精细化学品实验指导书 实验四改性107涂料 【应用背景】 107涂料是上世纪80年代初期开发的,以聚乙烯醇缩甲醛为主要成膜物的涂料。仿瓷 涂料、冷瓷涂料、803涂料等均为此种涂料的商名。尽管上世纪60年代我国就有了乳胶漆 的生产技术,但由于107涂料以价格低廉适应了当时的社会发展水平和人民生活的要求,所 以曾风摩一时,占据了我国建筑涂料的大部分市场。 但是,在多年使用中,107涂料暴露出一些致命的缺陷。其中最大的危害当属107涂料 中含有的有害物质一甲醛。传统107涂料的主要成膜物质一107胶的生产,是在聚乙烯醇中 加入甲醛,进行醇醛缩合反应而生成的胶状体混合物,由于聚乙烯醇是分子量很大的高分子 化合物,与甲醛反应时反应阻力很大,通常条件下很难与甲醛反应完全,这样大量的致癌物 质甲醛就会残留在107胶中,当107胶用作107涂料的主要成膜物质时,107胶中的未反应 甲醛就全留在107涂料中,危害人们的健康。目前市场上的107涂料绝大部分都含有甲醛这 一有毒、有害成分,加之传统107涂料的耐寒性差、游离甲醛含量高,其应用范围受到很大 限制。随若人们环保意识的增强,国家对缩醛类胶水中游离甲醛挥发量的限制越来越严格。 近年来人们为降低缩醛类胶水中游离甲醛挥发做了大量工作,并取得了一定进展。 107胶,也称文化水”,是一种无色或微黄的粘稠液体。是聚乙烯醇(PVA)在酸性条 件下与甲醛反应生成的聚乙烯醇缩甲醛胶,是以水为介质的溶液或乳液形成的胶黏剂。可单 独使用,作为书刊装订胶、胶水用,建筑装修可用来粘贴壁纸和塑料地板:用的最多的是用 它和成水泥砂浆用来粘贴磁砖。特别是墙面不平时,可用来抹平。它还可与903互补使用, 墙面不平时,用107胶效果较好,价格也较低,但不如903胶方便。由于107胶具有不起燃、 价格较低、使用方便等特点,广泛用于建筑工程,可用作建筑胶黏剂及各种内外墙涂料、地 面涂料的基料。 2001年,由于107胶中甲醛含量严重超标,国家建设部把其列入被淘汰的建材产品的 名单中,在家庭装修中禁止使用。但是,由于107胶造价低、性能特殊等特点,目前仍然被 使用,还没有较好的无污染替代材料。 【物理常数及化学性质】 聚乙烯醉 白色片状、絮状或粉末状固体,无味。溶于水,不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯 、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亚砜。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 实验四 改性 107 涂料 【应用背景】 107 涂料是上世纪 80 年代初期开发的,以聚乙烯醇缩甲醛为主要成膜物的涂料。仿瓷 涂料、冷瓷涂料、803 涂料等均为此种涂料的商名。尽管上世纪 60 年代我国就有了乳胶漆 的生产技术,但由于 107 涂料以价格低廉适应了当时的社会发展水平和人民生活的要求,所 以曾风靡一时,占据了我国建筑涂料的大部分市场。 但是,在多年使用中,107 涂料暴露出一些致命的缺陷。其中最大的危害当属 107 涂料 中含有的有害物质—甲醛。传统 107 涂料的主要成膜物质—107 胶的生产,是在聚乙烯醇中 加入甲醛,进行醇醛缩合反应而生成的胶状体混合物,由于聚乙烯醇是分子量很大的高分子 化合物,与甲醛反应时反应阻力很大,通常条件下很难与甲醛反应完全,这样大量的致癌物 质甲醛就会残留在 107 胶中,当 107 胶用作 107 涂料的主要成膜物质时,107 胶中的未反应 甲醛就全留在 107 涂料中,危害人们的健康。目前市场上的 107 涂料绝大部分都含有甲醛这 一有毒、有害成分,加之传统 107 涂料的耐寒性差、游离甲醛含量高,其应用范围受到很大 限制。随着人们环保意识的增强,国家对缩醛类胶水中游离甲醛挥发量的限制越来越严格。 近年来人们为降低缩醛类胶水中游离甲醛挥发做了大量工作,并取得了一定进展。 107 胶,也称“文化水”,是一种无色或微黄的粘稠液体。是聚乙烯醇(PVA)在酸性条 件下与甲醛反应生成的聚乙烯醇缩甲醛胶,是以水为介质的溶液或乳液形成的胶黏剂。可单 独使用,作为书刊装订胶、胶水用,建筑装修可用来粘贴壁纸和塑料地板;用的最多的是用 它和成水泥砂浆用来粘贴磁砖。特别是墙面不平时,可用来抹平。它还可与 903 互补使用, 墙面不平时,用 107 胶效果较好,价格也较低,但不如 903 胶方便。由于 107 胶具有不起燃、 价格较低、使用方便等特点,广泛用于建筑工程,可用作建筑胶黏剂及各种内外墙涂料、地 面涂料的基料。 2001 年,由于 107 胶中甲醛含量严重超标,国家建设部把其列入被淘汰的建材产品的 名单中,在家庭装修中禁止使用。但是,由于 107 胶造价低、性能特殊等特点,目前仍然被 使用,还没有较好的无污染替代材料。 【物理常数及化学性质】 聚乙烯醇 白色片状、絮状或粉末状固体,无味。溶于水,不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯 、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亚砜。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 包装标志:纸塑复合袋包装用线缝纫后,再用牛皮纸胶带热封,自动包装机包装,每袋 净重20kg。每批产品应有质量检验报告单,在包装上应有清晰、牢固的标志,包括产品商 标、名称、型号、等级、批号、净重和生产厂名等内容。 贮运:BM应贮存在干燥、通风良好的室内,室温5~30℃,并以批为单位分开存放。 勿靠近热源,严防潮湿,避免日光暴晒。严禁与挥发性化学品共存,以防吸附变质。 运输:BM运输时,应用清洁有蓬的运输工具,以防潮、防雨、防晒、搬运时要轻拿 轻放,防止刮破或者摔破包装。 危险性 健康危害:吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害,对眼晴和皮肤有刺激作用。 燃爆危险:本品可燃,具刺激性。皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗 眼睛接触:提起眼脸,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。 食入:饮足量温水,催吐。就医。 尿素 化学式:CO(NHa,分子质量60.O6,CO(NH2)无色或白色针状或棒状结晶体,工业 或农业品为白色略带微红色固体颗粒,无臭无味。含氮量约为46.67%。密度1.335gcm3。培 点132.7℃。溶于水、醇,难溶于乙醚、氯仿。呈弱碱性。 尿素易溶于水,在20℃时100毫升水中可溶解105克,水溶液呈中性反应。尿素产品 有两种。结品尿素呈白色针状或棱柱状晶形,吸湿性强。粒状尿素为粒径1~2毫米的半透 明粒子,外观光洁,吸湿性有明显改善。20℃时临界吸湿点为相对湿度80%,但30℃时, 临界吸湿点降至72.5%,故尿素要避免在盛夏潮湿气候下散开存放。目前在尿素生产中加入 石蜡等疏水物质,其吸湿性大大下降。 甲醛 甲醛是一种无色,有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态, 通常以水溶液形式出现。易溶于水和乙醇,35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛分子 中有醛基生缩聚反应,得到酚醛树脂(电木). 液体在较冷时久贮易混浊,在低温时则形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出, 但多数变成三聚甲醛。该品为强还原剂,在微量碱性时还原性更强。在空气中能缓慢氧化成 甲酸。能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混溶。pH2.8~4.0。相对密度(d2525) 新跟大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 包装标志:纸塑复合袋包装用线缝纫后,再用牛皮纸胶带热封,自动包装机包装,每袋 净重 20kg。每批产品应有质量检验报告单,在包装上应有清晰、牢固的标志,包括产品商 标、名称、型号、等级、批号、净重和生产厂名等内容。 贮运:BM-I 应贮存在干燥、通风良好的室内,室温 5~30℃,并以批为单位分开存放。 勿靠近热源,严防潮湿,避免日光暴晒。严禁与挥发性化学品共存,以防吸附变质。 运输:BM-I 运输时,应用清洁有蓬的运输工具,以防潮、防雨、防晒、搬运时要轻拿 轻放,防止刮破或者摔破包装。 危险性 健康危害:吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害,对眼睛和皮肤有刺激作用。 燃爆危险:本品可燃,具刺激性。皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。 食入:饮足量温水,催吐。就医。 尿素 化学式:CO(NH2)2,分子质量60.06 ,CO(NH2)2 无色或白色针状或棒状结晶体,工业 或农业品为白色略带微红色固体颗粒,无臭无味。含氮量约为 46.67%。密度1.335g/cm3。熔 点132.7℃。溶于水、醇,难溶于乙醚、氯仿。呈弱碱性。 尿素易溶于水,在 20℃时 100 毫升水中可溶解 105 克,水溶液呈中性反应。尿素产品 有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形,吸湿性强。粒状尿素为粒径 1~2 毫米的半透 明粒子,外观光洁,吸湿性有明显改善。20℃时临界吸湿点为相对湿度 80%,但 30℃时, 临界吸湿点降至 72.5%,故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。目前在尿素生产中加入 石蜡等疏水物质,其吸湿性大大下降。 甲醛 甲醛是一种无色,有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态, 通常以水溶液形式出现。易溶于水和乙醇,35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛分子 中有醛基生缩聚反应,得到酚醛树脂(电木)。 液体在较冷时久贮易混浊,在低温时则形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出, 但多数变成三聚甲醛。该品为强还原剂,在微量碱性时还原性更强。在空气中能缓慢氧化成 甲酸。能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混溶。pH 2.8~4.0。相对密度(d2525) 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 1.081~1.085。熔点-118℃,沸点-19.5℃。折光率(n20D)1.3746。闪点60℃。易燃。 低毒,半数致死量(大鼠,经口)800mGkG。其蒸气能强烈刺激粘膜、具有致癌性、 属于高毒物 防腐原理:使蛋白质发生变性,这样使甲醛具有强效消毒作用,可以杀死细菌和真菌以 及繁殖体,从而达到防腐作用。 储存:水溶液密封避光在16℃以上的温处保存,低温处不宜久贮。 安全措施:贮于阴凉干燥处,远离火种、热源。与氧化剂、酸碱类等分储分运。皮肤(眼 晴)接触,用流动清水冲洗。 灭火:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 燃烧性:易燃。闪点(℃):56(37%)引燃温度(℃):430爆炸下限(%):7.0爆炸 上限(%):73.0、沸点、19.5度、相对密度0.815 灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 灭火注意事项:用雾状水保持火场容器冷却,用水喷射逸出液体,使其稀释成不燃性混 合物,并用雾状水保护消防人员。 紧急处理 吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸 停止,立即进行人工呼吸,就医。 误食:用1%碘化钾60ml灌胃。常规洗胃,就医。 皮肤接触:立即脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟,就医。 眼睛接触:提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟,就医 【合成方法】 聚乙烯醇溶解前的处理 聚乙烯醇在溶解前必须浸泡在低于20℃的水中,目的是使聚乙烯醇中的挥发物逸出, 水温不能高于40℃,否则会出现结皮现象,不利于聚乙烯醇的溶解,在加热溶解时采用蒸 汽加热或夹套式水浴加热,不能用明火直接加热,以防止聚乙烯醇过热分解,影响胶液的质 量。 在酸性条件下胶液的合成 聚乙烯醇和甲醛在酸性条件下发生加成反应,生成聚乙烯醇一甲醛树脂,在此条件下生 成的胶液粘度大、粘接力最强。在消除胶液中残余甲醛时必须在弱碱性条件下进行。一方面 在酸性条件下尿素和盐酸有如下化学反应: 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 1.081~1.085。熔点-118℃,沸点-19.5℃。折光率(n20D)1.3746。闪点60℃。易燃。 低毒,半数致死量(大鼠,经口)800mG/kG。其蒸气能强烈刺激粘膜、具有致癌性、 属于高毒物 防腐原理:使蛋白质发生变性,这样使甲醛具有强效消毒作用,可以杀死细菌和真菌以 及繁殖体,从而达到防腐作用。 储存:水溶液密封避光在 16℃以上的温处保存,低温处不宜久贮。 安全措施:贮于阴凉干燥处,远离火种、热源。与氧化剂、酸碱类等分储分运。皮肤(眼 睛)接触,用流动清水冲洗。 灭火:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 燃烧性:易燃。闪点(℃):56(37%) 引燃温度(℃):430 爆炸下限(%):7.0 爆炸 上限(%):73.0、沸点、-19.5 度、相对密度 0.815 灭火剂:雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 灭火注意事项:用雾状水保持火场容器冷却,用水喷射逸出液体,使其稀释成不燃性混 合物,并用雾状水保护消防人员。 紧急处理 吸 入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸 停止,立即进行人工呼吸,就医。 误 食:用 1%碘化钾60ml 灌胃。常规洗胃,就医。 皮肤接触:立即脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗,至少 15 分钟,就医。 眼睛接触:提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少 15 分钟,就医。 【合成方法】 聚乙烯醇溶解前的处理 聚乙烯醇在溶解前必须浸泡在低于 20℃的水中,目的是使聚乙烯醇中的挥发物逸出, 水温不能高于 40℃,否则会出现结皮现象,不利于聚乙烯醇的溶解,在加热溶解时采用蒸 汽加热或夹套式水浴加热,不能用明火直接加热,以防止聚乙烯醇过热分解,影响胶液的质 量。 在酸性条件下胶液的合成 聚乙烯醇和甲醛在酸性条件下发生加成反应,生成聚乙烯醇一甲醛树脂,在此条件下生 成的胶液粘度大、粘接力最强。在消除胶液中残余甲醛时必须在弱碱性条件下进行。一方面 在酸性条件下尿素和盐酸有如下化学反应: 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 CH2O H+ 、CH0H 一CH,CH-CH-CHCH一+CH,OH= 缓慢 CHCH-CH-CHCH2一+H,0 OH 极慢 OCH2 OH -CH2CH-CHz-CHCH2- 迅速 -CHCH-CH2-CHCH一+H 0c2 OH 极慢 0-CHz0 醛的羰基也可能与两个聚乙烯醇大分子中的两个羟基进行缩醛反应,这样就会形成大分 子之间交联的网型结构的聚合物。 另一方面,聚乙烯醇与甲醛发生的加成反应是可逆的,用碱中和多余的盐酸可以抑制 聚乙烯醇一甲醛树脂的分解,产生游离的甲醛。 游离的甲醛量可通过添加尿素等来减小。 1)尿素和甲醛在中性或弱碱性介质中进行加成反应,生成一羟甲基脲与二羟甲基脲。 在特殊条件下,甲醛过量时,也可生成三羟甲基脲或四羟甲基脲,但四羟甲基脲从未分离出 米过。 -号Ne0H+0一e0N&NHCNOH NCHO 2)在弱酸性介质中,羟甲基与氨基或羟甲基之前进行缩聚反应,生成线型或有支链结 构的高分子聚合物,其中的主要化学反应有: -c0H+H-}-,一-gH-Nm8-N+0 一-coH+8_NcH0H一-0-Nm&-N9H0H+0 -N-CHOH HOCH]-N-H-CH2-N-+HCHO+H N-cHH+HoCH一-→一-cocH-+H0 -N-GH-k-+Hco。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 CH2O + H + C+ H2OH CH2CH CH2 CHCH2 OH OH C+ + H2OH CH2CH CH2 CHCH2 O OH C H2 + ~~ ~~~ ~~~ ~~~ + H2O 缓慢 极慢 ~ CH2CH CH2 CHCH2 O OH C H2 + ~~~ ~~~ CH2CH CH2 CHCH2 O O ~~~ ~~~ CH2 + H+ 极慢 迅速 醛的羰基也可能与两个聚乙烯醇大分子中的两个羟基进行缩醛反应,这样就会形成大分 子之间交联的网型结构的聚合物。 另一方面,聚乙烯醇与甲醛发生的加成反应是可逆的,用碱中和多余的盐酸可以抑制 聚乙烯醇一甲醛树脂的分解,产生游离的甲醛。 游离的甲醛量可通过添加尿素等来减小。 1)尿素和甲醛在中性或弱碱性介质中进行加成反应,生成一羟甲基脲与二羟甲基脲。 在特殊条件下,甲醛过量时,也可生成三羟甲基脲或四羟甲基脲,但四羟甲基脲从未分离出 来过。 2)在弱酸性介质中,羟甲基与氨基或羟甲基之前进行缩聚反应,生成线型或有支链结 构的高分子聚合物,其中的主要化学反应有: 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 【化学指标】 二、技术性能: 801胶 项目 技术指标 外观 无色或黄色 固含量(%) ≥8 粘度 (23℃±2℃)≥2500 游离甲醇 大于1.00 PH值 >7-8 低温稳定性 呈流动 803涂料 表水溶性内墙涂料的技术质量要求 序号 项目 技术质量要求 1类 Ⅱ类 1 容器中状态 无结块、沉淀和絮凝 2 粘度(s) 3075 3 细度(μm) ≤100 4 遮盖力(gm2) ≤300 5 白度(%) ≥80 6 涂膜外观 平整、色泽均匀 1 附着力(%) 100 8 耐水性 无脱落、起泡和皱皮 9 耐干擦性(级》 10 耐洗刷性(次) ≥300 【分析检测】 缩醛度和酸值的测定 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 【化学指标】 二、技术性能: 801 胶 项目 技术指标 外观 无色或黄色 固含量(%) ≥8 粘度 (23 ±2 ℃ ℃)≥2500 游离甲醇 大于 1.00 PH 值 >7-8 低温稳定性 呈流动 803 涂料 表 水溶性内墙涂料的技术质量要求 5 白度(%) ≥80 遮盖力(g/m ≤300 4 2 ) 3 细度(μm) ≤100 2 粘度(s) 30~75 1 容器中状态 无结块、沉淀和絮凝 Ⅰ类 Ⅱ类 序号 项目 技术质量要求 6 涂膜外观 平整、色泽均匀 7 附着力(%) 100 8 耐水性 无脱落、起泡和皱皮 9 耐干擦性(级) — ≤1 10 耐洗刷性(次) ≥300 — 【分析检测】 缩醛度和酸值的测定 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 定义已缩合的羟基量占原始羟基量的百分数为缩醛度。 将聚乙烯醇缩甲醛样品经50℃真空干燥恒重,准确称取1克,置于250ml磨口三角瓶 中,加入50mL乙醇,接上冷凝管,加热至60℃.使样品全部溶解。冷却后,加入1%酚献 指示剂,用0.02molL氢氧化钾一乙醇溶液滴定至微红色。加入7%盐酸羟胺水溶液25mL 摇匀,并加热回流3小时。冷却后加入甲基橙指示剂,用0.5moL的氢氧化钾标准溶液滴 定至终点由红一黄,同时作一空白试验。 酸值-Vx561lx100% W×1000 缩醛值=,-V,×008×100% 式中:V1一空白消耗氢氧化钾一乙醇溶液体积(mL): V2一柞品消耗氢氧化钾一乙醇溶液体积(mL): V3一空白消耗氢氧化钾标准溶液体积(mL, V4一样品消耗氢氧化钾标准溶液体积(mL)方 W一样品重(g): C1一氢氧化钾一乙醇溶液的物质的量浓度(molL) C2一氢氧化钾标准溶液的物质的量浓度(molL) 游离甲醛量的测定 由于测定缩醛度的操作麻烦且费时,因而常借测定胶水中的游离甲醛量来了解缩醛反应完成 的情况以及在该反应条件下缩醛度的大小。通常游离甲醛量少,表明缩醛度高,反之表明缩 醛度低。 将所合成的胶水倒入称量瓶中,称取5g胶水,置于250mL具塞维形瓶中,加入30mL0.5mo/L NaS0,溶液,迅速摇匀(约数秒钟),并加入3滴0.5%玫红酸指示剂,立即用0.2molL的 标准HC1溶液滴定至溶液由红色变为无色。再用250mL具塞维形瓶进行空白实验(不加胶 水,其余同)。按照下面的公式计算游离甲醛量(%)。 H0H0%=V-V,Cax3003x1006 1000W 式中,V为滴定胶水消耗的标准HC溶液的体积,mL:V,为空白滴定(不加胶水)消耗的 标准HC1溶液的体积,mL:W为胶水的质量,g:30.03为甲醛的分子量。 玫红酸指示剂的配制:称取0.5g玫红酸,溶于50mL乙醇中,然后用去离子水稀释至100mL, 混匀。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 定义已缩合的羟基量占原始羟基量的百分数为缩醛度。 将聚乙烯醇缩甲醛样品经 50℃真空干燥恒重,准确称取 1 克,置于 250ml 磨口三角瓶 中,加入 50mL 乙醇,接上冷凝管,加热至 60℃.使样品全部溶解。冷却后,加入 1%酚酞 指示剂,用 0.02mol/L 氢氧化钾—乙醇溶液滴定至微红色。加入 7%盐酸羟胺水溶液 25mL, 摇匀,并加热回流 3 小时。冷却后加入甲基橙指示剂,用 0.5mol/L 的氢氧化钾标准溶液滴 定至终点由红→黄,同时作一空白试验。 %100 1000W 112 1.56cVV 酸值 %100 W 234 088.0cVV 缩醛值 式中:V1—空白消耗氢氧化钾—乙醇溶液体积(mL); V2—柞品消耗氢氧化钾—乙醇溶液体积(mL); V3—空白消耗氢氧化钾标准溶液体积(mL); V4—样品消耗氢氧化钾标准溶液体积(mL); W—样品重(g); C1—氢氧化钾—乙醇溶液的物质的量浓度(mol/L); C2—氢氧化钾标准溶液的物质的量浓度(mol/L); 游离甲醛量的测定 由于测定缩醛度的操作麻烦且费时,因而常借测定胶水中的游离甲醛量来了解缩醛反应完成 的情况以及在该反应条件下缩醛度的大小。通常游离甲醛量少,表明缩醛度高,反之表明缩 醛度低。 将所合成的胶水倒入称量瓶中,称取 5g 胶水,置于 250mL 具塞锥形瓶中,加入 30mL 0.5mol/L Na2SO4 溶液,迅速摇匀(约数秒钟),并加入 3 滴 0.5%玫红酸指示剂,立即用 0.2mol/L 的 标准 HCl 溶液滴定至溶液由红色变为无色。再用 250mL 具塞锥形瓶进行空白实验(不加胶 水,其余同)。按照下面的公式计算游离甲醛量(%)。 0 (V V ) 30.03 HCHO% 100% 1000W CHCl 式中,V 为滴定胶水消耗的标准 HCl 溶液的体积,mL;V0 为空白滴定(不加胶水)消耗的 标准 HCl 溶液的体积,mL;W 为胶水的质量,g;30.03 为甲醛的分子量。 玫红酸指示剂的配制:称取 0.5g 玫红酸,溶于 50mL 乙醇中,然后用去离子水稀释至 100mL, 混匀。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 漆膜耐磨性测定 一、实验目的 1、掌握磨耗仪结构原理,测试方法及橡胶砂轮修整 2、掌握使用磨耗仪时,加压套端砝码的加法。 二、实验原理 本实验采用漆膜磨耗仪来进行,测试各种涂料的耐磨性能。仪器有两个金刚砂的磨擦轮, 一个向外研磨,一个向内研磨,在轮上可根据试验要求施加各种负荷,被测试的试样板则固 定在轮下旋转的园盘上,经规定的磨转次数后,以漆膜的矢重,克表示。 三、实验材料和仪器 玻璃板尺寸:厚3毫米,直径100毫米,中心开直径9毫米的小孔。 在玻璃板上制备漆膜试样三块。 天平:感量为0.001克:一台。 漆膜磨耗仪:M1型,见图23。 四、MHI型漆膜磨耗仪结构 1、主机 (1)传动部分:由电动机出轴经弹性联轴器与1:20蜗轮减速箱连接,通过蜗轮轴带 动工作盘旋转 (2)加压部分:在机座上装有销轴四根,左右加压臂即以此为轴心平衡地固定在其上, 左右加压套安装在加压臂前端孔内以螺钉固定之。加压套心轴上装配砂轮,外以螺母拧紧。 加压臂末端有销轴(20克砝码),供安放其余采光系数轮平衡砝码用。左右砂轮外侧与工作 盘中心保持40毫米等距。 (3)工作盘:由无盘、试样盘、螺钉、垫圈、螺母组成。用销定位,固定于蜗轮轴上。 (4)记数部分:运转周数由24V稳压电源,经接近开关发出讯号至记数继电器,每转 一周记录一个数字,达到整定数字时自动停车。总电源装配在主机上。 2、修磨机(图24 待修磨的一对砂轮直接安装在电机出轴上,用螺母拧紧,金刚钻头装在滑块螺孔内,可 以进退调整。滑块由手轮与丝杆操纵,在滑悟内左右移动而完成修磨动作。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 漆膜耐磨性测定 一、实验目的 1、掌握磨耗仪结构原理,测试方法及橡胶砂轮修整。 2、掌握使用磨耗仪时,加压套端砝码的加法。 二、实验原理 本实验采用漆膜磨耗仪来进行,测试各种涂料的耐磨性能。仪器有两个金刚砂的磨擦轮, 一个向外研磨,一个向内研磨,在轮上可根据试验要求施加各种负荷,被测试的试样板则固 定在轮下旋转的园盘上,经规定的磨转次数后,以漆膜的矢重,克表示。 三、实验材料和仪器 玻璃板尺寸:厚 3 毫米,直径 100 毫米,中心开直径 9 毫米的小孔。 在玻璃板上制备漆膜试样三块。 天平:感量为 0.001 克;一台。 漆膜磨耗仪:MH-I 型,见图 23。 四、MH-I 型漆膜磨耗仪结构 1、主机 (1)传动部分:由电动机出轴经弹性联轴器与 1:20 蜗轮减速箱连接,通过蜗轮轴带 动工作盘旋转。 (2)加压部分:在机座上装有销轴四根,左右加压臂即以此为轴心平衡地固定在其上, 左右加压套安装在加压臂前端孔内以螺钉固定之。加压套心轴上装配砂轮,外以螺母拧紧。 加压臂末端有销轴(20 克砝码),供安放其余采光系数轮平衡砝码用。左右砂轮外侧与工作 盘中心保持 40 毫米等距。 (3)工作盘:由无盘、试样盘、螺钉、垫圈、螺母组成。用销定位,固定于蜗轮轴上。 (4)记数部分:运转周数由 24V 稳压电源,经接近开关发出讯号至记数继电器,每转 一周记录一个数字,达到整定数字时自动停车。总电源装配在主机上。 2、修磨机(图 24) 待修磨的一对砂轮直接安装在电机出轴上,用螺母拧紧,金刚钻头装在滑块螺孔内,可 以进退调整。滑块由手轮与丝杆操纵,在滑槽内左右移动而完成修磨动作。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 3、吸尘器 吸尘器电源装在主机上,可以放在试验台下,以免占用台面。可供主机或修磨机使用, 风量由主机上的调压变压器调节。 五、试样测定方法 按涂膜样板制作方法在玻璃板上制备漆膜,待漆膜实际干燥后测试。 将样板固定于耐磨仪工作转盘上,加压臂上加所需的载重(加压臂自重250克应计算在 内)和经整新的橡胶砂轮,在臂的未端加上砂轮重量相同的平稳砝码,轻轻放下加压臂。放 下吸尘嘴,并调节至离样板11.5毫米。依次开启总开关、吸尘器开关、转盘开关。把样板 先磨50转,使之形成较平整的表面。关闭电源,取出样板,用毛笔轻轻末去浮屑,称重(准 确至0.001克)。 称重后试样,按产品标准规定调整计数器进行试验。当达到规定耐磨转数时,即停止, 取出样板,抹去浮屑,称重。 六、测定结果评定 试验前后重量之差,即为漆膜失重,以克表示。 平行试验两次,每次平均值之差不大于平均值的7%,结果取其算术平均值。 涂料细度测定 本实验涂料细度的测定,是采用刮板细度计进行测定的,以微米数表示。 一、实验目的 1、了解刮板细度计原理。 2、掌握刮板楞度计的操作方法及数据的处理 二、实验用材料和仪器设备 刮板细度计:如图1所示。 其它:烧杯:玻璃棒:脱脂棉:溶剂。 三、刮板细度计结构原理 1、刮板细度计的磨光平板是由工具合金钢制成,板上有一长沟槽(长155士0.5毫米, 新跟大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 3、吸尘器 吸尘器电源装在主机上,可以放在试验台下,以免占用台面。可供主机或修磨机使用, 风量由主机上的调压变压器调节。 五、试样测定方法 按涂膜样板制作方法在玻璃板上制备漆膜,待漆膜实际干燥后测试。 将样板固定于耐磨仪工作转盘上,加压臂上加所需的载重(加压臂自重 250 克应计算在 内)和经整新的橡胶砂轮,在臂的未端加上砂轮重量相同的平稳砝码,轻轻放下加压臂。放 下吸尘嘴,并调节至离样板 1-1.5 毫米。依次开启总开关、吸尘器开关、转盘开关。把样板 先磨 50 转,使之形成较平整的表面。关闭电源,取出样板,用毛笔轻轻末去浮屑,称重(准 确至 0.001 克)。 称重后试样,按产品标准规定调整计数器进行试验。当达到规定耐磨转数时,即停止, 取出样板,抹去浮屑,称重。 六、测定结果评定 试验前后重量之差,即为漆膜失重,以克表示。 平行试验两次,每次平均值之差不大于平均值的 7%,结果取其算术平均值。 涂料细度测定 本实验涂料细度的测定,是采用刮板细度计进行测定的,以微米数表示。 一、实验目的 1、了解刮板细度计原理。 2、掌握刮板楞度计的操作方法及数据的处理。 二、实验用材料和仪器设备 刮板细度计:如图 1 所示。 其它:烧杯;玻璃棒;脱脂棉;溶剂。 三、刮板细度计结构原理 1、刮板细度计的磨光平板是由工具合金钢制成,板上有一长沟槽(长 155±0.5 毫米, 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 宽120.2毫米),在150毫米长度内刻有0~150微米(最小分度5微米,沟槽倾斜度1:1000) 的表示槽深的等分刻度线。刮板细度计的正面槽底及面平直度允许误差0.003毫米/全长,正 面光洁度应为10,分度值误差±0.001毫米。 2、刮刀是由优质工具碳素钢制成,两刃磨光,长6040.5毫米,宽4240.5毫米,刀刃 平直度允许误差0.002毫米/全长,表面光洁度为8,刀刃研磨光洁度为10。 四、细度测定方法 刮板细度计在使用前必须用深剂仔细洗净擦干,表面不能有水,油等异物,在洗时应用 脱脂棉。 将涂料试样,用玻璃棒充分搅匀,然后在刮板细度计的沟槽最深部位,滴入试样数滴, 以能充满沟槽而略有多余为宜。 以双手持刮刀(如图1所示),横置在磨光平板上端(在试样边缘外)。使刮刀与磨光平 板表面重直接触。在3秒钟内,将刮刀由沟槽深的部位向浅的部位拉过,使漆样充满沟槽而 平板上不留有余漆。刮刀拉过后,立即(不超过5秒钟)使视线与沟槽平面成15~30°角, 对光观察沟槽中颗粒均匀显署处,记下读数(精确到最上分度值)。如有个别颗粒显露于其 它分度线时,则读数与相邻分度线范围内,不得超过三个颗粒[见图2(1)、(2)、(3)]。 五、试验结果数据处理 平行试验三次,试验结果取两次相近读数的算术平均值。 两次读数的误差不应大于仪器的最小分度值。 细度主要是检查色漆或漆桨内颜料,体质颜料等颗粒的大小或分散的均匀程度,以微米 ()来表示。涂料细度的优劣影响漆膜的光泽,透水性及贮存稳定性。当然,由于品种不 同,底漆、面漆所要求的细度是不一样的。根据产品的技术指标来定细度。 六、实验报告及要求 1、实验报告要求写清试验名称,涂料型号,日期及试验操作方法,步骤。 2、准确记录每次试验数据及分析,整理写好实验报告。 涂料遮盖力测定 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 宽 12±0.2 毫米),在 150 毫米长度内刻有 0~150 微米(最小分度 5 微米,沟槽倾斜度 1:1000) 的表示槽深的等分刻度线。刮板细度计的正面槽底及面平直度允许误差 0.003 毫米/全长,正 面光洁度应为 10,分度值误差±0.001 毫米。 2、刮刀是由优质工具碳素钢制成,两刃磨光,长 60±0.5 毫米,宽 42±0.5 毫米,刀刃 平直度允许误差 0.002 毫米/全长,表面光洁度为 8,刀刃研磨光洁度为 10。 四、细度测定方法 刮板细度计在使用前必须用深剂仔细洗净擦干,表面不能有水,油等异物,在洗时应用 脱脂棉。 将涂料试样,用玻璃棒充分搅匀,然后在刮板细度计的沟槽最深部位,滴入试样数滴, 以能充满沟槽而略有多余为宜。 以双手持刮刀(如图 1 所示),横置在磨光平板上端(在试样边缘外)。使刮刀与磨光平 板表面重直接触。在 3 秒钟内,将刮刀由沟槽深的部位向浅的部位拉过,使漆样充满沟槽而 平板上不留有余漆。刮刀拉过后,立即(不超过 5 秒钟)使视线与沟槽平面成 15~30°角, 对光观察沟槽中颗粒均匀显露处,记下读数(精确到最上分度值)。如有个别颗粒显露于其 它分度线时,则读数与相邻分度线范围内,不得超过三个颗粒[见图 2(1)、(2)、(3)]。 五、试验结果数据处理 平行试验三次,试验结果取两次相近读数的算术平均值。 两次读数的误差不应大于仪器的最小分度值。 细度主要是检查色漆或漆桨内颜料,体质颜料等颗粒的大小或分散的均匀程度,以微米 (u)来表示。涂料细度的优劣影响漆膜的光泽,透水性及贮存稳定性。当然,由于品种不 同,底漆、面漆所要求的细度是不一样的。根据产品的技术指标来定细度。 六、实验报告及要求 1、实验报告要求写清试验名称,涂料型号,日期及试验操作方法,步骤。 2、准确记录每次试验数据及分析,整理写好实验报告。 涂料遮盖力测定 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 一、实验目的 1、要求能够自制黑白格玻璃板: 2、掌握准确称重及试验数据处理。 二、遮盖力的原理 采用自制一定规格的黑白格玻璃板,用刷子将色漆均匀的涂刷于黑白格玻璃板表面上 至看不见黑白格为止。将所用的涂料一般是以两种方式来表示:即测定遮盖单位面积所需的 最小用漆量,以克/米2表示,或遮盖住底面所需的最小湿膜厚度,以微米来表示。 遮盖力的大小是颜料反射系数之间差别的作用。对于一定类型的颜料,为了获得最大的 遮盖力,颜料颗粒的大小和它在漆料中的分散程度也是很重要的。同样重量的涂料产品,遮 盖力高的,在相同的施工条件下就可以遮盖力低的产品涂料更多的面积。 三、实验材料和仪器设备 漆刷:宽25-35毫米: 玻璃板:100×250x12-2毫米: 天平:感量0.01克及0.001克: 自制黑白格玻璃板:如图4所示。 四、黑白格玻璃板的自制方法 将100×250毫米的玻璃板的一端遮住100×50毫米(留作试验时手执之用),然后在剩 余的100×200毫米的面积上喷一层黑色硝基漆。待干后用小刀仔细地间隔划去25×25毫米 的正方形,再将玻璃板放入水中浸泡片刻,取出晾干,间隔剥去正方形的漆膜处,再喷上一 层白色硝基漆,即成具有32个正方形之黑白间隔的玻璃板。然后再贴上一张光滑牛皮纸, 刮涂一层环氧胶(以防止溶剂渗入破坏黑白格漆膜),即制得牢固的黑白格板。 五、遮盖力测定方法 刷涂法:将漆样调至适于涂刷的粘度(稀释剂用量在计算遮盖力时应扣除),然后在感 量为0.01克天平上称出盛有油漆的杯子和刷子的总重量。用刷子将油漆均匀地涂刷于玻璃 板的黑白格上至看不见为止。将盛余漆的杯子及刷子称重,求出黑白格板上油漆重量。涂刷 时应快速均匀,不应将油漆刷在板的边缘上。平行测定两次结果之差不大于平均值的5%, 则取平均值,否则必须重新试验。 新跟大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组
精细化学品实验指导书 一、实验目的 1、要求能够自制黑白格玻璃板; 2、掌握准确称重及试验数据处理。 二、遮盖力的原理 采用自制一定规格的黑白格玻璃板,用刷子将色漆均匀的涂刷于黑白格玻璃板表面 上 至看不见黑白格为止。将所用的涂料一般是以两种方式来表示:即测定遮盖单位面积所需的 最小用漆量,以克/米 2 表示,或遮盖住底面所需的最小湿膜厚度,以微米来表示。 遮盖力的大小是颜料反射系数之间差别的作用。对于一定类型的颜料,为了获得最大的 遮盖力,颜料颗粒的大小和它在漆料中的分散程度也是很重要的。同样重量的涂料产品,遮 盖力高的,在相同的施工条件下就可以遮盖力低的产品涂料更多的面积。 三、实验材料和仪器设备 漆刷:宽 25-35 毫米; 玻璃板:100×250×1.2-2 毫米; 天平:感量 0.01 克及 0.001 克; 自制黑白格玻璃板:如图 4 所示。 四、黑白格玻璃板的自制方法 将 100×250 毫米的玻璃板的一端遮住 100×50 毫米(留作试验时手执之用),然后在剩 余的 100×200 毫米的面积上喷一层黑色硝基漆。待干后用小刀仔细地间隔划去 25×25 毫米 的正方形,再将玻璃板放入水中浸泡片刻,取出晾干,间隔剥去正方形的漆膜处,再喷上一 层白色硝基漆,即成具有 32 个正方形之黑白间隔的玻璃板。然后再贴上一张光滑牛皮纸, 刮涂一层环氧胶(以防止溶剂渗入破坏黑白格漆膜),即制得牢固的黑白格板。 五、遮盖力测定方法 刷涂法:将漆样调至适于涂刷的粘度(稀释剂用量在计算遮盖力时应扣除),然后在感 量为 0.01 克天平上称出盛有油漆的杯子和刷子的总重量。用刷子将油漆均匀地涂刷于玻璃 板的黑白格上至看不见为止。将盛余漆的杯子及刷子称重,求出黑白格板上油漆重量。涂刷 时应快速均匀,不应将油漆刷在板的边缘上。平行测定两次结果之差不大于平均值的 5%, 则取平均值,否则必须重新试验。 新疆大学化学化工学院应用化学教研室《精细化学品化学》精品课程组