第三章 典型涂料的生产技术1 第一节 醇酸树脂涂料 涂料工艺(第二版) 教学课件
涂料醇酸树脂课件
醇酸树脂旳合成原理
线性聚酯 交联型聚酯
醇酸树脂旳制备中旳化学反应 1、酯化反应
为使反应→应把反应时生成旳水引出。
2、醇解反应
3、酸解反应
油类与有机酸共热，因有过多旳羧基存在产生羧
基旳重新分配现象，这种反应在实际生产中用旳不 多，只有用间苯二甲酸时才采用。
例：设计一种由甘油、苯酐和豆油制备油 长为52%旳中油度醇酸树脂。
环节：（1）、按油长估计过量值，参照 181页经验数据。选18%，列出各原料 旳量 1当量苯酐 74克 苯酐分子量148 1.8当量甘油 36.2克 生成水量 9克
树脂中苯酐和甘油量为：
74 36.2 9 101.2
（2）拟定所用油量
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C R
O
CO
R
C
COCH2 CH CH2O
O
O
O
n CO
R
凝胶化现象及理论预测
制备醇酸树脂过程中反应到一定程度， 粘度忽然迅速增长，形成凝胶物，称为 “凝胶化现象”。
开始出现凝胶时旳临界反应程度称为 “凝胶点”。
2.1.9 醇酸树脂在涂料中旳应用
第一大类涂料用树脂，占合成树脂总量旳三 分之一以上。醇酸树脂能够制成清漆、色漆、 工业专用漆和通用漆。
1. 干性短油度醇酸树脂 油度为30-40%，苯二甲酸酐>35%，豆油、
亚麻油、脱水蓖麻油、桐油、红花油等制成， 凝固快，附着力好，耐磨，光泽度、硬度好， 用于汽车、玩具、机器部件等金属制品旳底 漆和面漆等
涂料工艺第二版课程设计
涂料工艺第二版课程设计一、前言随着涂料工业的快速发展和市场不断扩大，涂料工艺也逐渐成为工业制造的重要一环。
为了满足市场的需求，提高生产效率和涂装质量，本课程将对涂料工艺进行深入剖析和介绍。
本课程第一版基础知识点较多，第二版将进一步完善内容，并适当加入涂装实例和案例分析，以期更好地帮助学生理解和掌握涂料工艺的相关知识点。
二、课程概述1.课程目标本课程旨在通过讲解涂料的基本知识、涂料工艺和涂装质量控制等方面内容，熟悉涂料在制造生产过程中的应用和管理，培养学生具备良好的生产管理能力和实践操作能力，为企业生产提供更高品质的服务。
2.课程安排本课程由基础知识、涂料配方和混合、涂装工艺以及涂装质量控制4部分组成。
每个部分包含了理论知识和实践操作，理论知识占变化为70%左右，实践操作占30%左右。
下面分别介绍：1.基础知识：主要包括涂装工艺的概述、涂料的物理和化学性质等基本概念和知识点。
在内容教学的基础上，要求学生了解和掌握不同场合和不同材料选择不同的涂料类型，并通过综合实例加深对不同材料涂料的理解和应用。
2.涂料配方和混合：主要介绍涂装工艺配方的计算和涂料的混合方法。
配方设计要求学生掌握常见涂料的比例设置，配方计算和涂料混合的方法与技巧。
在实践中，指导学生了解涂料常规进料方式，如何设置进料比例、涂料配合工具的使用和配方调整。
3.涂装工艺：授课时将重点介绍喷涂和刷涂两种涂装方法在实践中的基本操作技巧，包括不同喷嘴规格、药枪形状和颜色等因素的影响因素分析，涂装厚度和涂层颜色的精确定位，涂装工具和作业区域的技术规范等。
4.涂装质量控制：本课程的最后一部分将着重讲述涂装质量控制，将有关质量到会和检测的规范化容和考核方法的深入分析开讲，突出涂制过程的重要环节和难点，使学生掌握涂制过程检测能力，提高涂制产品的质量和生产效率。
三、总结通过本课程的学习，学生将获得涂料工艺的基本知识，能够在制造生产中灵活应用，并能够开展实践操作和质量控制。
醇酸树脂的工艺.
第一章概述第一节醇酸树脂涂料发展简史1．醇酸树脂的生产是如何发展起来的?由多元酸与多元醇缩合而得树脂的生成技术成熟于19世纪中叶。
1847年Berzslius第一个将酒石酸与甘油缩合制成合成聚酯。
到1901年，Watson Smith首次用苯二甲酸酐与甘油缩合制成呈玻璃状质地硬脆的聚合物。
由于它具有热转化性，美国通用电气公司(GeneralEleclricCompany)于1921年对甘油—苯二甲酸酐的反应进行了深入研究，发现如果苯二甲酸酐部分地为一元酸所取代，则生产物将比原来柔韧，具有较好的溶解忭。
19g7年，通用电气公司的Kienle对多元醇与多元酸合成的聚酯作了重大的改进，把脂肪酸加在聚酯的成分中，开发出含不饱和脂肪酸的苯二甲酸甘油酯，基于它由醇与酸合成而来，故称这种聚合物为“醇酸”。
从此醇酸树脂在涂料工业中推广应用，涂料生产走出以于性油与天然树脂并合熬炼的传统工艺模式，开创了以化学合成方法生产涂料的革命。
2．我国醇酸树脂涂料发展状况如何?醇酸树脂和由该树脂制造的涂料，在我国涂料：[业中占有重要的地位，始终为中高档涂料的主要产品。
据不完全统计，从1998～2001年，我国醇酸树脂漆与其他含醇酸树脂的氨基、硝基漆、过氯乙烯漆、聚氨酯漆的产量占据着涂料市场的主要份额，详情见表l—l。
从表中的数据可以看出，醇酸树脂涂料产量大，品种多，应用广泛，市场前景广阔，可以成为涂料工业中的支柱产品。
其中，用中油度干性醇酸树脂制成的涂料，是醇酸树脂涂料中的主要一类，其特点是能常温干燥，干燥速度也比一般油基涂料快。
它的涂膜户外耐久性好，可达三年以—亡。
另外它的漆膜光亮丰满，平整坚韧，对金属有很好的附着力，因此被广泛用于金属木材表面的涂覆，一般大中型交通乍辆、电机机械设备以及其他一些不易烘烤的工业制品等，大都采用配套的醇酸腻子、底漆、磁漆(面漆)来喷涂，不仅装饰效果好，而且比其他油基涂料能大大延长被涂饰物的使用寿命，其中以木制品尤佳；而用长油度干性醇酸树脂制成的涂料，可比中油度醇酸树脂涂料涂覆性能更好，柔韧保光，便于施工，特别适用于井架、桥梁、电塔、大型厂房等钢铁结构制件的喷涂。
《醇酸树脂》PPT课件
豆油
346.5
1.183
甘油(油内)
—
—
季戊四醇
77.9
—
苯二甲酸酐 总计
148.0 572.4
2.00 3.184
理论出水量 18.0
—
树脂的量 554.4
—
eB
m0 占树脂成分(%)
—
1.183
62.5
1.183 0.394
—
2.20 0.550
14.05
— 3.384
1.00 3.127
26.75 103.30
第一章 聚酯树脂、醇酸树脂
第一节 醇酸树脂所用的原料
多元醇： 二元醇——乙二醇、新戊二醇 三元醇——甘油（丙三醇）、三羟甲基丙烷 四元醇——季戊四醇、伯醇、 仲醇、叔醇
多元酸： 一元酸——松香、苯甲酸、椰子油酸、豆油酸、亚麻油
酸、蓖麻油酸、松浆油酸等。 二元酸——乙二酸、苯二甲酸酐（苯酐）、间苯二甲酸、
2 异氰酸酯。由于异氰酸酯基-N=C=O在室温下就可以与 OH发生交联反应，所以这是一种常温下的固化剂。常用的有 甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔 酮二异氰酸酯(IPDI)。用量聚酯/异氰酸酯在1.05：1—1.3： 1。涂膜硬而有柔韧性、耐化学品、耐磨。
3 环氧树脂。环氧树脂中的环氧基与聚酯中的羟基发生 交联反应形成附着力强、耐蚀性好的涂膜。多用于制作粉末 涂料。
第一章 聚酯、醇酸树脂
整理ppt
17
2．计算举例
[例1]计算一个豆油醇酸树脂的配方，它由苯二甲酸酐、工 业季戊四醇及豆油制成，油度为62.5%，苯二甲酸酐的当量 值74，季戊四醇当量值35.4。
解①通过查表多元醇的当量数为10%。
醇酸树脂的生产工艺ppt课件
精品课件
精品课件
• 多元醇 • 水性醇酸树脂用多元醇可选用丙三醇、
季戊四醇、三羟甲基丙烷（TMP）等， 有时为平衡官能度可以引入一些二官能 度单体，如乙二醇、1，6-己二醇 （1,6-HDO）、1，4-环己烷二甲醇（1， 4-CHDM）、1，2-丙二醇、新戊二醇 （NPG）、2，2，4-三甲基-1，3-戊二 醇（TMPD）等。
精品课件
醇解法与脂肪酸法则各有优缺点。详见下表：
优点 缺点
醇解法
（1）成本较低 （2）工艺简单易控 （3）原料腐蚀性小
（1）酸值不易下降 （2）树脂干性较差、 涂膜较软
脂肪酸法
（1）配方设计灵活，质量易控 （2）聚合速度较快 （3）树脂干性较好、涂膜较硬
（1）工艺较复杂，成本高 （2）原料腐蚀性较大 （3）脂肪酸易凝固，冬季投料困难
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• 主催干剂传递氧的作用强，能使涂料表 干加快，但易于封闭表层，影响里层干 燥，需要助催干剂配合。
• (2)助催干剂：也称为透干剂，通常是 以一种氧化态存在的金属皂，它们一般 和主催干剂并用，作用是提高主干料的 催干效应，使聚合表里同步进行，如钙 (Ca)、铅（Pb）、锆（Zr）、锌(Zn)、 钡(Ba)和锶(Sr) 的环烷酸（或异辛酸） 盐。助催干剂用量较高，其用量以金属 计为油量的0.5%左右。
油脂
苯酐
催化剂
醇解
聚酯化
兑稀
过滤
包装 醇酸树脂
甘油
二甲苯
溶剂
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（3）聚酯化反应 溶剂法中采用二甲苯与水形成共沸物而蒸发带出酯 化水，经过分水器的油水分离后重新流回反应釜， 如此反复，推动聚酯化反应的进行，生成醇酸树脂。 加入回流溶剂二甲苯6%,在210～240℃之间缩聚。
醇酸树脂涂料的特点及生产工艺路线
醇酸树脂涂料的特点及生产工艺路线醇酸树脂涂料是一种常用的涂料类型，具有许多特点和广泛的应用领域。
在本文中，将详细介绍醇酸树脂涂料的特点以及其生产工艺路线，并符合标题中心扩展下的描述。
一、醇酸树脂涂料的特点1. 耐候性强：醇酸树脂涂料具有较好的耐候性，能够抵御紫外线、酸碱等外界环境的侵蚀，保持长久的色彩稳定性。
2. 耐化学性能好：醇酸树脂涂料能够抵抗酸碱、溶剂和一些化学物质的侵蚀，具有较强的耐腐蚀性能。
3. 附着力强：醇酸树脂涂料能够牢固地附着在各种基材上，形成坚固的保护膜，提供有效的防护。
4. 耐磨性好：醇酸树脂涂料具有较好的耐磨性，能够经受长时间的摩擦和磨损而不脱落或损坏。
5. 色彩丰富：醇酸树脂涂料可根据需要进行调色，具有丰富多样的颜色选择，满足不同的设计需求。
6. 施工性能好：醇酸树脂涂料具有较好的施工性能，易于涂刷、喷涂等操作，能够形成光滑、均匀的涂层。
二、醇酸树脂涂料的生产工艺路线醇酸树脂涂料的生产工艺包括原料准备、反应制备、调色和包装等环节。
1. 原料准备：根据涂料的配方要求，准备所需的原料，包括醇酸树脂、溶剂、助剂等。
这些原料需要符合相关的质量标准，确保涂料的品质和性能。
2. 反应制备：将醇酸树脂和溶剂按照一定比例加入反应釜中，加热至一定温度，进行反应制备。
反应过程中，需要控制温度、时间等参数，确保反应的充分进行，并达到预期的产品性能要求。
3. 调色：根据客户的需求和市场的需求，将制备好的基础涂料进行调色。
调色可以使用色母或颜料进行，通过适当的配比和搅拌，将涂料调制成所需的颜色。
4. 包装：调制好的涂料通过过滤等工艺步骤，去除杂质和颗粒，然后进行包装。
常见的包装方式有桶装、罐装等，根据涂料的用途和客户的需求进行选择。
以上是醇酸树脂涂料的生产工艺路线，每个环节都需要严格控制质量，确保涂料的性能和品质。
醇酸树脂涂料具有耐候性强、耐化学性能好、附着力强、耐磨性好、色彩丰富和施工性能好等特点。
醇酸树脂的生产工艺ppt课件
• 第一级为兼氧生化处理,在兼氧菌作用下使 大分子有机物降解为小分子有机物,降低 COD的同时,提高废水中BOD5/COD值,有利于 进一步好氧生化处理。好氧生化处理分成两 级,主要是增加废水停留时间,让微生物有足 够时间与废水有机物充分接触,在微生物的 内酶和外酶作用下,将有机物氧化去除。
精品课件
原料选择：
• 多元酸： • 所用二元酸主要有苯酐（PA）、间苯二甲酸
（IPA）、对苯二甲酸（PTA）、己二酸 （AD）、壬二酸（AZA），比较新的抗水解型 单体有四氢苯酐、六氢苯酐、1，4-环己烷二 甲酸（1，4-CHDA）；单元酸有月桂酸（LA）、 苯甲酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、豆油酸、 脱水蓖麻油酸、桐油酸等，其中月桂酸 （LA）、苯甲酸、油酸用于水系短油度醇酸 树脂的合成，亚油酸、亚麻酸、豆油酸、脱 水蓖麻油酸、桐油酸用于可自干水系中、长 油度醇酸树脂的合成。
• 反应方程式如下：
精品课件
O
O
CH2 O C R1 CH2 OH
CH2 O C R1 CH2 OH
O
LiOH
醇解：n1CH O C R2 + m1 CH OH
O
220
240°C
CH
OH
O
+ CH O C R2
CH2 O C R3 CH2 OH
CH2 O C R3 CH2 OH
• (1)醇解法溶剂法生产醇酸树脂的工艺流程简图
精品课件
精品课件
R2 + m2
CH2 OH
O C
O C
O
180
220 °C
O O CH2 CH CH2 O C
O O C R2
O CO
+H2O
典型涂料生产技术
第二节
丙烯酸树脂涂料
教学目标 1、了解丙烯酸树脂涂料的特点
2、掌握丙烯酸树脂涂料的配方设计要点
第二节
丙烯酸树脂涂料
一、丙烯酸树脂涂料的特点及应用
特点： （1） 具有优良的色泽，可制成透明度极好的水白色 清漆和纯白的白磁漆。 （2） 耐光耐候性好，耐紫外线照射不分解或变黄。 （3） 保光、保色，能长期保持原有色泽。 （4） 耐热性好。 （5） 可耐一般酸、碱、醇和油脂等。 （6） 可制成中性涂料，调入铜粉、铝粉，则具有金 银一样光耀夺目的色泽，不会变暗。 （7） 长期贮存不变质。
催化剂
若使用醇解法合成醇酸树脂，醇解时需使用催 化剂。常用的催化剂为氧化铅和氢氧化锂 （LiOH）。由于环保问题，氧化铅被禁用。 醇解催化剂可以加快醇解进程，且使合成的树 脂清澈透明。其用量一般占油量的0.02％。
二、醇酸树脂的分类
按性能 干性油醇酸树脂 不干性油醇酸树脂 按含油多少 短油度油量 35～45% 中油度油量 46～60%
三 醇酸树脂配方的计算
（1）根据油度要求选择多元醇过量百分数，确定多元醇用量。 油长（％） ＞65 65－60 60－55 55－50 50－40 40－30 甘油过量（％） 0 0 0－10 10－15 15－25 25－35 季戊四醇（％）0－5 5－15 15－20 20－30 30－40 多元醇用量＝酯化1摩尔苯酐多元醇的理论用量（1＋多元醇过量百分 数） （2）由油度概念计算油用量 油量＝油度×（树脂产量－生成水量） （3）由固含量求溶剂量 （4）验证配方。
一、 生产醇酸树脂所用的原料
多元醇：
二元醇——乙二醇、新戊二醇 三元醇——甘油（丙三醇）、三羟甲基丙烷 四元醇——季戊四醇、伯醇、 仲醇、叔醇 多元酸： 二元酸——乙二酸、苯二甲酸酐（苯酐）、间 苯二甲酸、顺丁烯二酸酐。 三元酸——苯偏三甲酸酐。 油类：椰子油、蓖麻油、棉子油、豆油、亚麻油、桐 油等。
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二、醇酸树脂的分类
按油品种不同
不干性油醇酸树脂
由饱和脂肪酸或不干性油为主来改性制得 不能在室温下固化成膜，需与其它树脂经加热发生交联反 应才可 与氨基树脂拼用,制成各种氨基醇酸漆，具有良好的保光、 保色性：用于电冰箱、汽车、自行车、机械电器设备，性 能优异；其次可在硝基漆和过氯乙烯漆中作增韧剂以提高 附着力与耐候性
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油含量不同
油度:是树脂中应用油的重量和最后醇酸树脂的
理论重量的比
油( 苯 二 甲 酸 酐 )用 量 100% 油 度(或 苯 二 甲 酸 酐 )% 树脂理论产量
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油含量不同
短油度醇酸树脂
油度在35%~45% 。可由豆油、松浆油酸、脱水蓖麻油 和亚麻油等干性半干性油制成 漆膜凝结快，自干能力一般，弹性中等，光泽及保光性 好，烘干干燥快
或脂肪酸(如各种植物油脂肪酸和合成脂肪酸) 等改性聚酯。其中聚酯部分，主要是由多元醇 (如乙二醇、甘油、季戊四醇等)和多元酸(如邻 苯二甲酸酐、间苯二甲酸、己二酸、顺丁烯二 酸酐等)组成
化学工业出版社
醇酸树脂涂料
漆膜干燥后形成高度网状结构，不 易老化，耐候性好，光泽恃久不退
优点
漆膜柔韧坚牢，耐磨擦
油类
椰子油、蓖麻油 、棉子油、豆油、 亚麻油、桐油等
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油品种不同 按油含量不同 短油度 中油度 长油度
干性油
半干性油
不干性油
超长油度
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油品种不同
类别 干性油 I.V. >140 双键数 平均>6 成膜 举例
在空中能逐渐 桐油、梓油、 干燥成膜 亚麻油等 经过较长时间 豆油、葵花子 能形成粘性的 油、棉籽油等 膜 不能成膜
抗矿物油、醇类溶剂性良好。烘烤 后漆膜耐水性、绝缘性、耐油性高
化学工业出版社
醇酸树脂涂料
干结成膜快，但完成 干燥的时间长
缺点
耐水性差，不耐碱
防湿热、防霉菌和盐 雾等性能差
化学工业出版社
一、醇酸树脂的原料
多元醇
二元醇-乙二醇、 新戊二醇 三元醇-甘油(丙 三醇)、三羟甲基丙 烷 四元醇-季戊四醇 醇、 仲醇、叔醇 多元酸与 有机酸 一元酸-松香、苯 甲酸、椰子油酸等 二元酸-乙二酸、 苯二甲酸酐、顺丁 烯二酸酐等 三元酸-苯偏三甲 酸酐
用于汽车、玩具、机器部件等方面作面漆
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油含量不同
中油度醇酸树脂
油度在46%~60%之间。主要以亚麻油、豆油制得，是 醇酸树脂中最主要的品种 干燥很快，有极好的光泽、耐候性、弹性，漆膜凝固和 干硬快
用于制自干或烘干磁漆、底漆、金属装饰漆、车辆用漆
第三章 典型涂料的生产技术 第一节 醇酸树脂涂料
南京化工职业技术学院 仓理
醇酸树脂涂料
1. 醇酸树脂的原料 2. 醇酸树脂的分类 3. 醇酸树脂配方的计算 4. 醇酸树脂涂料的常用品种 5. 改性醇酸树脂 6. 醇酸树脂涂料合成技术 7. 醇酸树脂合成设备
化学工业出版社
醇酸树脂涂料
由植物油(桐油、亚麻油、豆油、蓖麻油)，
三、醇酸树脂配方的计算
短油度油量 35～45% 按含油多少 中油度油量 40～60% 长油度油量 60～70% 在脂肪酸(C-18)∶苯酐∶甘油（分子比）=1∶1∶1时， 其平均官能度为2 羟 基 数 羧 基 数 f avg 甘油分子数 苯酐分子数 脂肪酸分子数
特性越多，比较柔韧耐久，漆膜富有弹性,适用
于室外用涂料
油度越短，涂膜出的特性少，比较硬而脆，光
泽、保色、抗磨性能好，易打磨，但不耐久，
适用于室内涂料
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油含量不同 已知一醇酸树脂涂料的配方：(单位:克)
亚麻仁油 100 氧化铅 0.015 甘油(98%) 43 二甲苯 200 苯酐(99.5%) 74.5 求：油度 解：在反应过程中，苯酐损耗2％(经验值)，亚麻油和甘油损耗不 计，甘油超量加入，1mol苯酐~1mol水，3mol苯酐视为全部反应 而生成3mol水。 所以酯化出来的水量为苯酐量的(3×18)÷ (3×148)=12% 实际反应的苯酐量为：(74.5－74.5×2%)×99.5%=72.6g 实际反应的甘油量为：43×98％＝42.1g 酯化失去的水量为：72.6×12.2％＝8.9g 所以生成醇酸树脂的重：100＋72.6＋42.1－8.9＝205.8g 树脂含油量（油度）为：100/205.8×100％＝48.6％
半干性油 100~140
4~6
不干性油
<100
<4
蓖麻油、椰子 油、米糠油等
化学品种不同
油的干性除了与双键的数目有关外，还与双键的
位置有关。处于共轭位置的油，如桐油，有更强 的干性
工业上常用碘值，即100g油所能吸收的碘的克数，
来测定油类的不饱和度，并以此来区分油类的干 燥性能
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油品种不同
干性油醇酸树脂
由不饱和脂肪酸或干性油、半干性油为主改性制得 能溶于脂肪烃、萜烯烃(松节油)或芳烃溶剂中
干燥快、硬度大而且光泽较强,但易变色。
桐油反应太快，漆膜易起皱。可与其它油类混用以提高干 燥速率和硬度 蓖麻油可脱去一分子成为干性油，由它改性的醇酸树脂： 共轭双键比例较大，耐水和耐候性都较好，烘烤和曝晒不 变色，常与氨基树脂拼合制烘漆
化学工业出版社
三、醇酸树脂配方的计算
在生产醇酸树脂的时候，需要一个恰当的配方， 以期能达到所要求的酯化程度和酸值 在制订配方时要注意：多元醇、多元酸、脂肪酸 之间的比例、要求的酸值、制造方法等 油漆的传统概念总是以油度来考虑，把醇酸树脂
分为短、中、长油度三类，要结合二者来计算
化学工业出版社
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油含量不同
长油度醇酸树脂
油度为60%~70% 有较好的干燥性能，漆膜富有弹性，有良好光泽，保光 性和耐候性好。硬度、韧性和抗磨擦性方面不如中油度 醇酸树脂
用于制造钢铁结构涂料、户室内外建筑涂料
化学工业出版社
二、醇酸树脂的分类
按油含量不同
对于不同油度的醇酸树脂，油度越高，涂膜的