高分子科学丛书 除余 涂料化学 化 洪啸吟冯汉保端著 30L
48562 高分子科学丛书 涂料化学 洪啸吟冯汉保编著 为 斜学实版社 1997
内容简介 本书以化学为中心系统地介绍涂料科学的基础理论,涂料的制备与应 用的原理,并将理论与实际相结合内容包括成膜过程,与涂料有关的流变 学,表面化学,颜色学以及溶剂、颜料和成膜物的作用、性质与制备方法等 等除了介绍涂料中重要的品种外,还介绍了涂料的前沿课题及各种新型涂 料,如高固体份涂料,粉末涂料,光敏涂料及各种特种涂料. 本书可供从事涂料与高分子教学研究、生产及应用的技术人员,大专 院校的学生、研究生和教师参考 囝书在版编目(CIP)数据 涂料化学/洪啸吟,冯汉保编著·北京:科学出版社,1997 高分子科学丛书/冯新德主编 ISBN7-03-0055098 涂…Ⅱ·①跌冯“,匪·涂料化学 中国版本图书馆CIP数据核字(96)第15665号 碑孕出版 北京东黄城根北街16号 北亲飘青印刷厂印刷 新华书店北京发行所发行各地新华书店经售 1897年8月第一次印印张:19 了数;13f 定价:35.50
序 作者于1981-1985年期间在美国北达科他州立大学(NDSU)的聚合物与涂料系工 作,在那里有幸听了Z.W, Wicks教授、S.P,. Pappas教授、J.Ed. Glass教授和F. Johes教授的有关现代涂料的课程,他们讲授的内容涉及面广,深入浅出,理论密切联系 实际,非常引人入胜,当时国内对现代涂料缺乏了解,高等院校内尚无此类课程,也尚未见 到有关理论的介绍.为此,我们于1982年介绍 Wicks教授来华讲学,受到涂料界的广泛 欢迎1985年作者回国后,又和 Wicks教授一起在东北、内蒙古、山东等地讲学,认识了国 内涂料界的许多朋友,了解到国内急需现代涂料的知识.于是作者先后应邀在北京红狮涂 料公司、武汉飞虎涂料公司、武汉材料保护所、西安涂料总厂、杭州化工总公司和清华大学 等为涂料界举办了多次现代涂料讲习班对象是具有涂料生产和研究经验的技术人员和 刚进入涂料界的高校毕业生,目的是帮助他们提高理论水平和解决实际问题的能力由 于现代涂料科学是一门涉及化学(高分子化学,有机化学,无机化学,物理化学)物理(光 学颜色学,流变学,力学)和工艺学的科学,综合性很强,对提高化学专业的高年级学生和 研究生的理论联系实际和综合各科知识解决具体问题的能力,加深对专业貍论的理解,很 有益处,因此,作者先后在北京市化工研究院、北京大学化学系、清华大学化学系开设了现 代涂料化学课程并在浙江大学高分子系等单位举办了讲座.为了满足教学需要,我们于 1986年编写了“涂料化学讲义”,并先后由红狮涂料公司、北京大学、武汉飞虎涂料公司 西安涂料总厂和清华大学多次印刷,每次印刷都有修改涂料化学讲义兼顾了涂料界技术 人员和高等学校学生的需要,在帮助工业界技术人员提高理论水平和帮助提高高等院校 学生理论联系实际能力方面均取得了较好的效果,受到广泛欢迎,并希望将其成书出版, 以满足国内更多读者的需要,本书便是在原讲义基础上编写的 本书主要是参考了美国北达科他州立大学数门有关涂料课程的内容,结合当前涂料发 展的方向及我国的实际情况而编写的因此,首先要感谢北达科他州立大学的各位教授,特 别是 Wicks教授对涂料教学所作出的贡献听过本人讲授涂料课程的几百名涂料界技术人 员和北京大学、清华大学的学生,曾对讲义内容提出过不少宝贵意见,并改正了讲义中诸多 错误,使内容得以不断完善.在夲书编写过程中,得到了马庆林、胡汉峰、章志瑄、项端士、蔡 国衡、刘会元、战风昌、余尚先以及许多涂料界前辈和同仁的支持与帮助,有的还曾提供他 们所写的资料作为本书的参考.本书的出版得到了北京大学化学系冯新德院士,中国科学院 化学研究所漆宗能教授的推荐和科学出版社的支持及中国科学院科学出版基金的资助.此 外,清华大学化学系领导与同事曾给予大力支持,特别是李秀荣同志为本书的计算机输入和 编排付出了大量精力,在此一并致谢.没有他们的支持和贡献,本书是难以问世的 希望本书能对我国涂料科学与T业的发展起到一定作用由于水平有限错误在所难 免,敬请批评指正 作者于1994年11月
目录 序 第一章绪论… 1.1涂料的发展… 12涂料的功能…2 1.3涂料的基本组成及其作用………… 1.4涂料的分类与命名……………… 1.5涂料面临的挑战 335 1.6涂料的研究…………………………………………………………………5 第二章漆膜的形成及有关的基本性质 2.1固态漆膜的性质 2.2粘度的基本概念……… 2.3聚合物溶液的粘度与分子量…………………………………… 231聚合物溶液粘度的几种表示法 23.2聚合物浓溶液的粘度………… 233聚合物的分子量与分子量分布…………………………………… 2.4无定形聚合物的玻璃化温度与自由体积理论 13 2.4.1自由体积理论 24.2自由体积与粘度的关系 2.43影响玻璃化温度的多种因素… 2.5膜的形成……………………………………………… 2.5.1溶剂挥发和热熔的成膜方式……… 2.52化学成膜方式… 2.5.3乳胶的成膜……………………………………………………………………………19 2.6热固性涂料的稳定性与固化速度问题…………… 2.7涂装技术……………………………………………………………………23 物的表面处理… 23 2.7.2涂装方法………… 24 第三章聚合反应 3.1缩聚反应………… ……26 3.1.1线形缩聚……… 3.1.2体形缩聚……………………………………… 几种缩聚反应 3.2游离基聚合反应……… 3.21游离基聚合反应的历程和反应速度… 32,2引发体系……
2.3阻聚与缓聚 3.2.4聚合物的分子量……………………………… 3.3共聚合反应……… 3.3.共聚合反应的目的 3.3.2自出基共聚合反应…………… 33.3共缩聚反应…………… 344 34聚合反应方法 3,4.1本体聚合 3.42悬浮聚合… 3.4.3溶液聚合 444 3.44乳液聚合… 第四章聚合物改性 ……………….51 41聚合物的反应… 51 4.1.1聚合物的基闭反应特点 4.1.2儿种聚合物的改性 42成膜物的老化和防老化… 4.21老化的各种类型 4,2.2聚合物的防老化与稳定剂…… 4.3聚合物基复合材料………………………………… 4.4聚合物合金 第五章涂料中的流变学与表面化学 5.1涂料中的流变学问题……………………… 5.1.1流体的类型 5.1.2分散体系的粘度 5.2表面化学……………………………… 64 5.2.1表面张力… 5.2.2泡湿作用与接触角 5.23粗糙表面的润湿 5.2.4润湿的动力学 5.2.5毛细管力………… 5.3流平与流挂………………… ………,70 5.4涂料施工中的表面张力问题………… 表面活性剂及其应用 51表面活性剂的类型 74 5.52表面活性剂的HB值… 第六章溶剂 76 61溶剂的分类… 76 6.1.1石油溶剂 61.2苯系溶剂…… 6.3萜烯类溶剂…………………………… 6.1.1醇和醚 77 lV
6.15酮和酯 6.1.6氯代烃和硝基烃 6.2.溶剂的挥发性… 77 6.3溶剂的溶解力 6.3.1溶解度与溶解度参数………………………………… 63.2聚合物溶解的特点 6.4混合溶剂……… 6.4.T混合溶剂的挥发性………………………………………… 6.4.2混合溶剂的溶解度……… 6.5水 6.6涂料中溶剂的作用 6.7溶剂对大气的污染…… ……………90 第七章颜料…………… ,,中音非非自面音 7.1颜料的作用与性质……… ……91 7.2颜料的主要品种………………………………… 7.3颜料的吸油量和颜料体积浓度(PVC) 7.4乳胶漆的CPVC( LCPVC)……… 第八章漆膜的表观与颜色……………………………………………… 102 8.1基本光物理概念… 102 8.1.1光的反射与折射 2光的吸收 8.1,3光的散射 8.1,4 Kubelka-Munk公式……… 82遮盖力 105 8.3光泽 105 泽的概念 8.32光泽的测定…… 105 8.33影响光泽的各种因素 106 83.4消光 83.5闪光 ……………………107 8.4光和颜色…………………………… …107 8.41光与颜色的关系 …1107 8.4.2物体的颜色 843颜色的二属性……………… 844孟塞尔和CIE表色系 109 …111 8.46颜色的心理因素…………… 第九章颜料的分散与色漆的制备 113 9.1颜色的分散过程……… 9.2分散体的稳定作用 9.2.1颜料的沉降………………
9.22颜料的絮凝…… 115 92.3贮存时粘度上升 9.3表面活性剂的作用……………………………………………… 117 9.4聚合物的保护作用与丹尼尔点…………… 118 9.5研磨设备……………………………………………………………118 9.6色漆制备 120 9.6.1色漆制备的步骤………………………… 96.2研磨终点的判断……… 963调稀中的间题 96.4配色…………………………………… 第十章漆膜的力学性质与附蓍力……………………………………………123 10.1无定型聚合物力学性质的特点……………… 123 模量与温度的关系… 10.1.2粘弹性与力学松弛……… 124 10.1.3动态力学松驰……… 10.2漆膜的强度……… 127 10.2.1应力-应变曲线与聚合物的强度…… 10,2.2漆膜的展性…… 10.2.3漆膜的伸长与复原………… 128 10.2.4漆膜的耐磨性……………………………… 10.2.5漆膜的抗冲击 10.2.6影响聚合物材料强度的因素 .中中 10.3漆膜的附着力 s131 10.3.1粘附的理沦………… 13 10.3.2影响实际附着力的因素 133 第十一章干性油松香与大漆 11.1干性油与油性涂料… …135 11.1.1干性油与活泼亚甲基 135 11.1.2油的干燥与催化剂……… 11.1.3具有共扼双键的干性油 1].1.4油性涂料… 138 11.2松香 139 l1.3大漆 113.1生漆的主要成分… 11.3.2大漆的成膜 11.3.3大漆的政性 第十二章醇酸树脂与聚酯…………………… 12.1醇酸树脂 12.1.1醇酸树脂的组成与干性 12.1.2醇酸树脂的凝胶及配方设计…………… 144 12.1.3醇酸树脂的制备方法
121.4各种因素对醇酸树脂性能的影响 12.1.5改性醇酸树脂… 12.1.6水性醇酸树脂……………… 12.1,7触变型醇酸树脂…… 12.1.8高固体份醇酸树脂 12.2聚酯树脂……………………………… 152 12.2,1端羟基的聚酯… 端羧基聚酯 122.3水可稀释性聚酯… 122.4高同体份聚酯树脂…… 12.3不饱和聚酯… ……………155 12.3.1不饱和聚酯的组成与原料的选择… 123.2引发体系 中中 12.3.3使用寿命 年,, 12.3,4空气的阻聚作用……………… 158 第十三章氨基树脂及其它交联剂 159 13.1三聚氰胺甲醛树脂(MF) 1.1三聚氰胺甲醛树脂的制备 13.1.2不同类型的MF树脂的比较……………… l61 3.1.3潜催化剂……… …162 3.1.4丁醇醚化与甲醇醚化… 164 132其它交联剂… ……………………………164 13.2、1丙烯酰胺羟乙酸酯醚…… ………………………164 13,2.22-羟基烷基酰胺… 65 多氮杂环丙烷 13.24碳二业胺… 第十四章丙烯酸树脂……………………………………………………167 14.1丙烯酸单体与聚合物…… 167 14.1,1丙烯酸单体与甲基丙烯酸单体 167 14.1.2丙烯酸酯的共聚物与共聚单体…… 14.1.3丙烯酸树脂的交联反应 142溶剂型丙烯酸树脂… ,,,·中,,、,“面B省音击专省面自省、 14.2,1热塑性丙烯酸树脂 170 14.2.2热固性丙烯酸树脂(TSA)……………… 14.3高固体份丙烯酸树脂…… 14.4基团转移聚合(GTP)………………… 173 14.5水可稀释性丙烯酸树脂………………………… 14.6丙烯酸乳胶与非水分散体系……… 第十五章环氪树脂……………………… 15.1环氧树脂的制备… 176 15.2环氧酯与环氧树脂的固化成膜………………
152.1环氧酯… 15.2.2胺固化体系…… 5.2.3酸与酸酐的固化体系 15.2.4合成树脂的固化体系 15.3环氧化合物的均聚……………………… 183 15.4水性环氧树脂 第十六章聚氨酯 186 16.1异氰酸酯的反应………………………………………………………186 16.1.1反应物结构与反应速度… 187 16.1.2异氰酸酯结构与反应速度……………… 16.1,3异氰酸酯反应的催化剂 188 16.1.4异氰酸酯反应中的溶剂…… 162二异氰酸酯及其加成物与封闭型异氰酸酯 16.2.1几种重要的二异氰酸酯………………… ………………………19 162.2二异氰酸酯的加成物和三聚体… 192 16,2,3封闭型异氰酸酯… 193 16.3单组分聚氨酯涂料………… 16.3.1线形热塑性聚氨酯 16.32氨酯油和氨酯醇酸……………………………… 16.33潮气固化聚氨酯涂料……… 16.3.4封闭型异氰酸酯烘干涂料 16.4双组分聚氨酯涂料…… 16.4.1甲组分的选择………………………………………… 16.42乙组分的选择…… ………196 16.5水性聚氨酯……… 98 16.6端羟基聚氨酯与高固体份涂料………………… 第十七章元素有机树脂涂料 17.1有机硅树脂涂料…… 17·1·1聚硅氧烷的结构与性质 17.1.2聚有机硅氧烷的制备… 17.1.3改性有机硅树脂……… …………“………………………201 17.1.4有机硅树脂涂料 172有机氟树脂涂料 市,、非非中 204 172.1有机氟树脂的结构与性质… 172.2几种重要的有机氟树脂与涂料… …205 第十八章高囝体份涂料…………… 18.1高固体份涂料的粘度……………… 181.1分子量和分子量分布对粘度的影响… 18.1.2玻璃化温度与官能团对粘度的影响…… 8.1.3溶剂对粘度的影响… 18.2高固体份色漆的粘度及有关问题…………… 209