第2章涂料中常用的高分子树脂(3).ppt

成分成分：顺丁烯二酸聚酯溶解于苯乙烯，而：顺丁烯二酸聚酯溶解于苯乙烯，而苯乙烯作为单体参与聚合反应苯乙烯作为单体参与聚合反应原料原料：邻苯二甲酸酐（：邻苯二甲酸酐（PA）；顺丁烯二）；顺丁烯二酸酐（酸酐（MA）；丙二醇反应工艺条件反应工艺条件：聚酯：苯乙烯：聚酯：苯乙烯70：30；引发剂为过氧化乙酮；促进剂为二甲；引发剂为过氧化乙酮；促进剂为二甲基苯胺和环烷酸钴；基苯胺和环烷酸钴；第一页，共三十五页氧阻聚氧阻聚现象现象：表面不干燥的现象（受氧的阻聚）：表面不干燥的现象（受氧的阻聚）采取的措施采取的措施：添加苯乙烯石蜡溶液石蜡浮在表面隔离了氧添加苯乙烯石蜡溶液石蜡浮在表面隔离了氧气，并防止苯乙烯挥发，可以使表面固化（涂气，并防止苯乙烯挥发，可以使表面固化（涂装后要打磨掉，而且容易流挂）装后要打磨掉，而且容易流挂）UV固化在紫外光激发下产生自由基，消耗掉固化在紫外光激发下产生自由基，消耗掉表面氧用烯丙基、苯甲醚代替二醇，在接触氧气干用烯丙基、苯甲醚代替二醇，在接触氧的条件下可以完成固化成本较高，主要用于的条件下可以完成固化成本较高，主要用于高级木器漆高级木器漆第二页，共三十五页应用应用：主要用于木器漆，需要打磨抛光达：主要用于木器漆，需要打磨抛光达到良好的外观。

到良好的外观优点优点：光泽、耐磨、耐化学品、耐溶剂、：光泽、耐磨、耐化学品、耐溶剂、耐水无毒、无污染，适合食品涂料无毒、无污染，适合食品涂料缺点缺点：需要双组分施工、干燥性能有一定：需要双组分施工、干燥性能有一定不足；不足；第三页，共三十五页3. 辐射固化涂料辐射固化涂料目的目的：没有辐射条件贮存长久没有溶剂，：没有辐射条件贮存长久没有溶剂，涂层收缩小涂层收缩小种类种类：紫外线固化引发自由基聚合反应；紫外线固化引发自由基聚合反应；电子束固化高能电子引发交联；电子束固化高能电子引发交联；颜料影响颜料影响：颜料的光吸收会影响激发能量；颜料的光吸收会影响激发能量；产生层次不同的固化，产生皱褶；产生层次不同的固化，产生皱褶；没有溶剂，颜料会大幅增加粘度；没有溶剂，颜料会大幅增加粘度；第四页，共三十五页自由基紫外线固化自由基紫外线固化设备设备：汞蒸汽灯产生强紫外线设备需要占地很小，：汞蒸汽灯产生强紫外线设备需要占地很小，：汞蒸汽灯产生强紫外线设备需要占地很小，：汞蒸汽灯产生强紫外线设备需要占地很小，仅几米就可完成固化仅几米就可完成固化仅几米就可完成固化仅几米就可完成固化应用应用应用应用：电子器件的涂膜、印刷制版等平面固化涂层，不：电子器件的涂膜、印刷制版等平面固化涂层，不：电子器件的涂膜、印刷制版等平面固化涂层，不：电子器件的涂膜、印刷制版等平面固化涂层，不能加热固化，涂层很薄的场合。

能加热固化，涂层很薄的场合能加热固化，涂层很薄的场合能加热固化，涂层很薄的场合紫外线引发剂紫外线引发剂：单分子引发剂苯乙酮衍生物双分子：单分子引发剂苯乙酮衍生物双分子：单分子引发剂苯乙酮衍生物双分子：单分子引发剂苯乙酮衍生物双分子引发剂二芳基酮和引发剂二芳基酮和引发剂二芳基酮和引发剂二芳基酮和-氢原子的叔胺双分子激发效率更氢原子的叔胺双分子激发效率更氢原子的叔胺双分子激发效率更氢原子的叔胺双分子激发效率更高，还能降低氧的阻聚作用高，还能降低氧的阻聚作用高，还能降低氧的阻聚作用高，还能降低氧的阻聚作用引发聚合树脂引发聚合树脂：主要是丙烯酸酯（预聚物、单体活性稀：主要是丙烯酸酯（预聚物、单体活性稀：主要是丙烯酸酯（预聚物、单体活性稀：主要是丙烯酸酯（预聚物、单体活性稀释剂）紫外固化水基涂料紫外固化水基涂料紫外固化水基涂料紫外固化水基涂料：采用低毒、低刺激的水基低聚物代：采用低毒、低刺激的水基低聚物代：采用低毒、低刺激的水基低聚物代：采用低毒、低刺激的水基低聚物代替单体，实现施工作业替单体，实现施工作业替单体，实现施工作业替单体，实现施工作业第五页，共三十五页阳离子紫外线固化阳离子紫外线固化原理：紫外光产生强酸引发阳离子聚合。

引发剂：二芳基碘鎓盐、三芳基鎓盐等双效应即产生超强酸又产生自由基特点：固化体积收缩小，附着力强；不受氧阻聚影响；固化反应不易终止，适合厚膜和色漆；固化的涂层中残留质子酸对底物有长期影响；应用：油墨、粘合剂、涂料、电子封装印刷版等第六页，共三十五页第第3 3节节 缩合聚合固化涂料缩合聚合固化涂料主要了解：氨基树脂氨基树脂丙烯酸涂料丙烯酸涂料聚酯涂料聚酯涂料聚氨酯漆聚氨酯漆固化条件下产生小分子逸出不生成小分子，一般采用双组分第七页，共三十五页1. 氨基树脂氨基树脂三聚氰胺甲醛树脂：MF树脂单独使用很脆，硬度高一般做交联剂使用在醇酸树脂和丙烯酸树脂中第八页，共三十五页合成反应：产物复杂，六羟甲基和三羟甲基三聚氰胺混合物，以及六甲氧基甲基三聚氰胺第九页，共三十五页三聚氰胺甲醛树脂分类高醚化度：甲醛比例高，大部分氮原子上有两个烷氧基甲基基团醚化度高，聚合度低，粘度低低醚化度：甲醛比例低，大部分氮原子上有一个取代基，聚合度较大甲醛变化范围大，性能也可以广泛调节应用也广泛第十页，共三十五页三聚氰胺醚化反应目的：醚化增加烷氧基，减少了亲水性，增加了油溶性目的：醚化增加烷氧基，减少了亲水性，增加了油溶性。

常用丁醇或甲醇醚化常用丁醇或甲醇醚化比较：六甲氧基甲基三聚氰胺和丁醚化三聚氰胺比较：六甲氧基甲基三聚氰胺和丁醚化三聚氰胺第十一页，共三十五页自缩合反应：在合成反应中容易引起爆聚，产生多聚体，使反应失败如何控制：防止爆聚，主要控制好升温曲线终点控制采用容忍度方法容忍度：1g式样可容忍200#溶剂油的质量g数（采用滴定法：取3g式样，在100ml烧杯中，用溶剂油滴定，至乳浊15s不消失）容忍度越大，醚化度越大，极性越小调节极性（氨基）和非极性基团（丁氧基）的比例，可以得到两种树脂的混溶结果要考虑与其它树脂的混溶性，醚化程度不能太高第十二页，共三十五页涂料中MF树脂的反应交联反应：烘烤漆的交联剂（与丙烯酸树脂、聚酯、醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂）；反应机理：在酸催化下，容易受亲核基团（醇羟基）攻击而交联聚合催化剂：对甲苯磺酸吡啶盐常温稳定，高温分解出强酸，起催化作用称为潜固化剂潜固化剂不适合低温干燥固化第十三页，共三十五页其它氨基树脂苯代三聚氰胺甲醛树脂（BFBF）：耐碱好，户外耐久不）：耐碱好，户外耐久不好；好；脲醛树脂（UF）：甲醛与脲制备用于醇酸树脂的交联，耐候性差，耐水性差，甲醛放出量多，硬度好；用于底漆和室内使用漆。

突出的特点是价格低甘脲甲醛树脂（甘脲甲醛树脂（GFGF）：尿素和乙二醛反应得到甘脲，）：尿素和乙二醛反应得到甘脲，再与甲醛合成四羟甲基甘脲，再醇化得到再与甲醛合成四羟甲基甘脲，再醇化得到GFGF用于粉末涂料的交联剂柔软性好、耐腐蚀好、甲醛释放少、末涂料的交联剂柔软性好、耐腐蚀好、甲醛释放少、但但成本太高成本太高第十四页，共三十五页氨基漆组成：氨基树脂、短油度醇酸树脂、颜料、溶剂（丁醇、组成：氨基树脂、短油度醇酸树脂、颜料、溶剂（丁醇、二甲苯）；二甲苯）；使用：交通工具、机械产品、轻工产品、电器仪表等使用：交通工具、机械产品、轻工产品、电器仪表等氨基树脂高含量：光泽、硬度、耐水、耐油、绝缘等性氨基树脂高含量：光泽、硬度、耐水、耐油、绝缘等性能好，但增加成本，附着力下降、漆膜变脆所以，根能好，但增加成本，附着力下降、漆膜变脆所以，根据使用要求改变氨基树脂与不干性油醇酸树脂的比例据使用要求改变氨基树脂与不干性油醇酸树脂的比例其它成份：醇酸树脂、环氧树脂和氨基树脂配合使用其它成份：醇酸树脂、环氧树脂和氨基树脂配合使用第十五页，共三十五页2. 丙烯酸涂料丙烯酸涂料单体：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯；特点：主吸收峰在可见光以外，具有优良的耐光性和户外老化性。

性能：居醇酸树脂和聚酯之间形式多样：固体颗粒、溶液、乳液均可；第十六页，共三十五页丙烯酸树脂种类第十七页，共三十五页聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯比较甲基的影响：分子不能自由旋转，硬度高、脆化温度高、拉伸强度高；柔韧性和延伸性低；-H的影响：耐紫外线和耐氧化性差；性能比较：见表2-7第十八页，共三十五页第十九页，共三十五页玻璃化温度单体聚合遵循加合性原理：按照FOX方程可以计算共聚物的玻璃化温度；其他单体均聚物也是按照这样计算得到：苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸等第二十页，共三十五页计算实例甲基丙烯酸甲酯50（105）、苯乙烯15（100 ）、丙烯酸丁酯20（-54 ）、甲基丙烯酸羟乙酯14（55 ）、甲基丙烯酸1（185 ）代入FOX公示，计算得到Tg51 注意：公示中Tg采用决定温标第二十一页，共三十五页常用热固性丙烯酸树脂涂料应用羟基丙烯酸树脂与MFMF树脂交联：应用最广，硬度、耐树脂交联：应用最广，硬度、耐水性、耐候性、保光性附着力很好用于汽车、家电等水性、耐候性、保光性附着力很好用于汽车、家电等羟基丙烯酸树脂与异氰酸酯加成：双组分包装，可以常温固化性能极其优良，应用在航空、汽车、家电等涂装。

羧基丙烯酸树脂与环氧树脂交联：用于于防腐食品包装内涂料、洗衣机、电冰箱涂料不用于户外涂料环氧基丙烯酸树脂：制备粉末涂料汽车清漆单体为缩水甘油酯，有毒，成本也高；带酰胺基的丙烯酸树脂：固化烘烤温度高，应用少第二十二页，共三十五页羟基丙烯酸树脂性能：户外耐久性好、Tg较高、成本适中，应用于汽车面漆；羟基的引入：羟乙酯单体、羟丙酯单体、丙烯酸的羧基与环氧化物反应配方比例：交联剂含有羟基和羧基羟基值一般4460mgKOH/g、羧基酸值一般3550mgKOH/g羟基含量高，成本高分子质量：1000020000，分布值2.33.3.第二十三页，共三十五页3. 聚酯涂料聚酯涂料结构：多元酸与多元醇缩合得到醇酸树脂因为含有脂肪酸一般不称为聚酯性能特点：柔韧性、弹性、耐冲击性、耐摩擦性、耐污染性、金属附着力、耐候性良好第二十四页，共三十五页聚酯树脂多元醇：新戊二醇、三羟基丙烷、环己烷对二甲醇、季戊四醇等多元酸：邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、己二酸等配方调节：调节多元酸中芳香酸和脂肪酸的比例可以改变Tg性能：高分子量：柔韧性好、表面硬度高低分子量：末端基具有交联功能第二十五页，共三十五页聚酯树脂配方设计实例要求：酸值28，分子量6000左右，羟值50，耐候性好、柔韧性和硬度平衡好。

选料：耐候性好采用对苯二甲酸，成本低；锡类催化剂、二甲苯用于回流脱水（酯化是可逆反应，脱水可以反应完全）根据羟值50，确定醇超量为1.1.第二十六页，共三十五页聚酯树脂涂料应用交联：端羟基交联用MF或多异氰酸酯；端羧基交联用环氧树脂、MF或2-羟烷基酰胺改性：分子量在10005000的适于改性方法有环氧改性、氨基改性、有机硅改性应用：板材或卷材涂料（建筑、家电、交通）、罐头涂料（物理性能好、附着力好、化学性质稳定）、汽车涂料（弹性好、防石击好）、工业涂料（汽车烘烤磁漆、高固含量涂料）第二十七页，共三十五页4. 聚氨酯漆聚氨酯漆组成：异氰酸酯、多元醇NCO结构反应：与醇、氨酯键、水、脲、自聚（二聚、三聚）反应等聚氨酯高分子特点：含有氢键，耐磨性能好，优良的附着力、耐油、耐酸碱、耐化学品第二十八页，共三十五页异氰酸酯单体：含有苯基的，容易变色发黄l甲苯二异氰酸酯（TDI）毒性大l二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）毒性小l多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）l己二异氰酸酯（HDI）l异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）l二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）l三甲基己二异氰酸酯（TMDI）l亚苯二甲基二异氰酸酯（XDI）苯基脂肪族第二十九页，共三十五页。

双组分聚氨酯涂料双组分聚氨酯涂料：一组分：多羟基预聚物、颜料、溶剂、催化剂、。