制清漆年，英国韦廷公司搜集出版了很多用天然树脂和干性油炼制清漆的工艺配方。的工艺配方。1790年，英国创立了第一家涂料厂。年，英国创立了第一家涂料厂。在在19世纪，涂料生产开始摆脱了手工作坊的状态，很多国家相继建厂，世纪，涂料生产开始摆脱了手工作坊的状态，很多国家相继建厂，法国在法国在1820年、年、德国在德国在1830年、年、奥地利在奥地利在1843年、日本在年、日本在1881年都相年都相继建立了涂料厂。继建立了涂料厂。19世纪中叶，涂料生产厂家直接配制适
26、合施工要求的世纪中叶，涂料生产厂家直接配制适合施工要求的涂料，即调合漆。从此，涂料配制和生产技术才完全掌握在涂料厂中，涂料，即调合漆。从此，涂料配制和生产技术才完全掌握在涂料厂中，推动了涂料生产的大规模化。第一次世界大战期间，中国涂料工业开始推动了涂料生产的大规模化。第一次世界大战期间，中国涂料工业开始萌芽，萌芽，1915年开办的上海开林颜料油漆厂是中国第一个涂料生产厂。年开办的上海开林颜料油漆厂是中国第一个涂料生产厂。第四节第四节涂料发展概况涂料发展概况合成树脂涂料时期：合成树脂涂料时期：19世纪中期，随着合成树脂的出现，涂料成世纪中期，随着合成树脂的出现，涂料成膜物质发生了根本的变革，形成
27、了合成树脂涂料时期。膜物质发生了根本的变革，形成了合成树脂涂料时期。1855年，英国人年，英国人A.帕克斯取得了用硝化纤维素（硝化棉）制造涂料的专帕克斯取得了用硝化纤维素（硝化棉）制造涂料的专利权，建立了第一个生产合成树脂涂料的工厂。利权，建立了第一个生产合成树脂涂料的工厂。1909年，美国化学家年，美国化学家L.H.贝克兰贝克兰试制成功醇溶性酚醛树脂。试制成功醇溶性酚醛树脂。1925年硝酸纤维素涂料的生产达到高潮。与此同时，酚醛树脂涂料也广年硝酸纤维素涂料的生产达到高潮。与此同时，酚醛树脂涂料也广泛应用于木器家具行业。泛应用于木器家具行业。1927年，美国通用电气公司的年，美国通用电气公司的
28、R.H.基恩尔突破了植物油醇解技术，发明基恩尔突破了植物油醇解技术，发明了用干性油脂肪酸制备醇酸树脂的工艺，醇酸树脂涂料迅速发展为主流的涂料了用干性油脂肪酸制备醇酸树脂的工艺，醇酸树脂涂料迅速发展为主流的涂料品种，摆脱了以干性油和天然树脂混合炼制涂料的传统方法，开创了涂料工业品种，摆脱了以干性油和天然树脂混合炼制涂料的传统方法，开创了涂料工业的新纪元。的新纪元。第二次世界大战结束后，合成树脂涂料品种发展很快。第二次世界大战结束后，合成树脂涂料品种发展很快。第四节第四节涂料发展概况涂料发展概况美、英、荷（壳牌公司）、瑞士（汽巴公司）在美、英、荷（壳牌公司）、瑞士（汽巴公司）在40年代后期首先生产
29、环氧年代后期首先生产环氧树脂，为发展新型防腐蚀涂料和工业底漆提供了新的原料。树脂，为发展新型防腐蚀涂料和工业底漆提供了新的原料。50年代初，性年代初，性能广泛的聚氨酯涂料在联邦德国拜耳公司投入工业化生产。能广泛的聚氨酯涂料在联邦德国拜耳公司投入工业化生产。1950年，美国年，美国杜邦公司开发了丙烯酸树脂，逐渐成为汽车涂料的主要品种，并扩展到轻杜邦公司开发了丙烯酸树脂，逐渐成为汽车涂料的主要品种，并扩展到轻工、建筑等部门。第二次世界大战后工、建筑等部门。第二次世界大战后,丁苯胶乳过剩丁苯胶乳过剩,美国积极研究用丁苯美国积极研究用丁苯胶乳制造水乳胶涂料。胶乳制造水乳胶涂料。20世纪世纪5060年代
30、，又开发了聚醋酸乙烯酯胶乳和年代，又开发了聚醋酸乙烯酯胶乳和丙烯酸酯胶乳涂料，这些都是建筑涂料的最大品种。丙烯酸酯胶乳涂料，这些都是建筑涂料的最大品种。1952年联邦德国克纳年联邦德国克纳萨克格里赛恩公司发明了乙烯类树脂热塑粉末涂料。壳牌化学公司开发萨克格里赛恩公司发明了乙烯类树脂热塑粉末涂料。壳牌化学公司开发了环氧粉末涂料。美国福特汽车公司了环氧粉末涂料。美国福特汽车公司1961年开发了电沉积涂料，并实现工年开发了电沉积涂料，并实现工业化生产。此外，业化生产。此外，1968年联邦德国拜耳公司首先在市场出售光固化木器漆。年联邦德国拜耳公司首先在市场出售光固化木器漆。乳胶涂料、水溶性涂料、粉末涂
31、料和光固化涂料，使涂料产品中的有机溶乳胶涂料、水溶性涂料、粉末涂料和光固化涂料，使涂料产品中的有机溶剂用量大幅度下降剂用量大幅度下降,甚至不使用有机溶剂甚至不使用有机溶剂,开辟了低污染涂料的新领域。随开辟了低污染涂料的新领域。随着电子技术和航天技术的发展着电子技术和航天技术的发展,以有机硅树脂为主的元素有机树脂涂料以有机硅树脂为主的元素有机树脂涂料,在在5060年代发展迅速，在耐高温涂料领域占据重要地位。这一时期开发并年代发展迅速，在耐高温涂料领域占据重要地位。这一时期开发并实现工业化生产的还有杂环树脂涂料、橡胶类涂料、乙烯基树脂涂料、聚实现工业化生产的还有杂环树脂涂料、橡胶类涂料、乙烯基树脂
32、涂料、聚酯涂料、无机高分子涂料等品种。酯涂料、无机高分子涂料等品种。在水性涂料中，乳胶涂料占绝对优势，此外，水分散体涂料在木器、在水性涂料中，乳胶涂料占绝对优势，此外，水分散体涂料在木器、金属涂料领域的技术、市场发展很快。水性涂料重要的研究方向有以下金属涂料领域的技术、市场发展很快。水性涂料重要的研究方向有以下几个方面：几个方面：成膜机理的研究。这方面的研究主要是改善涂膜的性能；成膜机理的研究。这方面的研究主要是改善涂膜的性能；施工应用的研究。施工应用的研究。水性聚氨酯涂料。这是近年来迅速发展的一类水性涂料。它除具水性聚氨酯涂料。这是近年来迅速发展的一类水性涂料。它除具有一般聚氨酯涂料所固有的
33、高强度、耐磨等优异性能外，且对环境无污有一般聚氨酯涂料所固有的高强度、耐磨等优异性能外，且对环境无污染，中毒和着火的危险性小。由于水性聚氨脂树脂分子内存在氨基甲酸染，中毒和着火的危险性小。由于水性聚氨脂树脂分子内存在氨基甲酸酯键，所以水性聚氨酯涂料的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学药品酯键，所以水性聚氨酯涂料的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学药品及耐久性等都十分优异，欧、美、日均将其视为高性能的现代涂料品种及耐久性等都十分优异，欧、美、日均将其视为高性能的现代涂料品种大力研究开发。大力研究开发。（2）涂料的粉末化）涂料的粉末化在涂料工业中，粉末涂料属于发展最快的一类。由于世界上出现了在涂料工业
34、中，粉末涂料属于发展最快的一类。由于世界上出现了严重的大气污染，环保法规对污染控制日益严格，要求开发无公害、省严重的大气污染，环保法规对污染控制日益严格，要求开发无公害、省资源的涂料品种。因此，无溶剂、资源的涂料品种。因此，无溶剂、100%地转化成膜、具有保护和装饰地转化成膜、具有保护和装饰综合性能的粉末涂料，便因其具有独有的经济效益和社会效益而获得飞综合性能的粉末涂料，便因其具有独有的经济效益和社会效益而获得飞速发展。速发展。（3）涂料的高固体份化）涂料的高固体份化在环境保护措施日益强化的情况下，高固体份涂料有了迅速发展。采在环境保护措施日益强化的情况下，高固体份涂料有了迅速发展。采用脂肪族
35、多异氰酸酯和聚己内酯多元醇等低粘度聚合物多元醇，可制成固用脂肪族多异氰酸酯和聚己内酯多元醇等低粘度聚合物多元醇，可制成固体份高达体份高达100%的聚氨酯涂料。该涂料各项性能均佳，施工性好。用低粘的聚氨酯涂料。该涂料各项性能均佳，施工性好。用低粘度度IPDI三聚体和高固体份羟基丙烯酸树脂或聚酯树脂配制的双组份热固性三聚体和高固体份羟基丙烯酸树脂或聚酯树脂配制的双组份热固性聚氨酯涂料，其固体含量可达聚氨酯涂料，其固体含量可达70%以上，且粘度低，便于施工，室温或低以上，且粘度低，便于施工，室温或低温可固化，是一种非常理想的高装饰性高固体份聚氨酯涂料。温可固化，是一种非常理想的高装饰性高固体份聚氨酯
36、涂料。（4）涂料的光固化）涂料的光固化光固化涂料也是一种不用溶剂、节省能源的涂料，最初主要用于木器光固化涂料也是一种不用溶剂、节省能源的涂料，最初主要用于木器和家具等产品的涂饰，目前在木质和塑料产品的涂装领域开始广泛应用。和家具等产品的涂饰，目前在木质和塑料产品的涂装领域开始广泛应用。在欧洲和发达国家，光固化涂料市场潜力大，很受大企业青睐，主要是流在欧洲和发达国家，光固化涂料市场潜力大，很受大企业青睐，主要是流水作业的需要，美国现约有水作业的需要，美国现约有700多条大型光固化涂装线，德国、日本等大多条大型光固化涂装线，德国、日本等大约有约有40%的木质或塑料包装物采用光固化涂料。最近又开发出
37、聚氨酯丙烯的木质或塑料包装物采用光固化涂料。最近又开发出聚氨酯丙烯酸光固化涂料，它是将有丙烯酸酯端基的聚氨酯齐聚物溶于活性稀释剂酸光固化涂料，它是将有丙烯酸酯端基的聚氨酯齐聚物溶于活性稀释剂（光聚合性丙烯酸单体）中而制成的。它既保持了丙烯酸树脂的光固化特（光聚合性丙烯酸单体）中而制成的。它既保持了丙烯酸树脂的光固化特性，也具有特别好的柔性、附着力、耐化学腐蚀性和耐磨性。性，也具有特别好的柔性、附着力、耐化学腐蚀性和耐磨性。为配合合成树脂涂料的推广应用，涂装技术也发生了根本性变化。为配合合成树脂涂料的推广应用，涂装技术也发生了根本性变化。20世纪世纪50年代，高压无空气喷涂在造船工业和钢铁桥梁建
38、筑中推广，大年代，高压无空气喷涂在造船工业和钢铁桥梁建筑中推广，大大提高了涂装的工作效率。静电喷涂是大提高了涂装的工作效率。静电喷涂是60年代发展起来的，它适用于大年代发展起来的，它适用于大规模流水线涂装，促进了粉末涂料的进一步推广。电沉积涂装技术是规模流水线涂装，促进了粉末涂料的进一步推广。电沉积涂装技术是60年代适应于水溶性涂料的出现而发展的，尤其在年代适应于水溶性涂料的出现而发展的，尤其在超过滤超过滤技术解决了电沉技术解决了电沉积涂装的废水问题后，进一步扩大了应用领域。积涂装的废水问题后，进一步扩大了应用领域。七十年代以来，由于石油危机的冲击，涂料工业向节省资源、能源，七十年代以来，由于
39、石油危机的冲击，涂料工业向节省资源、能源，减少污染、有利于生态平衡和提高经济效益的方向发展。高固体涂料、减少污染、有利于生态平衡和提高经济效益的方向发展。高固体涂料、水型涂料、粉末涂料和辐射固化涂料的开发，是其具体表现。水型涂料、粉末涂料和辐射固化涂料的开发，是其具体表现。九十年代初，世界发达国家进行了九十年代初，世界发达国家进行了“绿色革命绿色革命”，对涂料工业是个挑，对涂料工业是个挑战，促进了涂料工业向战，促进了涂料工业向“绿色绿色”涂料方向大步迈进。以工业涂料为例，涂料方向大步迈进。以工业涂料为例，在北美和欧洲，在北美和欧洲，1992年常规溶剂型涂料占年常规溶剂型涂料占49%，到，到20
40、00年降为年降为26%；水；水性涂料、高固体份涂料、光固化涂料和粉末涂料由性涂料、高固体份涂料、光固化涂料和粉末涂料由1992年的年的51%增加到增加到2002年的年的74%。今后十年，涂料工业的技术发展将主要体现在今后十年，涂料工业的技术发展将主要体现在“四化四化”水性化、水性化、粉末化、高固体份化和光固化。粉末化、高固体份化和光固化。（1）涂料的水性化）涂料的水性化涂料的概念：涂料的概念：涂料俗称油漆，是一种涂覆在物体表面并能形成牢固附着的连涂料俗称油漆，是一种涂覆在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性功能材料。续薄膜的配套性功能材料。目前各种高分子合成树脂广泛用作涂料的原料。目前各
41、种高分子合成树脂广泛用作涂料的原料。涂料的作用：涂料的作用：（1）保护作用金属、木材等的防腐）保护作用金属、木材等的防腐（2）装饰作用汽车、日用电器、设备、家具等）装饰作用汽车、日用电器、设备、家具等（3）特殊作用船体的防腐蚀和海洋生物附着，防热、防电等）特殊作用船体的防腐蚀和海洋生物附着，防热、防电等7.1概述概述涂料的组成：涂料的组成：一般包含成膜物质、溶剂、颜料或填料、助剂一般包含成膜物质、溶剂、颜料或填料、助剂四个组分。四个组分。（1）成膜物质成膜物质：主要由树脂组成。还包括部分不挥发的活性稀：主要由树脂组成。还包括部分不挥发的活性稀释剂。它是使涂料牢固附着于被涂物质表面上形成连续薄膜
42、的释剂。它是使涂料牢固附着于被涂物质表面上形成连续薄膜的主要物质，是构成涂料的基料，决定涂料的基本特征。主要物质，是构成涂料的基料，决定涂料的基本特征。（2）有机溶剂或水有机溶剂或水：分散介质。：分散介质。（3）颜料和填料颜料和填料：主要用于涂料着色和改善涂膜性能，增强涂：主要用于涂料着色和改善涂膜性能，增强涂膜的保护、装饰和防锈作用。膜的保护、装饰和防锈作用。（4 4）助剂助剂：是原料的辅助材料。如催干剂，增塑剂，固化剂，：是原料的辅助材料。如催干剂，增塑剂，固化剂，防老化剂，防霉剂，流平剂，防沉淀剂，防结皮剂等。防老化剂，防霉剂，流平剂，防沉淀剂，防结皮剂等。7.1概述概述7.1 概述概述
43、7.1.2涂料的分类涂料的分类（1 1）以成膜物质为基础分类：）以成膜物质为基础分类：GB2705-92以主要成膜物质为基础，将涂料划分为以主要成膜物质为基础，将涂料划分为18大类：大类：成膜物质分成膜物质分为为17类，辅助材料列为第类，辅助材料列为第18类。类。油脂，天然树脂，油脂，天然树脂，酚醛树脂酚醛树脂，沥青，沥青，醇酸树脂醇酸树脂，氨基树脂，氨基树脂，硝酸纤维素（酯），纤维素酯、纤维素醚，过氯乙烯树脂，硝酸纤维素（酯），纤维素酯、纤维素醚，过氯乙烯树脂，烯类树脂，烯类树脂，丙烯酸树脂丙烯酸树脂，聚酯树脂聚酯树脂，环氧树脂环氧树脂，聚氨酯树脂聚氨酯树脂，元素有机聚合物，橡胶，其它树脂，
44、辅助材料。元素有机聚合物，橡胶，其它树脂，辅助材料。7.1 概述概述（2 2）涂料的形态分类）涂料的形态分类固态涂料：即粉末涂料固态涂料：即粉末涂料液态涂料：溶剂型涂料、水溶性涂料、水乳型涂料液态涂料：溶剂型涂料、水溶性涂料、水乳型涂料（3 3）按涂料的特殊性能分类）按涂料的特殊性能分类建筑涂料、防腐涂料、汽车涂料、防锈涂料、防水涂料、保建筑涂料、防腐涂料、汽车涂料、防锈涂料、防水涂料、保湿涂料、弹性涂料、绝缘涂料等湿涂料、弹性涂料、绝缘涂料等（4）按涂料的光泽分类）按涂料的光泽分类高光型或有光型涂料、丝光型或半定型涂料、无光型或亚光高光型或有光型涂料、丝光型或半定型涂料、无光型或亚光型涂料型
45、涂料7.1 概述概述7.1.3我国涂料工业的现状和发展趋向我国涂料工业的现状和发展趋向（1）发展速度快目前产量）发展速度快目前产量200万吨万吨/年年,年增长速度年增长速度3.4%，生，生产企业约产企业约8000家家（2）普通型为主，高性能、环保型与国外发达国家有较大差距）普通型为主，高性能、环保型与国外发达国家有较大差距（3）水溶性涂料、高固体粉未涂料、光固化涂料是发展方向）水溶性涂料、高固体粉未涂料、光固化涂料是发展方向7.2.1基本结构及合成方法基本结构及合成方法原料原料：多元醇、多元酸和单元酸（油）。其中多元醇常用甘：多元醇、多元酸和单元酸（油）。其中多元醇常用甘油和季戊四醇；多元酸常
46、用苯酐，其次是间苯二甲酸、对苯二油和季戊四醇；多元酸常用苯酐，其次是间苯二甲酸、对苯二甲酸和顺酐；单元酸常用植物油脂肪酸（如蓖麻油、松香油等）甲酸和顺酐；单元酸常用植物油脂肪酸（如蓖麻油、松香油等）、合成脂肪酸或芳香酸等。、合成脂肪酸或芳香酸等。7.2醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料合成反应：合成反应：A.主链：由多元酸与多元醇缩聚（以苯酐和甘油反应为例）主链：由多元酸与多元醇缩聚（以苯酐和甘油反应为例）B.侧链：由单元羧酸与主链上羟基酯化侧链：由单元羧酸与主链上羟基酯化主链是强极性的，侧链的脂肪酸基和要由主链是强极性的，侧链的脂肪酸基和要由CC，CC键构成的键构成的非极性链。可以通过改变原料的组成来
47、调节极性。非极性链。可以通过改变原料的组成来调节极性。7.2醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料7.2.2油度及其对醇酸树脂性能的影响油度及其对醇酸树脂性能的影响a.油度的定义油度的定义：醇酸树脂组分中油所占的质量百分数称为油：醇酸树脂组分中油所占的质量百分数称为油度（度（OL），其表示式如下：），其表示式如下：OL（%）（油的质量）（油的质量/树脂理论产量）树脂理论产量）100油的质量油的质量/（多元醇质量多元酸质量油的质量生成水的质量）（多元醇质量多元酸质量油的质量生成水的质量）100醇酸树脂按油度来分为：短、中、长三种油度醇酸树脂按油度来分为：短、中、长三种油度短：短：3545%;中：中：4660%
48、;长：长：60%以上以上b.油度概念的扩展：油度概念的扩展：扩展为醇酸树脂侧链扩展为醇酸树脂侧链所占的质量百分数。所占的质量百分数。7.2醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料c.油度对醇酸树脂性能的影响：油度对醇酸树脂性能的影响：1.1.溶解度与极性：随油度增大，非极性增大，在非极性溶溶解度与极性：随油度增大，非极性增大，在非极性溶剂中溶解度增大；反之，在极性溶剂中溶解度增大。剂中溶解度增大；反之，在极性溶剂中溶解度增大。2.2.硬度：随油度减小，硬度增大。硬度：随油度减小，硬度增大。3.3.干率：中等油度的干率性好。干率：中等油度的干率性好。4.4.耐久性：中等油度的室外耐久性好。耐久性：中等油度的室外
49、耐久性好。5.5.刷涂性：长油度，柔性增大，刷涂性好。刷涂性：长油度，柔性增大，刷涂性好。6.6.耐水性：中等油度的耐水性好，极性大易吸水。耐水性：中等油度的耐水性好，极性大易吸水。7.7.保光保色性：随油度减小其保光保色性得到改善。保光保色性：随油度减小其保光保色性得到改善。7.2醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料a.羟值定义羟值定义：100克树脂中含有的羟基的当量数，称为羟值。克树脂中含有的羟基的当量数，称为羟值。7.2.3羟值及其对醇酸树脂性能的影响：羟值及其对醇酸树脂性能的影响：b.羟值对树脂性能的影响：羟值对树脂性能的影响：1.超量的羟基值对树脂分子链长短起调节作用。过量的端超量的羟基值对树脂
50、分子链长短起调节作用。过量的端羟基值将对分子链起终止作用。醇酸树脂分子链的重复结羟基值将对分子链起终止作用。醇酸树脂分子链的重复结构单元（链节）数与羟基超量成函数关系：构单元（链节）数与羟基超量成函数关系：U：链节数；：链节数；rn(多元醇多元醇)/n（二元酸），（二元酸），n为摩尔数为摩尔数7.2醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料c.羟值对醇酸树脂涂膜性能的影响：羟值对醇酸树脂涂膜性能的影响：粘度随羟值增加而增大。粘度随羟值增加而增大。羟基与自动氧化过程中形成的过氧化氢能形成较稳定的羟基与自动氧化过程中形成的过氧化氢能形成较稳定的络合物，阻止过氧化氢基分解，降低膜干燥速度。络合物，阻止过氧化氢基分解，