《涂料樹脂合成及應用》(第二版)以涂料化學為中心,系統(tǒng)介紹了涂料樹脂合成的基本理論,并以此為基礎,對醇酸樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、氟樹脂和硅樹脂、光固化樹脂進行了介紹,其主線是合成原理和樹脂的分子設計,以盡力揭示樹脂結構和性能的關系。同時,對涂料助劑、涂料配方設計、涂料生產設備與工藝、涂料性能檢測及相關儀器以及建筑涂料、金屬涂料和木器涂料進行了介紹,注重理論與實踐相結合。
本書可供從事涂料教學、科研、生產、銷售、管理及應用的技術人員以及高等院校學生、研究生和教師學習參考。
閆福安,武漢工程大學化工與制藥學院,教授,閆福安,男,1964年3月生,河南人。1989年畢業(yè)于華東理工大學精細化工專業(yè),獲碩士學位;畢業(yè)后來武漢化工學院從事高分子化學、涂料化學及工藝學等課程的教學、科研工作,主持、參與多項縱、橫向課題,發(fā)表論文五十余篇,曾任化工工藝學科部主任,教授。研究方向為涂料樹脂合成與開發(fā)。
第1章導論1
1.1概述1
1.2涂料的作用2
1.3涂料的分類與命名2
1.4涂料發(fā)展概況5
1.5結語7
第2章聚合反應原理8
2.1概述8
2.2自由基連鎖聚合8
2.2.1高分子化學的一些基本概念8
2.2.2聚合反應的類型9
2.2.3高分子化合物的分類與命名11
2.2.4高分子化合物的分子量及其分布13
2.2.5高分子化合物的結構14
2.2.6自由基聚合機理15
2.2.7鏈引發(fā)反應16
2.2.8鏈增長、鏈終止反應21
2.2.9自由基聚合動力學23
2.2.10聚合物的分子量和鏈轉移反應26
2.2.11阻聚29
2.2.12加聚物的分子量分布31
2.2.13自由基共聚合33
2.3逐步聚合反應42
2.3.1縮聚反應43
2.3.2縮聚過程中的副反應46
2.3.3線形縮聚的動力學47
2.3.4線形縮聚物聚合度的影響因素及控制51
2.3.5線形縮聚產物的分子量分布55
2.3.6體形縮聚56
2.3.7體形縮聚的凝膠現(xiàn)象及凝膠理論58
2.4聚合實施方法61
2.4.1本體聚合62
2.4.2溶液聚合62
2.4.3懸浮聚合64
2.5縮聚實施方法65
2.5.1熔融縮聚65
2.5.2溶液縮聚66
2.6結語67
第3章醇酸樹脂68
3.1概述68
3.2醇酸樹脂的分類68
3.2.1按改性用脂肪酸或油脂的干性分類68
3.2.2按醇酸樹脂油度分類68
3.3醇酸樹脂的合成原料69
3.3.1多元醇69
3.3.2有機酸70
3.3.3植物油71
3.3.4催化劑72
3.3.5催干劑72
3.4醇酸樹脂的合成反應原理73
3.5醇酸樹脂的配方設計73
3.6醇酸樹脂的合成工藝75
3.6.1醇解法75
3.6.2脂肪酸法76
3.7醇酸樹脂合成實例77
3.7.1短油度椰子油醇酸樹脂的合成77
3.7.2中油度豆油季戊四醇醇酸樹脂的合成77
3.7.360%長油度苯甲酸季戊四醇醇酸樹脂的合成78
3.8醇酸樹脂的改性79
3.8.1丙烯酸改性醇酸樹脂79
3.8.2水性醇酸樹脂79
3.9醇酸樹脂的應用83
3.10結語84
第4章聚酯樹脂85
4.1概述85
4.2聚酯合成的主要原料85
4.2.1多元酸85
4.2.2多元醇86
4.2.3其他相關助劑88
4.3聚酯配方設計89
4.4聚酯合成工藝90
4.5聚酯合成實例91
4.5.1端羥基線形聚酯的合成91
4.5.2端羥基分支形聚酯的合成91
4.5.3氨基烤漆用端羥基分支形聚酯的合成92
4.6聚酯樹脂的應用93
4.7不飽和聚酯93
4.7.1不飽和聚酯的合成原料93
4.7.2分子設計原理及合成工藝95
4.7.3不飽和聚酯的應用95
4.8水性聚酯樹脂96
4.8.1水性單體96
4.8.2助溶劑96
4.8.3中和劑96
4.8.4合成原理及工藝96
4.8.5TMA型水性聚酯樹脂的合成97
4.8.65SSIPA型水性聚酯樹脂的合成98
4.9結語98
第5章丙烯酸樹脂99
5.1概述99
5.2丙烯酸(酯)及甲基丙烯酸(酯)單體99
5.3丙烯酸樹脂的配方設計102
5.3.1單體的選擇102
5.3.2玻璃化溫度的設計104
5.3.3引發(fā)劑的選擇104
5.3.4溶劑的選擇105
5.3.5分子量調節(jié)劑的選擇105
5.4溶劑型丙烯酸樹脂106
5.4.1熱塑性丙烯酸樹脂107
5.4.2熱固性丙烯酸樹脂107
5.5水性丙烯酸樹脂109
5.5.1丙烯酸乳液的合成109
5.5.2水稀釋型丙烯酸樹脂的合成122
5.5.3丙烯酸樹脂二級分散體的合成123
5.6結語124
第6章聚氨酯樹脂125
6.1概述125
6.2聚氨酯化學125
6.2.1異氰酸酯的反應機理125
6.2.2異氰酸酯的反應類型126
6.2.3異氰酸酯的反應活性127
6.3聚氨酯的合成單體127
6.3.1多異氰酸酯127
6.3.2多元醇低聚物134
6.3.3擴鏈劑136
6.3.4溶劑136
6.3.5催化劑136
6.4聚氨酯的分類137
6.4.1單組分聚氨酯樹脂137
6.4.2溶劑型雙組分聚氨酯樹脂142
6.5水性聚氨酯146
6.5.1水性聚氨酯的合成單體146
6.5.2水性聚氨酯的分類147
6.5.3水性聚氨酯的合成原理148
6.5.4水性聚氨酯的合成工藝148
6.5.5水性聚氨酯的合成實例149
6.5.6水性聚氨酯的改性152
6.5.7水性聚氨酯的應用154
6.6結語155
第7章環(huán)氧樹脂156
7.1概述156
7.1.1環(huán)氧樹脂及其固化物的性能特點156
7.1.2環(huán)氧樹脂發(fā)展簡史156
7.2環(huán)氧樹脂分類157
7.2.1按化學結構分類157
7.2.2按官能團的數量分類159
7.2.3按狀態(tài)分類160
7.3環(huán)氧樹脂的性質與特性指標160
7.3.1環(huán)氧樹脂的性質160
7.3.2環(huán)氧樹脂的特性指標161
7.3.3國產環(huán)氧樹脂的牌號162
7.4環(huán)氧樹脂的固化反應及固化劑162
7.4.1環(huán)氧樹脂的固化反應162
7.4.2環(huán)氧樹脂固化劑164
7.5環(huán)氧樹脂的合成171
7.5.1雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成171
7.5.2酚醛型環(huán)氧樹脂的合成173
7.5.3部分脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的合成174
7.6新型環(huán)氧樹脂固化劑的合成175
7.6.1改性多元胺固化劑的合成175
7.6.2改性雙氰胺潛伏性固化劑的合成178
7.6.3硫醇固化劑的合成178
7.6.4非鹵阻燃型固化劑的合成179
7.7環(huán)氧樹脂的改性181
7.7.1環(huán)氧樹脂的增韌改性182
7.7.2環(huán)氧樹脂的其他改性182
7.8水性環(huán)氧樹脂183
7.8.1水性環(huán)氧樹脂的制備183
7.8.2水性環(huán)氧樹脂的合成實例185
7.8.3水性環(huán)氧樹脂固化劑的合成187
7.9環(huán)氧樹脂的應用189
7.9.1防腐蝕環(huán)氧樹脂涂料190
7.9.2電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料191
7.9.3汽車、船舶等交通工具用環(huán)氧樹脂涂料191
7.9.4食品容器用環(huán)氧樹脂涂料192
7.10結語192
第8章氨基樹脂193
8.1概述193
8.1.1涂料用氨基樹脂的發(fā)展簡史193
8.1.2涂料用氨基樹脂的特點193
8.1.3涂料用氨基樹脂的分類194
8.2氨基樹脂的性能194
8.2.1脲醛樹脂的性能194
8.2.2三聚氰胺甲醛樹脂的性能195
8.2.3苯代三聚氰胺甲醛樹脂的性能196
8.2.4共縮聚樹脂的性能196
8.3氨基樹脂的合成原料196
8.3.1氨基化合物196
8.3.2醛類199
8.3.3醇類200
8.4氨基樹脂的合成201
8.4.1脲醛樹脂的合成201
8.4.2三聚氰胺甲醛樹脂的合成203
8.4.3苯代三聚氰胺甲醛樹脂的合成208
8.4.4共縮聚樹脂的合成210
8.5氨基樹脂的應用211
8.5.1丁醚化氨基樹脂的應用212
8.5.2甲醚化氨基樹脂的應用214
8.6結語215
第9章氟樹脂和硅樹脂216
9.1氟樹脂216
9.1.1概述216
9.1.2氟樹脂的合成單體216
9.1.3氟樹脂的合成219
9.1.4氟樹脂的應用225
9.2硅樹脂226
9.2.1概述226
9.2.2硅樹脂的合成單體227
9.2.3硅樹脂的合成原理230
9.2.4硅樹脂的合成232
9.2.5硅樹脂的應用233
9.3結語236
第10章光固化樹脂237
10.1概述237
10.2溶劑型光固化樹脂的合成237
10.2.1不飽和聚酯的合成237
10.2.2環(huán)氧丙烯酸酯的合成238
10.2.3聚氨酯丙烯酸酯的合成238
10.2.4聚酯丙烯酸酯的合成242
10.2.5聚醚丙烯酸酯的合成243
10.2.6純丙烯酸樹脂丙烯酸酯的合成244
10.2.7環(huán)氧樹脂的合成244
10.2.8有機硅低聚物的合成245
10.3水性光固化樹脂的合成246
10.3.1水性聚氨酯丙烯酸酯的合成246
10.3.2水性環(huán)氧丙烯酸酯的合成247
10.3.3水性聚酯丙烯酸酯的合成247
10.4光固化涂料的其他原料248
10.4.1光引發(fā)劑248
10.4.2活性稀釋劑252
10.4.3各種添加劑255
10.5光固化涂料的應用256
10.6結語260
第11章涂料助劑261
11.1概述261
11.2潤濕分散劑261
11.2.1分散劑分散機理262
11.2.2涂料用分散劑的選擇262
11.2.3潤濕分散劑的分類263
11.3流平劑266
11.3.1流平機理266
11.3.2流平劑分類267
11.3.3流平劑的應用268
11.4消泡劑270
11.4.1消泡機理270
11.4.2消泡劑分類271
11.4.3消泡劑的選擇273
11.4.4消泡劑的應用273
11.5觸變劑274
11.5.1流體類型274
11.5.2觸變劑的作用機理274
11.5.3常用觸變劑275
11.6增稠劑275
11.6.1增稠劑的作用機理275
11.6.2常用增稠劑276
11.7光穩(wěn)定劑278
11.7.1涂料用光穩(wěn)定劑的主要種類278
11.7.2光穩(wěn)定劑的選擇279
11.8水性助劑279
11.8.1成膜助劑279
11.8.2防腐劑和防霉劑280
11.8.3緩蝕劑283
11.8.4pH調節(jié)劑284
11.8.5凍融穩(wěn)定劑和開放時間延長劑284
11.9結語285
第12章涂料配方設計286
12.1概述286
12.2涂料基本組成286
12.2.1樹脂286
12.2.2溶劑288
12.2.3顏填料293
12.2.4助劑296
12.3成膜機理296
12.3.1揮發(fā)成膜296
12.3.2反應成膜297
12.3.3乳膠漆的成膜297
12.3.4成膜過程表征297
12.4顏料體積濃度297
12.4.1顏基比298
12.4.2顏料體積濃度與臨界顏料體積濃度298
12.4.3顏料吸油值298
12.4.4乳膠漆臨界顏料體積濃度299
12.4.5涂膜性能與顏料體積濃度的關系299
12.5流變學301
12.5.1黏度301
12.5.2觸變性303
12.5.3屈服值303
12.5.4黏度的影響因素303
12.5.5涂料生產中的流變學304
12.5.6涂料的流變性控制304
12.6涂膜病態(tài)防治306
12.7結語306
第13章涂料生產設備與工藝307
13.1概述307
13.2生產設備307
13.2.1分散設備307
13.2.2研磨設備308
13.2.3過濾設備310
13.2.4輸送設備310
13.3工藝過程311
13.3.1基本工藝311
13.3.2乳膠漆生產工藝312
13.3.3生產過程中應注意的問題312
13.4結語314
第14章建筑涂料315
14.1概述315
14.2建筑涂料的分類315
14.3乳膠漆316
14.3.1乳膠漆的特點316
14.3.2乳膠漆的組成317
14.3.3乳膠漆的配方設計318
14.3.4乳膠漆的生產工藝319
14.3.5乳膠漆生產工藝探討320
14.4乳膠漆國家標準321
14.5乳膠漆配方322
14.5.1經濟型內墻乳膠漆322
14.5.2高檔內墻乳膠漆323
14.5.3經濟型外墻乳膠漆324
14.5.4高檔外墻乳膠漆325
14.5.5彈性拉毛乳膠漆326
14.5.6水性真石漆327
14.5.7絲光涂料328
14.5.8透明封閉底漆328
14.5.9遮蓋型封閉底漆329
14.6結語330
第15章金屬涂料331
15.1概述331
15.2單組分氨基烘漆333
15.2.1丙烯酸型氨基烘漆334
15.2.2醇酸型氨基烘漆337
15.2.3聚酯氨基烘漆340
15.3單組分自干漆340
15.3.1醇酸自干漆340
15.3.2丙烯酸自干漆343
15.3.3環(huán)氧酯自干漆345
15.4雙組分自干漆347
15.4.1雙組分聚氨酯自干漆347
15.4.2雙組分環(huán)氧樹脂自干漆352
15.5水性金屬漆353
15.6結語357
第16章木器涂料358
16.1概述358
16.1.1木器表面涂裝的目的和要求358
16.1.2木器涂料的分類358
16.2醇酸型木器漆359
16.3丙烯酸自干木器漆361
16.4聚氨酯木器漆362
16.5不飽和聚酯木器漆366
16.6光固化木器漆367
16.7水性木器漆367
16.8結語370
第17章涂料性能檢測及相關儀器371
17.1概述371
17.2涂料性能檢測與評估概況371
17.2.1涂料性能檢測基本要求371
17.2.2涂料性能檢測依據和標準372
17.2.3測試方法和標準的選擇372
17.2.4檢驗后的結果判定374
17.2.5涂料性能評估常用的測試374
17.3涂料檢測儀器375
17.3.1涂料檢測儀器發(fā)展現(xiàn)狀375
17.3.2涂料檢測儀器分類376
17.4涂料固化成膜前性能測試及儀器378
17.4.1黏度378
17.4.2細度381
17.4.3密度383
17.4.4遮蓋力384
17.4.5顏色和透明度385
17.4.6不揮發(fā)物含量386
17.4.7有害物質限量387
17.4.8其他原漆性能測試及儀器388
17.5涂裝過程中的性能檢測及相關儀器389
17.5.1施工性能測試及儀器389
17.5.2制膜工具393
17.5.3濕膜厚度測試394
17.6涂料固化成膜后涂層性能測試及主要儀器395
17.6.1涂層厚度395
17.6.2涂層外觀397
17.6.3附著力400
17.6.4硬度402
17.6.5柔韌性405
17.6.6耐沖擊性407
17.6.7耐磨性409
17.7涂層耐環(huán)境腐蝕測試及儀器412
17.7.1耐液體性測試412
17.7.2耐溫度和耐濕度測試415
17.7.3鹽霧腐蝕試驗417
17.7.4光老化測試421
17.7.5循環(huán)腐蝕試驗426
17.8結語426
參考文獻427