涂料技术基础 第二章5
涂料的检验：基础知识
精细化学品检验技术
基础知识
项目四 涂料的检验
涂料的组成
虽然涂料种类繁多，作用各异，但是它们的组成成分，按其功能可以归纳成四类：成膜物质、颜 (填)料、溶剂和助剂。
精细化学品检验技术
项目四 涂料的检验
基础知识
产品类型
GB 3186—82中根据涂料产品的状态，将产品分为五种类型： A型：单一均匀液相的流体，如清漆和稀释剂。 B型：两个液相组成的流体，如乳液。 C型：一个或两个液相与一个或多个固相一起组成的流体，如色漆和乳胶漆。 D型：粘稠状，由一个或多个固相带有少量液相所组成，如腻子、厚浆涂料和用油或清漆调制的颜 料色浆，也包括粘稠的树脂状物质。 E型：粉末状，如粉末涂料。
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精细化学品检验技术张军科
基础知识
涂料是一种材料，用于涂装物体表面而能形成涂膜，从而起到保护、装饰、标 志及其他特殊作用(如电绝缘、防污、减阻、隔热、耐辐射、导电、导磁等等)。
早先涂料都是用植物油和天然树脂加工而成通常叫油漆。 随着工业的发展，涂料品种日益增多，质量和性能不断提高，许多新型涂料已 不再含有油的成分。因此，现在把用于涂装物面的各种材料统称为涂料。
基础知识
涂料的分类
按其是否有颜料可分为：清漆，色漆等； 按其形态可分为：水性涂料，溶剂型涂料，粉末涂料，高固体分涂料，无溶剂涂料等； 按其用途可分为：建筑涂料，汽车漆，飞机漆，木器漆等； 按其固化方式可分为：常温固化涂料，高温固化涂料，射线固化涂料；按其涂装方式可分为：喷 漆，浸漆，烘漆，电泳漆等； 按其施工工序可分为：底漆，腻子，二道漆，面漆，光漆等； 按其涂膜的特殊功能可分为：绝缘漆，防锈漆，防腐蚀漆等。 按成膜物质分类，可将涂料分为17类，如醇酸树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、酚醛树脂 涂料、丙烯酸树脂涂料等。 这些分类的方法标准不一，各有侧重，并不能全面地反映涂料的本质。
涂料与粘合剂
溶 剂 助 剂
4. 涂料的基本组成
油 脂
植物油如桐油
松香及其衍生物
成 膜 物
天然树脂
纤维素衍生物 氯化天然橡胶
合成树脂
低分子化合物化学加工物
无机成膜物
原硅酸乙酯和碱性硅酸盐
4. 涂料的基本组成
颜料的种类
白色颜料：钛白、锌钡白（立德粉）、氧化锌
黑色颜料：炭黑、氧化铁黑
彩色颜料：无机和有机彩色颜料
涂料与粘合剂
Coatings and adhesivesபைடு நூலகம்
授课教师：方华高 fanghg@
课程的主要内容
介绍涂料科学的基础理论，涂料制备与应用的原理；
介绍涂料的前沿课题及各种新型涂料；
介绍粘合剂的基础理论及制备原理；
介绍各种粘合剂及粘合剂发展的趋势。
Foundation of Coating and Adhesive
2. 涂料的发展历史
天然树脂（natural resin）阶段
即主要以天然油脂、大漆、虫胶等天然树脂或改性的天然
树脂为原料制成的溶剂性涂料和天然树脂涂料。
天然树脂的特点是原料易得，制备工艺简单，但涂料的性
能和用途都很有限。
用于涂料的天然树脂俗称大漆，是我国著名特产，又有
“国漆”之称。从漆树上采割下来的汁液称为毛生漆或原
五、按施工顺序分类
可分为面漆和底漆。底漆又分为封闭底漆，腻子或填孔剂，
头道底漆，二道底漆。 封闭底漆，是一层薄膜，用于防止涂层与底材间物质的渗透。 腻子或填孔剂，是一种高颜料含量的涂覆物质，用于填平和嵌补
被涂物表明的凹孔及较深的不平处，以便使物体在涂下一道漆时
有一个平整的表面。
奇瑞涂装工艺培训教材修改版
涂装工艺培训教材涂装工艺一、涂料的基础知识二、汽车车身涂装主要的工艺过程第一章涂料的基础知识学习要点：掌握涂装定义、功能、三要素；了解涂料、涂装的基本知识，如涂料组成、涂膜的干燥阶段和方式，知道相关术语解释，如树脂、颜料等。
学习难点：理解涂料各部分组成的作用，涂料固化的类型。
第一节涂料与涂装一、涂装简介：1.涂装定义：将涂料覆于工件表面上，经干燥成膜的工艺过程。
已固化成膜的涂料膜称为涂膜。
2.涂装功能：①保护作用②装饰作用③特殊功能④标识作用。
3.涂装三要素：材料、工艺、管理。
3.1涂装材料：涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本条件。
在选用涂料时，要从涂膜性能、作业性能和经济效果等方面综合衡量，吸取他人的经验，或通过试验确定。
如果忽视涂膜性能，单纯考虑涂料的价格，会明显地缩短涂层的使用寿命，造成早期补漆或重新涂漆，反而带来更大的经济损失。
如果涂料选用不当,即使精心施工，所得涂层也不可能耐久，如内用涂料用作户外面漆，就会早期失光、变色和粉化。
又如含铁颜料的涂料涂在黑色金属制品上是好的防锈涂料，而涂在铝制品上反而促进铝的腐蚀。
3.2涂装工艺：涂装工艺是充分发挥涂装材料的性能，获得优质涂层，降低涂装生产成本和提高经济效益的必要条件。
涂装工艺包括所采用的涂装技术（工艺参数）的合理性和先进性；涂装设备和涂装工具的先进性和可靠性，涂装环境条件以及涂装操作人员的技能、素质等。
如果涂装工艺与设备选择和配套不当，即使采用优质涂料也得不到优质涂膜，如果所选用的涂装工具和设备的涂着效率低，故障多，则势必造成涂装运行成本高，经济效益差。
灰尘是涂装的天敌，高级装饰性的汽车车身涂装必须在除尘、从空调风的环境下进行。
涂装操作人员的技能熟练程度和责任心是影响涂装质量的人为因素，加强操作人员的培训，提高人员的素质是非常必要的。
近一二十年来汽车制造厂家都不惜巨大的代价提高涂装线的机械化和自动化水平，目的是减少人为因素造成的质量波动，确保涂层质量的稳定，降低返修率。
油漆工培训教材
2天然树脂漆
• 以干性油与天然树脂为基本原料。 • 干燥快，短油度的漆膜坚硬易打磨，适合 室内物品的涂装；长油度的漆膜柔韧耐大 气性好，具有良好的装饰和保护作用，价 格低廉，适合室外使用。 • 缺点是力学性能差，短油度耐大气性差， 长油度的漆膜不能打磨抛光。
3酚醛树脂漆
• 是以各种酚醛树脂为主要成膜物质的涂料。是涂 料中使用最广泛的品种之一，分改性、醇溶性、 油溶性以及水溶性酚醛树脂四种。 • 广泛使用于家具、建筑、船舶、机械、电气及防 化学腐蚀方面。 • 优点是漆膜坚硬，耐水性好，纯酚醛的耐化学腐 蚀性好，有一定绝缘性能，附着力好。缺点是漆 膜较脆，颜色易变深耐大气性差，易粉化，不宜 作为白色或浅色漆。
颜料的性质
• 着色力：某种颜料和另一种颜料在油料中 混合时，所能呈现它本身颜色强弱的能力。 • 遮盖力：色漆涂饰在物体表面使被涂物面 的底层颜色不再透过涂层而显露的能力。 • 防锈性：是指抑制金属腐蚀的能力。 • 粉化：漆膜经过曝晒后，颜料从漆膜中脱 落形成粉末的现象。
（3）溶剂 • 其作用是将成膜物质溶解或分散成液态， 使之易于施工形成薄膜，并在施工后容易 从薄膜中挥发出来，从而使薄膜形成固态 的涂膜。溶剂成分通常是可挥发液体。包 括水、无机化合物和有机化合物。溶剂所 占的比例一般为50%。
• （4）助剂 • 不能单独形成涂膜，在涂料成膜后作为涂 膜中的一个组成存在于涂膜中。对涂料和 涂膜的某一特定方面的性能起改进作用。 助剂用量很少，但作用显著，成为现代涂 料生产技术的重要内容之一。
涂料培训资料(两篇)
引言概述：涂料是一种广泛应用于建筑装饰、工业生产以及家居装饰等领域的材料，具有保护、美化和防护等多种功能。
本文是《涂料培训资料（二）》，旨在为涂料行业从业人员提供专业的培训指南，帮助他们更好地了解涂料的原理、分类、应用和施工等相关知识。
正文内容：一、涂料的原理1.涂料的基本组成元素：树脂、溶剂、颜料和助剂。
2.树脂的种类和特点：如丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。
3.颜料的种类和作用：填充颜料、颜料分散剂等。
4.溶剂的作用和选择：挥发性溶剂、水性溶剂等。
5.助剂的种类和作用：增稠剂、防腐剂、流平剂等。
二、涂料的分类1.按用途划分：建筑涂料、船舶涂料、汽车涂料等。
2.按基材划分：水性涂料、油性涂料、粉末涂料等。
3.按涂料膜形成方式划分：溶剂型涂料、乳液型涂料等。
4.按涂料膜性能划分：防腐涂料、防火涂料、耐磨涂料等。
5.按颜色划分：彩色涂料、透明涂料、金属漆等。
三、涂料的应用1.建筑涂料的应用：内墙涂料、外墙涂料、防水涂料等。
2.船舶涂料的应用：船体涂料、船底防污涂料等。
3.汽车涂料的应用：底漆、面漆、清漆等。
4.家居涂料的应用：木器涂料、墙面漆、地坪涂料等。
5.工业涂料的应用：金属涂料、防腐涂料、电器漆等。
四、涂料的施工1.涂料的准备工作：基面处理、涂刷工具准备等。
2.涂料膜的施工方式：刷涂、辊涂、喷涂、浸涂等。
3.涂料施工的注意事项：环境温度、施工顺序、涂料过程控制等。
4.涂料施工的常见问题及处理：起皮、开裂、鱼眼等。
五、涂料的质量管理1.涂料质量的评价标准：外观、附着力、干燥时间等。
2.涂料质量控制的方法：原材料检验、现场施工监控等。
3.涂料质量问题的分析与解决：根因分析、改进措施等。
4.涂料质量监督与检测：国家标准、第三方检测等。
5.涂料质量持续改进：技术研发、工艺改进等。
总结：本文对涂料的原理、分类、应用和施工等进行了详细阐述。
通过了解涂料的基本组成元素和作用，可以更好地选择和应用涂料。
涂料的分类和应用领域多样，读者可以根据自身需要进行选择。
《涂料与粘合剂》教学大纲
《涂料与粘合剂》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：《涂料与粘合剂》（Coating and Adhesives）课程号（代码）：300043020课程类别：专业选修课学时：32 学分：2二、教学目的及要求《涂料与粘合剂》课程是应用化学、材料化学及其相近专业的一门选修课程，是在学生具备了必要的有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等基础知识之后，选修的专业课。
它是以有机化学为基础，建立在高分子化学理论基础上的一门应用性质的科学。
《涂料与粘合剂》课程系统、全面地介绍涂料与粘合剂的理论知识和应用技术，主要研究涂料与粘合剂的组成与性能、主要施工工艺、性能检测以及与之相关的理论。
通过本门课程学习，首先应掌握主要涂料品种的反应原理，所用原料和配料比，影响形成反应的因素以及生产的操作工艺；其次应掌握一些特殊功能的涂料品种与一般的涂装技术基础；对所学涂料品种的性能测试方法和安全技术也应有一定的了解；此外了解各种粘合机理及常见的粘合剂。
培养学生从事涂料与粘合剂研究与开发工作的能力，为学生今后从事本专业的技术与科研工作打下必要的基础。
对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求 1，分指标点1.4和1.5；（2）毕业要求2，分指标点2.2和2.3；（3）毕业要求3，分指标点3.4；（4）毕业要求6，分指标点6.3；三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点）第一章绪论（3学时）简要介绍涂料的定义和作用，涂料的发展方向。
使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。
了解涂料的分类方法，及各组分的作用，使学生了解涂料的成膜机理要点：涂料的定义、涂料工艺的定义、涂料性能、涂料的作用课程学习的目的、方法、要求涂料的分类，涂料的命名、涂料的组成及各组分的作用，了解主要成膜物质、次要成膜物质、助成膜物质和挥发物质；物理成膜方式和化学成膜方式。
第二章酚醛树脂涂料（3学时）从酚醛树脂的合成原理出发，使学生掌握酚醛树脂的合成原理，了解酚醛树脂形成反应的影响因素，掌握酚醛树脂涂料的合成配方及生产工艺。
涂料工程技术交底
涂料工程技术交底一、项目概述涂料工程是建造装饰工程中的重要环节，涉及到涂料的选择、施工工艺、质量控制等方面。
本文将详细介绍涂料工程的技术交底内容，包括涂料种类、施工工艺、质量要求等。
二、涂料种类1. 墙面涂料：包括内墙涂料和外墙涂料。
内墙涂料常见的有乳胶漆、壁纸胶等，外墙涂料常见的有乳胶漆、石膏漆等。
2. 木器涂料：用于木制家具、门窗等的涂料，常见的有清漆、木器漆等。
3. 金属涂料：用于金属表面的涂料，常见的有防锈漆、防火涂料等。
4. 地坪涂料：用于地面的涂料，常见的有环氧地坪漆、水性地坪漆等。
三、施工工艺1. 准备工作：包括清洁施工面、修补墙面缺陷、保护周边设施等。
2. 底漆施工：根据涂料种类选择适当的底漆，进行刷涂或者喷涂。
3. 中涂施工：根据设计要求选择适当的涂料，进行刷涂或者喷涂。
4. 面漆施工：根据设计要求选择适当的涂料，进行刷涂或者喷涂。
5. 涂层干燥：根据涂料的要求，进行充分的干燥时间，确保涂层质量。
6. 清理工作：清理施工现场，保持环境整洁。
四、质量要求1. 涂料选择：根据设计要求和环境条件选择适当的涂料种类，并确保涂料质量合格。
2. 施工工艺：按照涂料厂家提供的施工工艺要求进行施工，保证施工质量。
3. 涂层厚度：根据设计要求和涂料厂家提供的要求，控制涂层的厚度，避免涂层过厚或者过薄。
4. 干燥时间：根据涂料的要求，严格控制涂层的干燥时间，确保涂层质量和耐久性。
5. 表面质量：涂料施工后，要保证表面平整、无气泡、无刷痕等质量问题。
6. 防腐防霉：根据需要，选择具有防腐防霉功能的涂料，确保涂层的长期保护效果。
五、施工安全1. 施工人员应经过专业培训，了解涂料施工的安全操作规程。
2. 使用涂料时应佩戴适当的防护设备，如手套、口罩、护目镜等。
3. 施工现场应设置明显的安全警示标志，确保施工人员的安全。
4. 施工现场应保持通风良好，避免涂料挥发物对施工人员的危害。
5. 涂料存放区域应远离火源、热源，避免涂料的自燃和爆炸。
涂料培训课件
涂料培训课件标题：涂料培训课件一、引言涂料作为现代工业和日常生活中不可或缺的材料，具有防腐、保护和美观等多种功能。
本课件旨在为涂料行业从业者、技术人员及对涂料有兴趣的人员提供系统、全面的涂料知识培训，帮助大家了解涂料的基本概念、分类、组成、性能、应用及发展趋势，从而提高涂料行业整体水平。
二、涂料的基本概念1. 涂料的定义涂料是一种涂覆于固体表面，形成连续、均匀、坚韧保护膜的液态或粉末状物质。
涂料主要由成膜物质、颜料、填料、助剂和溶剂（或水）组成。
2. 涂料的作用涂料具有防腐、保护、装饰、标识、隔热、导电、绝缘、防滑、防火等功能。
三、涂料的分类1. 按照成膜物质分类（1）油脂类涂料：以干性油、半干性油、不干性油等为主要成膜物质。
（2）树脂类涂料：以天然树脂、合成树脂等为主要成膜物质。
（3）橡胶类涂料：以天然橡胶、合成橡胶等为主要成膜物质。
2. 按照分散介质分类（1）溶剂型涂料：以有机溶剂为分散介质。
（2）水性涂料：以水为分散介质。
（3）粉末涂料：不含溶剂，直接以粉末形式应用。
3. 按照干燥方式分类（1）氧化干燥涂料：通过空气中的氧气与涂料中的不饱和键发生反应，实现干燥。
（2）热塑性涂料：通过加热使涂料中的树脂熔融流动，冷却固化。
（3）双组分涂料：由两个组分组成，分别储存，混合后通过化学反应实现干燥。
四、涂料的组成1. 成膜物质：是涂料中起主要作用的部分，决定了涂料的基本性能。
2. 颜料：用于改善涂料的颜色、遮盖力、耐候性等性能。
3. 填料：用于提高涂料的机械强度、耐磨性、耐热性等性能。
4. 助剂：用于改善涂料的生产、储存、施工、性能等各方面。
5. 溶剂（或水）：用于调节涂料的粘度、干燥速度等性能。
五、涂料的性能1. 外观性能：包括颜色、光泽、透明度等。
2. 物理性能：包括硬度、附着力、柔韧性、耐磨性、耐冲击性等。
3. 化学性能：包括耐水、耐酸碱、耐溶剂、耐候性等。
4. 施工性能：包括施工方法、干燥速度、重涂间隔等。
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与水反应生成二氧化碳是聚氨酯泡沫塑料制造过程中的关 键反应之一
羧酸：生成酰胺或脲 1）生成酰胺
羧酸：生成酰胺或脲 2）生成脲
异氰酸酯与一级加成产物的二次加成反应
氨基甲酸酯→尿基甲酸酯：
酰胺→酰基脲：
脲→缩二脲：
与一次加成反应相比：二次反应速度慢，反应程度低； 二次反应导致交联和支化，影响涂膜性能； 二次产物升温时可分解为异氰酸酯、氨基甲酸酯、脲；
异氰酸酯的自加成反应
1）异氰酸酯结构类似
于烯类单体，可进行 N=C双键的连锁加成， 形成线形及环状加聚物：
2） N=C双键与环氧化物扩环加成
异氰酸酯可作环氧树脂的固化剂
3） N=C=O缩去CO2生成碳二亚胺(碳化二亚胺)
碳二亚胺(Carbodiimide)含有N=C=N官能团，是一类常用的失水剂。
漆中气泡跑掉后再施工；
聚氨酯漆单组分与双组分的区别
双组分聚氨酯清漆的干燥速度块，硬度、耐磨性等均属优
良； 单组分聚氨酯漆主要有聚氨酯改性油和潮气固化型单组分 聚氨酯
聚氨酯改性油价格便宜，无游离异氰酸酯的毒性，保存的 期限较长，但易泛黄，是一种性能较差的聚氨酯漆； 潮气固化型聚氨酯的性能要比聚氨酯改性油好，但仅次于 双组分聚氨酯清漆
芳香族聚氨酯的氨基易被氧化而泛黄
脂肪族异氰酸酯
比芳香族异氰酸酯贵，因此只用于有保色性、耐候性要求
的地方
3. 六亚甲基二异氰酸酯(HDI)
透明液体（无色或浅黄），易挥发，毒性大； 耐候性、保色性突出；
因此商业化品多为HDI低聚物：
HDI缩二脲多异氰酸酯； HDI缩三脲多异氰酸酯
另一类是乳液型，通过乳液聚合方法来制备 其特点是一步即可完成，不需要抽除溶剂和后分散步骤， 其化学组成也可按照应用的需要进行设计，而不必象第 一类方法那样必须提供足够的亲水基团；
其分子量和NCO反应性基团可在较大范围内变动；
与水分散型聚合物不同：
乳液在聚合物与水相之
间有明显界面，其粒径较大； 某些乳液聚合方法也可制备水分散型聚合物
聚氨酯涂料的主要原料包括：
二异氰酸酯或多异氰酸酯；
NCO-R-NCO HO-R-OH
二元羟基化合物或多元羟基化合物；
助剂
异氰酸酯的种类
2,4-TDI 2,6-TDI 二苯甲烷二异氰酸酯(MDI) 六亚甲基二异氰酸酯(HDI) 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) 脂肪族异氰酸酯 二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI) 四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI) 甲基苯乙烯异氰酸酯(TMI) 4,4’-MDI 2,4’-MDI(少量)
聚氨酯的结构
分子结构：
分子链间相互作用——氢键：
聚氨酯分子内部氢键的作用：
吸收内能：20~25kJ/mol，避免应力导致共价键 断裂； 氢键再生：除去外部作用力后，氢键重新生成； 机械性能：坚硬、柔韧、光亮、丰满、耐磨， 附着力强； 耐腐蚀：耐油(溶剂)、耐酸、工业废气
优异性能：
羟基化合物的种类
多元醇
聚酯多元醇 聚醚多元醇
含端羟基的饱和聚酯：醇酸树脂、 聚酯树脂、聚合油脂 环氧丙烷类 端羟基聚丁二烯
多羟基化合物
端羟基聚异丁烯 端羟基聚丙烯酸酯类 环氧树脂
添加剂的种类
叔胺类 金属有机化合物 催化剂 羧酸碱金属盐 酚盐 二元醇、二元胺 扩链剂/交联剂 多元醇、多元胺 化学反应类 水分清除剂 单异氰酸酯 甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺，三亚乙 基二胺…… 二月桂酸二丁锡、二醋酸二丁锡、辛酸 亚锡、环烷酸锡……己酸/任酸/亚麻酸 (Bi、Ca、Ba、Sr、Mg……)、硬脂酸铁、 氯化铁…… 苯酚钠
水分散型羟基组分和乳液型羟基组分 各有优缺点：
水分散型
具有清澈透明的外观．其胶体可直接乳化异氰酸酯组分； 缺点是较高的羟基含量需消耗较多的异氰酸酯，并且较多 羧基的存在影响成膜的耐水性和其他性能
乳液型羟基
组分可对羟基含量进行自由设计，减少异氰酸酯用量，降 低成本，延长施工时限和减少与NCO 反应有关的问题；
聚酯和水性聚氨酯等
一类是水分散型；其主要通过溶液聚合和本体聚合来制 备，用碱中和后转移至水相中分散而完成；在某些情况 下需抽除反应时的有机溶剂 水分散型聚合物的特点是分子量低，亲水性基团如羟基、 羧基等含量高，由此可形成真溶液或分散腔体 这种分散 胶体通常粒径小于0.08微米 特征是聚合物粒子和水相界面的扩散互穿。
体，以降低毒性； 比如三聚体(异氰尿酸酯)：
实际工艺中让羟基过量，使TDI单体耗完 或者TDI过量，在反应后用真空擦膜蒸发器除去过 量TDI单体
2. 二苯甲烷二异氰酸酯
(MDI，Diphenyl-methane-diisocyanate )
二聚体不溶，难处理，纯度随时间下降； 可经过改性（二缩丙二醇）后使用：
性能已接近或达到溶剂型聚氨酯涂料的水平 无有机溶剂，环保
1. 异氰酸酯组分 在异氰酸酯上引入亲水性基团，以使其易分散于水中 这个方法的优点是两组分易于混合，但缺点是可能导
致涂膜耐水性和硬度较差，尤其当异氰酸酯组分使用 较多时更为明显。
2. 水性羟基组分，包括含多羟基的水性丙烯酸、水性
物理吸附类
分子筛
聚氨酯的结构与性能
1. 氢键
羰基氧原子与氮原子氢形成氢键（环状或非环 状），在外力作用下吸收能量，避免化学键的 断裂；当外力消除后重新形成氢键； 氢键作用可逆，使得PU具有比其他树脂更高的 断裂伸长率、耐磨性、韧性
2. 固化性能
–NCO基团活性较高，因此聚氨酯涂料既可高 温烘干，又能低温固化； 缩短工期、扩展施工季节限制； 含有芳基的异氰酸酯被氧化后生成双醌亚胺发 色团，波长在可见光范围，泛黄严重； 脂肪族异氰酸酯无共轭效应，脂肪链不易氧化， 耐黄变性比芳基异氰酸酯好
聚氨酯涂料
历史
1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸
酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯， 并以此为基础进入工业化应用； 英美等国1945～1947年从德国获得聚氨酯树脂 的制造技术，于1950年相继开始工业化； 日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公 司引进聚氨酯工业化生产技术； 20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步，近 十几年发展较快。
Coating Chp.2 Sec.5 Polyurethane Resin Coatings 聚氨酯树脂涂料
化学化工学院 英晓光 2012
聚氨酯弹性体
单组份聚氨酯密封胶 聚氨酯合成革(人造革)
聚氨酯，全称聚氨基甲酸酯 聚氨酯=多异氰酸酯+多羟基化合物 聚加成 （逐步聚合）
聚氨酯弹性纤维
聚氨酯软泡
在双组份聚氨酯树脂中，NCO/OH比例为1:1.1
比1:1获得的漆膜性能更好
部分过量的NCO与水、溶剂、填料反应生成脲 键 A组分太少，则不足以使B 反应完全，涂膜发 软、发粘，耐水性差，化学稳定性下降； A组分过多，过剩的NCO与空气中的水反应形 成脲键，进而形成缩二脲、甲酸酯，涂膜交联 密度大，膜脆不耐冲击，
单组分的优点是使用方便，但涂膜固化速度受到施工时气
候环境的影响，在冬季寒冷干燥条件下，不易干燥、固化。
水性双组份聚氨酯涂料
水性聚氨酯涂料分为两个组分，其一为水性羟
基组分，另一为水分散型或可被水性羟基组分 乳化的异氰酸酯组分； 二者可在常温或加热下交联固化成膜 水性产品的重要意义
聚氨酯漆施工要点
聚氨酯漆与固化剂必须按照说明要求的比例混合调配，如
果比例不当，会严重影响漆膜性能；
固化剂加入过多会引起漆膜发暗，附着力差，出现针孔、 气泡；
固化剂加入量不足则漆膜软，干燥慢甚至长时间不干，耐 水耐化学性差
在室温静置15～30min后在涂饰，待
被H进攻：
机理2：C=O加成、重排。异氰酸根的C电负性最弱，易被亲核试剂(如
O)进攻：
因此，异氰酸酯反应活性取决于R的电负性：
供电基团使碳原子的正电荷减少，异氰酸酯活 性降低；（烷基） 吸电基团使碳原子的正电荷增加，异氰酸酯活 性升高。（芳基、卤族、硝基……） 叔丁基＜环己基＜正烷基＜-H ＜苄基(苯甲基) ＜苯基＜对硝基甲苯基＜氯磺酰苯基
HDI缩二脲多异氰酸
酯，由3HDI+H2O反应 得到：
HDI缩三脲多异氰酸
酯，比缩二脲的耐热、 耐候性更好：
4. 四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI) 芳环未与异氰酸酯基共轭，因此体现出脂肪族异氰酸
酯特性；
TMXDI的NCOα碳原子上没有活泼氢，因此涂料具有
极好的耐候性、耐水性、耐久性、保色性、断裂伸长 率；
水解得到脲衍生物。 碳二亚胺可作含羧基水性涂料的交联剂、粘接促进剂：
当异氰酸酯的种类确定时，反应活性取决于活
泼氢化合物的类型；
一般活性顺序为：
脂肪-NH2>芳环NH2>伯羟基>H2O>仲羟基>叔 羟基>酚羟基>-COOH / -NHCONH->-CONHR>-NHCOO->
二. 聚氨酯涂料的原料
常见取代基对活性的加成：
一. 异氰酸酯的化学反应
1. 异氰酸酯与活泼氢的加成反应
1）异氰酸酯与活泼氢的一次加成反应； 2）异氰酸酯与一级加成产物的二次加成
反应；
2.异氰酸酯的自加成反应
异氰酸酯与活泼氢的一次加成反应