涂料用溶劑與助劑

前言

通常，涂料是由合成樹脂、顏料填料、溶劑和助劑四部分組成。也就是說，溶劑和助劑都是涂料的主要組成之一。 溶劑是用于溶解或分散合成樹脂，以便形成施工和涂膜等性能優(yōu)異的液態(tài)涂料。涂料成膜過程中，溶劑逐步揮發(fā)，最終成品涂膜中沒有溶劑，這不僅有點(diǎn)浪費(fèi)，還影響環(huán)境。本教材第一章涂料用溶劑部分系統(tǒng)詳盡地討論了有機(jī)溶劑的特性，以闡明涂料配方設(shè)計(jì)的依據(jù)。在指出溶劑在涂料中起著重要作用的同時(shí)，也指出其帶來的危害，進(jìn)而指明了今后的發(fā)展方向。本章也具體介紹了目前在涂料中使用的烴類溶劑和含氧溶劑及活性稀釋劑的品種、性能及應(yīng)用范圍，以及水作為水性涂料溶劑的特性及使用方法，供教學(xué)時(shí)講授及讀者參閱。 助劑，雖有輔助之義，但用量少，作用大，現(xiàn)代涂料越來越離不開助劑。助劑使用得法，對涂料有鬼斧神功之作用。因此，越是現(xiàn)代的涂料，助劑使用越多，似乎成為一種趨勢。本教材第二章主要介紹涂料常用助劑:乳化劑、潤濕分散劑、消泡劑、增稠劑、催干劑和抗結(jié)皮劑、防腐劑、防霉劑和防藻劑、消光劑、成膜助劑、pH調(diào)節(jié)劑的特性和應(yīng)用。 涂料是一種材料，我們使用其性能，然而性能是由其組成和結(jié)構(gòu)決定。通過組成和結(jié)構(gòu)分析，了解其與性能關(guān)系，逐步把握規(guī)律性的東西。再通過改善組成或結(jié)構(gòu)，不斷降低成本，提高涂料性能。最終達(dá)到像設(shè)計(jì)建筑物一樣自由設(shè)計(jì)涂料。這就是涂料學(xué)的方向。 教材為教學(xué)之基礎(chǔ)材料，力求講清原理，融會(huì)貫通，以便通過教學(xué)，能達(dá)到舉一反三，解決涂料研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用時(shí)遇到的實(shí)際問題，促進(jìn)創(chuàng)新與發(fā)展。 該教材溶劑部分由倪玉德編寫，助劑部分由林宣益編寫。由于作者水平有限，書中不足之處敬請讀者不吝賜教。 編著者 2012年2月

內(nèi)容概要

　　溶劑和助劑都是涂料的組成之一?！?1世紀(jì)普通高等教育規(guī)劃教材：涂料用溶劑與助劑》全面介紹了涂料用三類溶劑：有機(jī)溶劑、活性稀釋劑和水的品種及其在涂料中的應(yīng)用；涂料用助劑：乳化劑、潤濕分散劑、消泡劑、增稠劑、催干劑和防腐防霉劑等的組成、結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理及實(shí)際應(yīng)用。在肯定有機(jī)溶劑和助劑在涂料中作用的同時(shí)，也指出了它存在的危害，并從前瞻性的角度說明了有機(jī)溶劑和助劑的發(fā)展方向。本教材的特色在于講清原理，學(xué)生在了解涂料中溶劑和助劑的作用后，可以解決今后在涂料研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用時(shí)遇到的實(shí)際問題?！　　?1世紀(jì)普通高等教育規(guī)劃教材：涂料用溶劑與助劑》可供涂料專業(yè)及相關(guān)專業(yè)大專院校師生閱讀，也可供相關(guān)專業(yè)科研人員參考。

書籍目錄

第一章涂料用有機(jī)溶劑1 學(xué)習(xí)目的1 第一節(jié)概述1 第二節(jié)有機(jī)溶劑的主要特性1 一、溶解力1 二、黏度17 三、揮發(fā)速率23 四、表面張力31 五、 電阻率34 六、密度35 七、化學(xué)性質(zhì)35 八、毒性和安全性 36 第三節(jié)涂料用有機(jī)溶劑41 一、脂肪烴類溶劑42 二、芳香烴類溶劑42 三、萜烯類溶劑46 四、醇類溶劑46 五、酮類溶劑48 六、酯類溶劑49 七、醇醚及醚酯類溶劑53 八、取代烴類溶劑59 九、環(huán)烷烴類溶劑60 第四節(jié)活性稀釋劑61 一、無溶劑環(huán)氧涂料用活性稀釋劑61 二、光固化涂料用活性稀釋劑63 三、聚氨酯涂料用活性稀釋劑67 四、活性稀釋劑對環(huán)境的影響及毒性68 第五節(jié)水性涂料的溶劑——水68 一、水與有機(jī)溶劑品的比較68 二、水在水性涂料中的應(yīng)用69 第六節(jié)有機(jī)溶劑的作用、危害及發(fā)展方向70 一、有機(jī)溶劑的作用70 二、有機(jī)溶劑的危害71 三、有機(jī)溶劑的發(fā)展方向73 習(xí)題77 參考文獻(xiàn)79 第二章涂料助劑81 學(xué)習(xí)目的81 第一節(jié)助劑概述81 一、作用81 二、分類81 第二節(jié)乳化劑82 一、乳化劑的分類82 二、乳化劑的主要特征參數(shù)83 三、乳化劑的作用84 四、常用乳化劑85 五、乳化劑的選擇86 六、乳化劑的發(fā)展趨勢87 第三節(jié)濕潤分散劑88 一、濕潤88 二、分散89 三、穩(wěn)定89 四、吸附92 五、 HLB值93 六、潤濕分散劑分類和發(fā)展95 七、典型的水性涂料濕潤分散劑98 八、濕潤分散劑的應(yīng)用99 九、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)102 第四節(jié)消泡劑102 一、泡沫產(chǎn)生和穩(wěn)定102 二、消泡機(jī)理104 三、消泡劑性能的理論要求104 四、消泡劑的組成105 五、消泡劑的選用105 第五節(jié)增稠劑111 一、乳膠漆對流變性的要求111 二、Casson方程和流變性測定114 三、增稠劑種類及增稠特點(diǎn)114 四、增稠劑的選擇120 五、增稠劑的使用123 六、典型的增稠劑124 第六節(jié)催干劑和抗結(jié)皮劑125 一、催干劑的作用機(jī)理125 二、催干劑的類型及其特性126 三、催干劑的選用129 四、催干劑對生態(tài)影響和毒性132 五、抗結(jié)皮劑133 第七節(jié)防腐劑、防霉劑和防藻劑135 一、防腐劑、防霉劑和防藻劑的作用機(jī)理135 二、腐敗和霉變的主要菌屬及其最低抑制濃度MIC135 三、常用防腐劑136 四、常用防霉防藻劑141 五、防腐防霉劑的環(huán)境要求147 六、防腐劑、防霉劑和防藻劑的選用150 七、防腐防霉防藻性試驗(yàn)151 八、防腐劑和防霉劑的發(fā)展153 第八節(jié)消光劑154 一、涂膜表面的消光原理154 二、消光劑的特點(diǎn)155 三、涂料消光劑的主要品種155 四、消光劑的選用157 第九節(jié)成膜助劑159 一、成膜助劑助成膜機(jī)理159 二、成膜助劑的要求162 三、成膜助劑的組成和結(jié)構(gòu)165 四、成膜助劑的分類166 五、成膜助劑的性能比較167 六、成膜助劑的使用169 七、成膜助劑的發(fā)展趨勢170 第十節(jié)pH調(diào)節(jié)劑171 一、pH值對乳液和涂料的作用171 二、常用pH調(diào)節(jié)劑171 三、不同pH調(diào)節(jié)劑性能比較173 四、pH調(diào)節(jié)劑的選用173 五、pH調(diào)節(jié)劑的發(fā)展趨勢174 習(xí)題174 參考文獻(xiàn)175

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在涂料工業(yè)中，溶劑一詞的廣泛含義是指那些用來溶解或分散成膜物質(zhì)，形成便于施工的液態(tài)產(chǎn)品，并在涂膜形成過程中揮發(fā)掉（活性稀釋劑除外）的液體。由于溶劑是揮發(fā)性的液體，習(xí)慣上稱做揮發(fā)分。涂料工業(yè)中，常用的溶劑有兩種，即有機(jī)溶劑和水。液態(tài)涂料按其使用的溶劑不同，分為三類：溶劑型涂料；無溶劑涂料；水性涂料。 溶劑型涂料中使用的為有機(jī)溶劑，包括能溶解成膜物質(zhì)的溶劑（亦稱真溶劑），能增進(jìn)溶劑溶解能力的助溶劑，能稀釋成膜物質(zhì)溶液的稀釋劑和能分散成膜物質(zhì)的分散劑。至于在纖維素等涂料產(chǎn)品中所使用的旨在賦予涂膜以柔韌性和增加附著力的不揮發(fā)性液體，系我們通常所講的增塑劑，不屬于溶劑的范疇。在溶劑型涂料產(chǎn)品中，作為溶劑組分的皆為有機(jī)化合物，包括萜烯化合物、脂肪烴、芳香烴、醇、酯、酮、醇醚與醚酯、取代烴和環(huán)烷烴等，統(tǒng)稱做有機(jī)溶劑。為了獲得滿意的溶解及揮發(fā)成膜效果，在產(chǎn)品中往往采用混合溶劑，而很少采用單一的溶劑。 現(xiàn)代涂料產(chǎn)品中，又開發(fā)應(yīng)用了一種既能溶解或分散成膜物質(zhì)，又能在涂料成膜過程中和成膜物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成不揮發(fā)組分留在涂膜中的化合物，它也屬于溶劑的一種，稱為反應(yīng)性溶劑或活性稀釋劑。由于活性稀釋劑在涂料成膜的過程中，能與樹脂交聯(lián)而形成涂膜組成的一部分，而不像一般有機(jī)溶劑那樣揮發(fā)到大氣中，所以通常將這種類型的涂料稱為無溶劑涂料，是當(dāng)前重點(diǎn)發(fā)展的環(huán)境友好型涂料中的一種。 以水作為溶劑或分散介質(zhì)所形成的涂料統(tǒng)稱為水性涂料，包括水溶性涂料、乳膠型涂料、水分散涂料。由于水性涂料具有無毒、無味、無污染的特點(diǎn)，作為一種環(huán)境友好型的涂料產(chǎn)品，自20世紀(jì)70年代以來在我國已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，今后會(huì)更加迅速發(fā)展。 眾所周知，盡管在涂料產(chǎn)品中溶劑不是一種永久性的組分，但是溶劑對成膜物質(zhì)的溶解力決定了所形成的樹脂溶液的均勻性、漆液的黏度和漆液的貯存穩(wěn)定性。在涂料涂膜干燥過程中，溶劑的揮發(fā)性又極大地影響了涂膜的干燥速度、涂膜的結(jié)構(gòu)和涂膜外觀的完美性，同時(shí)溶劑的黏度、表面張力和化學(xué)性質(zhì)及其對樹脂溶液性質(zhì)的影響，以及溶劑的安全性及其對人體的毒性都是涂料工作者在設(shè)計(jì)涂料配方時(shí)，決定選哪些化合物作為溶劑所要考慮的問題。本節(jié)將逐一進(jìn)行討論，以便作為涂料配方設(shè)計(jì)的依據(jù)。

編輯推薦

《21世紀(jì)普通高等教育規(guī)劃教材:涂料用溶劑與助劑》力求講清原理，融會(huì)貫通，以便通過教學(xué)，能達(dá)到舉一反三，解決涂料研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用時(shí)遇到的實(shí)際問題，促進(jìn)創(chuàng)新與發(fā)展。本教材可供涂料專業(yè)及相關(guān)專業(yè)大專院校師生閱讀，也可供相關(guān)專業(yè)科研人員參考。

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