第2章涂料中常用的高分子树脂(1)
易老化; 缺点:耐光性较差,易变黄,不适合制造 白色漆。
常用油脂:梓油(青油)
来源:乌桕仔压榨得到。 特点:干性比亚麻油好,漆膜坚韧、耐久;
泛黄小于亚麻油,可以生产白漆。
常用油脂:豆油
性质:半干性油,碘值115gI2/100g; 特点:漆膜不易泛黄,常用于制造醇酸树
脂漆和白色漆。
自由基聚合反应成膜形式:
氧化聚合:油脂中双键氧化聚合形成网络大分 子结构; 自由基引发剂引发聚合:不饱和聚酯涂料的不 饱和基团双键,引发剂引发产生自由基,发生 链式反应交联成膜; 能量引发聚合:紫外光或电子束引发共价键化 合物聚合。
1 氧化聚合型涂料
油漆来历:天然动植物油(干性油)和大
常用油脂:蓖麻油
性质:不干性油,碘值81~91gI2/100g; 用途:制造不干性醇酸树脂。 改性:
12碳原子上的羟基与异氰酸根反应生产聚氨酯。 高温脱水,产生双键,形成脱水蓖麻油,属于干 性油,干性好于亚麻油,不泛黄。
常用油脂:松浆油(塔油、塔尔油)
来源:造纸废液中分离提取。 成份:松香酸30%~38%;脂肪酸40%~
常用油脂:桐油
主要成份:桐油酸,含有三个共轭双键;
特点:容易氧化、干燥快、成膜坚韧、耐
水性好; 缺点:单独使用或用量太多,容易引起干 燥质量问题,皱褶等问题。 改进:与其它干性油炼制涂料,加热到 260℃~280 ℃聚合成熟桐油使用。
常用油脂:亚麻油(胡麻油)
主要成份:亚油酸、亚麻酸; 特点:干性比桐油和梓油稍差; 优点:耐久性、漆膜柔韧性比桐油好、不
3.1.2 过氯乙烯 制法:聚氯乙烯树脂(含氯53%~56%)- 在四氯乙烷或氯代苯溶剂中通氯得到(含 氯65%)。 性能特点:溶解性好、金属附着力差,必须 配套底漆。 结构特点:比氯化橡胶规整,附着力差,固 含量低。
3.1.3 氯乙烯偏二氯乙烯共聚树脂 制法:氯乙烯(70%~45%)与偏二氯乙烯 (30%~55%)共聚。 特点:附着力好、柔韧性、抗伸张性好。 优点:不需添加增塑剂,无毒,可以用于饮 料罐内涂料。
无毒可用于饮料罐内涂? 热塑性丙烯酸树脂与热固性丙烯酸树脂有 何不同? 自由基成膜固化有哪几种形式? 什么是油脂的碘值?按照碘值如何划分油 脂的干性?
碘值只是测定了双键数量,没有表明双键分布。 活泼亚甲基:空气对油的氧化只是发生在活泼亚甲基相 连的双键,即两个双键中间的亚甲基。
——CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2——
油的干性:油脂的不饱和程度。可分为:干 性油、半干性油和不干性油。 干性油:碘值大于140gI2/100g,2~5天室 温下自行干燥; 半干性油:碘值100~140gI2/100g,十几 天甚至几十天才干燥; 不干性油:碘值小于100gI2/100g,不能自 干。
上次课复习
硝基纤维素分几类?哪类可用于涂料? 醋酸丁基纤维素具有哪些特点? 卤化聚合物突出的特点?哪种卤化聚合物
3.3 氟化聚合物
种类:聚偏氟乙烯(PVDF)以及偏氟乙烯 (VDF)共聚物。 性能:PVDF户外耐久性好、VDF共聚物优良 的湿附着力和耐腐蚀性。 共聚单体:多已氰酸酯、丙烯酸酯、甲基丙 烯酸羟乙酯等。
4 热塑性丙烯酸酯
主要组分:聚甲基丙烯酸甲酯。 共聚单体:丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯 共聚作用:改善漆膜脆性、挥发溶剂、附着力以及颜料的 润湿能力。 分子量:太高影响固含量提高,且影响喷涂;太低影响保 光性。一般要求90000. 分子量分布:越窄越好,Mw/Mn在2.1~2.3. 混合涂料制备:
催干机理:
催干剂使用:
混合使用较多:钴和锰、锆混合使用,发挥效 果好; 副作用:催干剂使漆膜脆化、变色、开裂等老 化。因此,用量尽可能低。
防结皮剂
作用:防止贮存中干燥氧化交联,增加稳
定性; 成份:挥发性阻聚剂(肟基)。 机理:与催干剂发生反应生成络合物,使 催干剂暂时失活;涂装后,肟挥发掉,催 干剂重新发挥崔干活性。 常用防结皮剂:见下表2-2
漆(天然成膜物)合称。 用于室温干燥的长或中油度醇酸树脂等。 成膜方式:空气氧化聚合成膜。
1.1 油脂
油脂的成份和结构:甘油三脂肪酸酯(主
要是植物油,还包括动物油、合成脂肪 酸); 常见植物油的8碳酸) 碘值:碘饱和100g油脂中的双键需要消耗 的碘的重量。 常见油脂的碘值和结构见表2-1:
2.2.3 硝基涂料漆: 高粘度:强度好、耐寒、耐久性好;但是, 粘度高,固含量低,流动差,容易出现弊 病。 粘度低:打磨性能好,流动好;但是,耐老 化差。 应用:常用短、中油度的醇酸树脂混合使用。 常有:汽车修补漆、木器漆(快干性能好)
2.3 醋酸丁基纤维素:
醋酸丁酸酯(CAB)
3.1.1 氯化橡胶: 制法:天然橡胶-塑炼降低分子量-溶解于四 氯化碳-在80~100℃下通氯。 特点:为消除更多双键,残余氯高达65%,水 洗脱氯。必须加入增塑剂改善脆性。 性能:具有很好的防水性能,用于高效防腐涂 料(船舶、集装箱、化工设备)。 缺点:制造过程中的四氯化碳具有污染。 发展:用氯化树脂代替氯化橡胶做防腐涂料树 脂。
干性指数:亚油酸一个活泼亚甲基,亚麻酸两个活泼亚 甲基。用亚油酸和亚麻酸含量来表征干性(氧化性)。 干性指数=1×亚油酸%+2×亚麻酸% 平均活泼亚甲基数 =(双烯酸分子含量+三烯酸分子含量×2)×3
当活泼亚甲基数>2.2 时,认为是干性油。
酸值:油脂中游离酸的含量,用KOH中和
测定。中和1g油脂消耗的KOH质量(用mg 表示)为酸值。 油脂越新鲜,酸值越小。 减少酸值的方法:碱洗(或称碱漂)、白 土(水合硅酸铝)脱色。
常见:油溶性的钴、锰、铅、锆、钙、锌等。 表催干(面催干)剂:主要催化漆膜表面的干 燥。 透催干剂:铅皂和锆皂。催化整个干燥过程。 助催干剂:钙皂和锌皂。单独使用不催干,可 以发挥其它催干剂的作用。 钴、铅:与吸收氧的过程有关; 钴:加快过氧化物生成; 锰:促进过氧化物分解; 钙、锌:与聚合反应有关;
50%;
酸值180mgKOH/g; 碘值140gI2/100g;
性能:漆膜硬度好,附着力好,光泽度好。 缺点:颜色稍深。
油脂的应用
处理:精漂、除去杂质、脱色、高温炼制
(目的:氧化、聚合、加成;分子量增大, 粘度升高的各种熟油基料)。 用途:配比溶剂和催干剂,即得清油;配 比颜料和其它辅料即得油性色漆。 深加工:酚醛树脂、酯胶、沥青、醇酸、 氨酯油、环氧酯等的主要组成。
2 纤维素聚合物
2.1 来源与种类:木材、棉花。主要改性产品有:硝 基纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素。 2.2 硝基纤维素: 2.2.1 种类:一、二、三硝基纤维素。 含氮量分别是6.76%、11.11%、14.14%; 2.2.2 用途: 低于10.5%:溶解度很差; 10.5%~11.2%:SS型(醇溶解型); 高于12.3%:用于制造炸药; 11.7%~12.2%:用于涂料,溶于酯或酮,RS型。
保色性好 安全性好 流动性好
应用:丙烯酸汽车涂料中的组分。
3 卤化聚合物
特点:透水性低,用于防腐涂料漆。 种类:
溶液型热塑性氯化聚合物(氯化橡胶、过氯乙 烯等) 聚氯乙烯塑溶胶: 氟化聚合物:
3.1 溶液型热塑性氯化聚合物 优点:耐化学性好、一定的耐候性; 缺点:固含量低(20%以下);光热作用 会降解。 聚氯乙烯树脂:强度好、不易燃、耐酸碱; 但是不耐高温(70℃以上),溶解度差, 对金属附着力差,很少单独用于涂料。
硝基纤维素:改善漆膜流展性、溶剂释放性、热敏感性、打磨抛 光性。 醋酸丁酸纤维素:耐光性好于硝基纤维素。 过氯乙烯树脂:混溶极好,耐热耐久性好;但施工性差、流动性 差。
与热固性树脂比较:耐光性好、耐老化性好、无需烘烤; 固体物含量很低,溶剂用量高,VOC污染大。
第2节 自由基聚合固化涂料
3.1.4 氯醋共聚物 制法:氯乙烯与乙酸乙烯共聚。 优点:贮存稳定性好,附着力高,含氯低。 缺点:挥发性有机物高,固含量低,应用在 不断减少。
3.2 聚氯乙烯塑溶胶
制法:悬浮聚合(相对分子质量10万) 塑溶胶:能够溶解增塑剂,但不显著溶胀聚 合物的溶剂称为塑溶胶。 用途:常用于冷轧钢板或涂锌钢板,经过 200℃烘干1~2min,聚合物溶解于增塑剂, 形成熔融态,冷却即可得到涂层花纹。用 于厂房钢、船舶内舱等。 性能:户外耐久、化学稳定、耐温热、抗石 击好。 缺点:涂层厚,报废材料难以回收造成污染。
植物油干燥
原理:基本分三个阶段:
导入期:天然抗氧剂(生育酚)被消耗; 快速氧化期:氧分子与脂肪双键附近碳原子上 的氢反应成过氧化氢基团; 复杂的自催化反应:过氧化氢基团消耗,引发 自由基聚合并交联成膜;
副反应:过氧化氢重排中,产生低分子产
物和链断裂反应,使漆膜变脆变色而老化。
催干剂的作用:金属氧化物具有催干作用。
上次课复习
什么是临界浓度? 冻胶与凝胶有什么不同? 什么是自由体积?用自由体积理论解释漆
膜干燥过程的变化。 影响聚合物玻璃化温度的因素有哪些? 改善室温稳定性与提高干燥固化速率的措 施?
第2章涂料中常用的高分子树脂
第1节 挥发型涂料
1 简介
特点:结构不发生变化,具有热塑性,多具 有可溶解性。 种类:天然树脂、天然高聚物、合成的线性 高聚物。 应用:特殊要求的场合(漆膜抛光、防腐蚀) 施工方法:常采用喷漆。
乳胶漆中主要涂料成膜物质分类
乳胶漆是一种常见的涂料,它主要由颜料、树脂和溶剂组成。
其中,树脂是乳胶漆中主要的成膜物质,它决定了乳胶漆的性能、质量和用途。
根据树脂的性质和类型不同,乳胶漆的性能也会有所区别。
一般来讲,乳胶漆中的树脂可以分为以下几大类:1. 丙烯酸树脂2. 聚酯树脂3. 醇醛树脂4. 聚氨酯树脂以上各种树脂都有其独特的特性和适用范围,它们在乳胶漆中的应用也有所不同。
接下来,让我们来深入了解一下这些树脂的性质和特点。
1. 丙烯酸树脂丙烯酸树脂是一种常用的乳胶漆成膜物质,它具有较好的耐水性、耐候性和耐化学品性能。
丙烯酸树脂涂料的主要特点是表干速干、硬度高、耐磨损、附着力强、抗霉菌和耐腐蚀。
丙烯酸树脂在室内外各种建筑、金属、家具等方面得到广泛的应用。
2. 聚酯树脂聚酯树脂是一种优良的乳胶漆成膜物质,它具有良好的耐候性、耐水性和化学稳定性。
聚酯树脂涂料通常具有良好的装饰性、良好的耐磨性、硬度高、耐腐蚀等特点,因此在汽车、电器、建筑等领域得到了广泛的应用。
3. 醇醛树脂醇醛树脂是一种重要的乳胶漆成膜物质,它具有较好的耐热性、耐候性和绝缘性。
醇醛树脂涂料的主要特点是光泽度高、耐腐蚀、抗老化、柔韧性好等。
在汽车、机械、航空等领域得到了广泛的应用。
4. 聚氨酯树脂聚氨酯树脂是一种优良的乳胶漆成膜物质,它具有良好的耐磨性、耐候性和耐化学品性能。
聚氨酯树脂涂料的主要特点是附着力强、硬度高、耐久性好、抗污染等。
在汽车、船舶、建筑等领域得到了广泛的应用。
总结回顾:通过对乳胶漆中主要涂料成膜物质的分类和特点的了解,我们可以更全面地认识乳胶漆的特性和应用范围。
不同类型的树脂在乳胶漆中发挥着不同的作用,也决定了乳胶漆的适用领域和性能表现。
在选用乳胶漆时,我们需要根据实际需要和使用环境来选择合适的树脂类型,以确保涂料的使用效果和耐久性。
个人观点和理解:作为涂料中的关键成分,树脂的选择对乳胶漆的性能影响巨大。
在实际生产和使用中,我们需要深入了解各种树脂的特性和适用范围,以便更好地指导涂料的研发和应用。
耐高温漆用的树脂-概述说明以及解释
耐高温漆用的树脂-概述说明以及解释1.引言1.1 概述耐高温漆是一种可以在高温环境下保持稳定性和耐久性的涂料,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电气等领域。
树脂作为耐高温漆中的重要成分,起着关键的作用。
本文将从耐高温漆的应用领域、树脂在其中的重要性以及常见的耐高温树脂种类等方面进行深入探讨,以期能更好地了解耐高温漆用的树脂,并为相关行业提供参考和指导。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分,将介绍耐高温漆的概念、文章结构和研究目的。
在正文部分,将详细探讨耐高温漆的应用领域、树脂在耐高温漆中的重要性以及常见的耐高温树脂种类。
最后,在结论部分,将对本文的内容进行总结,展望树脂在耐高温漆中的未来发展并得出结论。
整体结构清晰,层次分明,将全面介绍耐高温漆用的树脂相关知识。
1.3 目的:本文的目的在于探讨耐高温漆中所使用的树脂的作用和重要性。
通过对树脂在耐高温漆中的种类、特性和应用进行分析,希望读者能更深入地了解树脂在耐高温漆中的作用机制,以及不同类型树脂在不同领域中的应用情况。
同时,也旨在展望树脂在耐高温漆领域的未来发展趋势,为相关行业提供参考和启示。
通过本文的研究,希望读者能够更加全面地认识和理解耐高温漆中树脂的重要性,为相关技术和产品的开发提供有益的参考和指导。
2.正文2.1 耐高温漆的应用领域耐高温漆是一种具有优异耐热性能的涂料,主要用于各种高温环境下的涂装需求。
其应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1. 冶金工业:在冶金行业中,耐高温漆被广泛应用于熔炼炉、冶炼炉、热处理炉等设备的涂装,能有效防止高温下的氧化、腐蚀和磨损,延长设备的使用寿命。
2. 机械制造业:在机械制造领域,耐高温漆用于涂装高温工作部件、发动机、汽轮机、燃气轮机等设备,提高其耐磨、耐腐蚀性能,保护表面免受高温和化学介质侵蚀。
3. 航空航天领域:在航空航天行业中,耐高温漆被广泛应用于航空发动机、喷气发动机、火箭引擎等高温部件的表面保护,确保其在极端条件下安全可靠运行。
第2章 涂料(包装辅助材料)
5、纤维素衍生物
• • (1)纤维素酯 将纤维素用无机酸(如硝酸)或有机酸(如乙酸、丙酸、丁酸)酯 化,可制得硝酸纤维素、醋酸纤维素、丙酸纤维素等。 • 在纤维素酯中,应用最多的是硝酸纤维,其酯化度随硝化条 件而改变。工业上以含氮的百分数表示硝化程度。用作涂料的硝 酸纤维含氮量在11.2%~12.4%、粘度在0.2~200s之间,其中最 常用的是0.5s的,它的耐久性、强度和弹性都较好。 • 涂料用硝酸纤维,一般都加乙醇或丁醇作稳定剂,避免爆炸。 硝酸纤维素能与松香树脂、醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、 乙烯类树脂等混溶。它能溶于酯类、酮类溶剂,不溶于醇类、苯 类等溶剂。 •
虫胶(紫胶)片
• 。
紫胶
紫胶是寄生在秧青、泡火绳、牛肋巴、三叶豆等植物上 的,不计其数的绣花针针尖般大小的紫胶虫的分泌物 结成的紫色块状物。这种天然形成的虫胶又称原胶, 可以用种胶在紫胶虫寄生植物上以人工放养的生产方 式获得。每个微小的紫胶虫,一生中只能为人类贡献 约一毫克原胶。
• 中国紫胶产量居世累第三位,产量约1100吨,紫胶片 的现在市场价格约为每吨2万元。云南是我国紫胶的主 产区,主要种植在思茅、红河、临沧等地作为云南省 主要的生物资源之一,紫胶产量占全国产量的80%以 上,由于寄生树种多而优良,云南紫胶年产量居全国 首位,品质较佳。紫胶虫对自然生长条件要求较高, 气温过低、过高均不适宜其发育生长。红河州绿春县 发展紫胶有着得天独厚的自然条件,这里气候温和, 素有小春城之称。全县八乡一镇均可放养虫胶,尤以 大黑山乡、骑马坝乡和半坡乡为最佳放养地。若原料 充足,现年产胶片可达300—400吨。
(2)搭接接头
彩色沥青
彩色沥青
• 彩色沥青造价高,大约是黑色沥青的4-5倍,所 以在应用上,很多城市都采取了保守态度。 据介绍,彩色沥青是将黑色沥青提纯成无色透明 沥青,然后加入钛、铬、铁等成分,以及特殊的颜料 配比,制成红、黄、蓝、绿等彩色沥青。沈阳的彩色 沥青制造技术,属国内领先水平。彩色沥青成品,与 石料、石粉等混合搅拌,制成彩色混凝土后,就可以 直接铺在路面上了。作为建筑材料,其耐磨力度比砖 要大得多,而柔度却是砖难以比拟的。
2013-第2章1-30p f.S
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18
单体的种类是有限的。 为了增加品种,改进性能,人们可用两种或两种以上的单体 进行聚合:共聚(or共缩聚),获得新型高聚物。
由单一种单体聚合的高分子称:均聚物 由一种以上单体聚合的高分子则称:共聚物
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由烯烃的双键经加成反应聚合所得的高分子又称:加聚物 由活性有机功能团经缩合反应聚合所得的高分子又称:缩聚物, 如:
三、无机高分子(主、侧链不含碳):
石英、玻璃等。少
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25
2.1.2.3 习惯命名(p.22) 天然高分子:与来源有关、衍生化或改性方法有关 合成高分子:(在单体名前加) 聚……
2.1.2.4 商品名称 (p.23)
...纶,...树脂,…橡胶,…纤维…
2.1.2.5 系统命名(p.23)
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7
什么是高分子?
定义:特点1:(简)分子量很大的物质; (或)具有形变不随温度变化或变化很小的性质的物质。 对于大多数高分子来讲,具有这一特征的物质的分子量范围为:
104—106
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8
再考察一种现象: 碳一、碳二如甲烷、乙烷: 气体 碳四 碳十二烷如汽油: 液体 碳原子数一般在22-36之间:石蜡
高分子(有重复单元) 、大分子(没有重复单元) 、 高聚物(有重复单元)、聚合物(含低聚物)、 高分子聚合物等:
寡聚物、齐聚物、低聚物; 及二聚体、三聚体、… ;
介于高分子与单体(小分子)间。
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17
单体:(合成)高分子的(主要)原料; 重复单元(链节):构成(合成)高分子的单体的单元结构,如:
[4] 潘祖仁 主编,高分子化学,化学工业出版社(北京), 1997,第二版,
高分子第2章逐步聚合反应答案
第二章 逐步聚合反应1.要说明什么是均缩聚、混缩聚、共缩聚?各举一例。
答:只有一种单体进行的缩聚称为均缩聚,如ε-氨基己酸的缩聚反应;由两种皆不能独自缩聚的具有不同功能基的单体参加的缩聚反应称为混缩聚,如己二胺与己二酸的反应;如在均缩聚中加入另一单体进行缩聚或在混缩聚中加入第三单体混缩聚,则称为共缩聚,如苯二甲酸、乙二醇、丙三醇的缩聚反应。
2. 解释下列名词:官能团等活性理论;(2)凝胶点;(3)反应程度和转化率;(4)平均官能度。
答:(1)不同大小的分子上的官能基具有相同的反应能力,这就是官能团等活性理论;凝胶时的反应程度叫凝胶点;反应程度指反应了的官能团数与起始官能团数之比;转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比;平均官能度指体系中可能反应的官能团总数被体系分子总数所除而得。
3.胺和己二酸合成聚酰胺,分子量约15000,转化率99.5%,若己二胺过量,试计算原料比,产物端基是什么? 答: M 0 = (114 +112) / 2 =113, Xn =15000 /113 =132.7, P = 0.995 Xn = 1+r / (1+r-2rp ) r = 0.995 , 已知胺基过量,则己二胺和己二酸投料比为1:0.995, 端羧基数= Na (1-P ), 端胺基数= Nb- NaP =Na/r –NaP =Na(1/r-P ), 端胺基数/ 端羧基数= (1/r-P) / (1-P)= (1/0.995-0.995) /(1-0.995)=24.等摩尔比的二元醇和二元酸为原料于某温度下进行封管均相聚合,试问该产品最终的Xn 是多少?已知该温度下反应平衡常数为4。
答: K = p ×n / (1-p)2,在封管体系中,n = p , K = p 2 / (1-p)2 ,p = K 1/2 / (K 1/2+ 1)=0.67, Xn =1 / (1-p)=K 1/2 + 1 = 35.摩尔比的己二胺和己二酸于220℃下进行缩聚反应,已知该温度下K 为365。
涂料的聚合物基材选择与应用
涂料的聚合物基材选择与应用在涂料领域,聚合物基材的选择是决定涂料性能和应用效果的关键因素之一。
聚合物基材不仅为涂料提供了基本的物理和化学性质,还直接影响着涂料的附着力、耐久性、耐腐蚀性等重要性能。
因此,深入了解聚合物基材的特性以及其在不同应用场景中的选择,对于涂料的研发和应用具有重要意义。
一、常见的聚合物基材类型1、丙烯酸树脂丙烯酸树脂是涂料中应用较为广泛的一类聚合物基材。
它具有良好的耐候性、耐化学性和光泽度,同时成本相对较低。
丙烯酸树脂涂料在建筑、汽车、家具等领域都有广泛的应用。
2、聚酯树脂聚酯树脂具有优异的机械性能、耐化学性和耐候性,常用于高性能涂料,如汽车面漆、工业防护涂料等。
3、环氧树脂环氧树脂以其出色的附着力、耐腐蚀性和化学稳定性而闻名。
它常用于金属防护涂料、地坪涂料等需要高强度和耐化学腐蚀的场合。
4、聚氨酯树脂聚氨酯树脂具有良好的柔韧性、耐磨性和耐候性,适用于弹性涂料、木器涂料等领域。
5、醇酸树脂醇酸树脂是一种传统的聚合物基材,具有较好的丰满度和施工性能,但在耐候性和耐化学性方面相对较弱,常用于一般工业涂料和木器涂料。
二、聚合物基材的特性对涂料性能的影响1、附着力聚合物基材与底材之间的附着力是涂料能否牢固附着的关键。
不同的聚合物基材具有不同的极性和表面能,从而影响其与底材的结合力。
例如,环氧树脂通常具有较高的附着力,而一些非极性的聚合物基材如聚烯烃则附着力较差。
2、耐候性耐候性是指涂料在户外环境中抵抗紫外线、温度变化、湿度等因素影响的能力。
丙烯酸树脂和氟碳树脂等具有较好的耐候性,而一些聚酯树脂和醇酸树脂的耐候性相对较差。
3、耐化学性涂料在使用过程中可能会接触到各种化学物质,如酸、碱、溶剂等。
聚合物基材的化学结构决定了其耐化学性。
例如,环氧树脂对酸和碱具有较好的耐受性,而聚氨酯树脂在有机溶剂中的稳定性较好。
4、硬度和柔韧性涂料的硬度和柔韧性需要根据具体的应用需求进行平衡。
例如,在金属表面防护中,需要较高的硬度以抵抗划伤和磨损;而在弹性涂层中,则需要良好的柔韧性以适应变形。
高分子树脂材料
高分子树脂材料高分子树脂材料是一类具有高分子量、由重复单元组成的聚合物材料,具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于各个领域。
高分子树脂材料的种类繁多,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯等。
这些材料具有轻质、耐腐蚀、绝缘、耐磨、耐热、耐寒等特点,因此在建筑、包装、电子、汽车、医疗等领域得到了广泛应用。
高分子树脂材料的特性主要取决于其分子结构和化学成分。
聚合度高的高分子材料通常具有较高的强度和韧性,而分子量大的高分子材料则具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
此外,不同的化学成分也会影响高分子树脂材料的性能,例如聚乙烯具有良好的绝缘性能,聚丙烯具有良好的耐热性能,聚氯乙烯具有良好的耐化学腐蚀性能。
在建筑领域,高分子树脂材料被广泛用于地板、涂料、粘合剂等方面。
例如,聚氯乙烯地板具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于各种场所的地面铺设;聚合物涂料具有良好的耐候性和装饰性,被广泛用于建筑物的外墙装饰。
此外,高分子树脂材料还可以用于制作各种建筑材料,如隔热材料、隔音材料、防水材料等。
在包装领域,高分子树脂材料被广泛用于塑料袋、塑料瓶、塑料泡沫等制品的生产。
聚乙烯、聚丙烯等材料具有良好的可塑性和耐用性,可以制成各种形状的包装制品,满足不同的包装需求。
此外,高分子树脂材料还可以用于食品包装、药品包装等特殊领域,满足食品卫生、药品安全等要求。
在电子领域,高分子树脂材料被广泛用于电线电缆、电子元器件、绝缘材料等方面。
聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等材料具有良好的绝缘性能,可以保护电子设备不受外界干扰;聚酰亚胺、聚醚醚酮等高温高性能树脂材料可以满足电子设备在高温环境下的工作需求。
在汽车领域,高分子树脂材料被广泛用于汽车内饰、外饰、零部件等方面。
例如,聚丙烯、聚苯乙烯等材料可以制成汽车内饰件,具有良好的装饰性和耐用性;聚碳酸酯、聚酰胺等高强度高韧性树脂材料可以制成汽车外饰件,提高汽车的安全性能。
在医疗领域,高分子树脂材料被广泛用于医疗器械、医用包装、医用材料等方面。
第二章热塑性树脂
较大,力学性能受温度影响较大,蠕变、冷流、耐负荷变形大等 。
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第二章 基体材料 第五节热塑性树脂
一、概述
用玻璃纤维增强热塑性树脂而制得的热塑性玻璃纤维增强复合材料,不 仅可使上述缺点得到不同程度的改善,还可使某些性能达到或超过热固性玻 璃纤维增强复合材料的水平,而且仍可以用一般注射方法成型。纤维的含量 通常在20%一40%。
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第二章 基体材料 第五节热塑性树脂
三、 复合材料常用热塑性树脂
⑷聚苯乙烯
聚苯乙烯的分子结构式为:
聚苯乙烯是指有苯乙烯单体经自由基缩聚 反应合成的聚合物,英文名称为Polystyrene, 简 称PS。
聚苯乙烯为无定形结构,玻璃化温度为80℃左右.最高使用温度仅为 60~75℃。
聚苯乙烯具育良好的透明性,其透明度可达88%~92%。由于分子中含 有苯环,可使α位的C-H键活化而容易氧化,长时间在空气中会老化而产生 龟裂。
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第二章 基体材料 第五节热塑性树脂
二、 热塑性树脂的基本性能
1、力学性能
决定合成树脂力学性能的结 构因素有以下五个:
热塑性树脂与热固性树脂在结构上的差别: 前者的大分子链为线型结构,而后者的大分 子链为体型网状结构。 由于这一结构上的差别,使热塑性树脂与热 固性树脂相比在力学性能上有以下3个显著特点,
分子量达到3,000,000-6,000,000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高,可以用来做防弹衣。
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三、 复合材料常用热塑性树脂
⑵聚乙烯
低压法聚乙烯软化点在120 ℃以上,使用温度可达80-100 ℃ , 但此时不能承受载荷。
第1、2章环氧树脂概述
1.5.2 固化后环氧树脂的特牲指标
机械强度:
抗伸强度、弯曲强度、抗冲击强度、 弹性模量、硬度 介电常数、介电强度、功率因数、击穿电压 功耗因数、 耐电孤 性、电阻系数、
电性能:
耐化学品性: 耐酸性、耐碱性、耐各种溶剂及各种介质 耐热性: 热变形温应、热分解温度、热失量、热膨胀 固化产物的结构: 熟化度、转化率、交联度、微观结构 耐环境性: 盐雾、风蚀、潮气、烟雾、大气、老化性等
在水中浸24小时后
240分钟 400-500伏特/米
表1-5 各种树脂成型品的电性能比较
(5)机械强度高 固化后的环氧树脂具有很强的内聚力,而分子 结构致密,所以其机械强度相对高于酚醛树脂 和聚酯树脂。
表1—6 环氧树脂浇铸件力学性能
项目
数据
项目
数据
拉伸强度/MPa
45.12-68.67
杨氏弹性模量 /MPa
1.4.2 环氧树脂的应用
由于环氧树脂具有优良的特性,因此广泛应用在 国民经济的各个领域。按其应用的方式可分为: 涂覆材料、增强材料、浇铸材料、模塑料、胶粘 剂、改性剂,如表1-7所示:
表1—7 环氧树脂的应用领域
金属底漆 汽车车身、船舶、 涂 贮罐、桥梁、管道等 料 罐头涂料 食品罐头、铁桶内 壁、易拉罐内、外壁等 胶 粘 剂 交通工具 飞机胶粘点焊、船 舶螺旋桨、等 土木建筑 混凝土预制件固定; 瓷砖、玻璃粘接等 集成电路装,电动机铁芯绝 缘等 绝缘珠、互感器、开关箱等
环氧树脂的常规分析项目及各种标号见表1-8
表1-8 环氧树脂的常规分析项目及各种标号
序号 1 2 3 4 5 6 7
检验项目
国际标准 ISO
试验方法简 述 JIS 目测
日本标准
涂料主要组成成分的化学结构
涂料主要组成成分的化学结构一:树脂1.热塑性丙烯酸树脂:是由丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯类通过聚合反应生产的高分子化合物。
是有丙烯酸类单体上的不饱和双键通过聚合反应形成的以C-C主链的高聚物。
常见的用于合成热塑性丙烯酸类的单体其名称和化学结构如下:⑴丙烯酸类单体:丙烯酸甲酯(MA):CH2=CHCOOCH3丙烯酸乙酯(EA):CH2=CHCOOC2H丙烯酸正丁酯(BA) CH2=CHCOOC4H9丙烯酸2-乙基已酯(2EHA)(又名丙烯酸异辛酯:C11H20O2⑵甲基丙烯酸类单体:甲基丙烯酸甲酯(MMA):CH2=C(CH3)COOCH3甲基丙烯酸乙酯: CH2=C(CH3)COOCH2CH3甲基丙烯酸丁酯: CH2=C(CH3)COO(CH2)3CH3⑶其他类型的单体:苯乙烯: C6H5C2H3α-甲基苯乙烯: C6H5C(CH3)=CH2顺丁烯二酸酐: C4H2O3二:颜料1. 钛白粉(TIO2):涂料中用到的二氧化钛通常是经过表面处理的工业产品,并非纯的二氧化钛。
常见包覆物如下:⑴AI2O3 SiO2ZnO TIO2⑵AI2O3 TIO2⑶AI2O3 TIO2 SiO22. 炭黑:炭黑的主要成分是碳3. 酞青蓝(蓝色颜料):主要成分是铜钛青,结构式为:C32H16N8Cu, 化学结构复杂4.黄色颜料(联苯胺黄系黄色偶氮颜料):分子式:C32H26Cl2N6O4,化学结构复杂5. 紫色颜料:永固紫:分子式一般为:,结构式大至表示如下:4. 红色颜料:甲苯胺红:分子式一般为C17H13N3O3,结构大至如下:5. 红色颜料:喹吖啶酮分子式: C20H12N2O2,结构大至如下:6. 铝粉:又称银粉,其微粒呈微小鳞片状,,厚度0.1~2.0微米,直径为1~200微米。
主要成分为AI,同时还含有油酸等包裹物。
7.珠光粉:家电涂料中用额珠光粉主要为云母钛,以云母为基片,用二氧化钛进行包膜形成。
云母粉的化学成分主要是:K2O.3AI2O3.6SiO2.2H2O, 二氧化钛的成分主要是:TIO2.8. 填料(体制颜料)⑴沉淀硫酸钡:BaSO4 ⑵重质/轻质碳酸钙:CaCO3 ⑶滑石粉:3MgO.4SiO2.H2O⑷气相二氧化硅:SiO2三:助剂:在助剂体系中容易产生颗粒的类型有:微分化蜡、消光粉等,没有分散均匀。
