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《洪啸吟-光固化涂料成膜物成膜基础》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、涂料化学清华大学洪啸吟涂料的功能•装饰•保护•标志涂料的基本组成及其作用成膜物成膜物也称粘结剂或基料,它是涂料中的连续相,也是最主要的成份颜料颜料一般是0.2-10μm的无机或有机粉末。颜料主要起遮盖、赋色和降低成品及各种功能的作用溶剂溶剂通常为能溶解成膜物的易挥发有机液体,用来改善涂料的可涂布性涂料面临的挑战及发展方向环境污染随着人们对环境问题的关心,对于涂料的污染和毒性问题也越来越重视,发展无毒低污染的涂料是涂料研究的首要任务高性能涂料随着涂料工业的发展,对涂料性能上的要求越来越高,例如:重防腐涂料;耐高温涂料;塑料用涂料以及微电子工业上用的耐高温,导热性好但绝缘的封装材料低污
2、染涂料水性涂料(含有一定的有机溶剂):水可分散涂料(水溶性涂料),微乳胶涂料乳胶漆无溶剂涂料:粉末涂料辐射固化涂料高固体分涂料漆膜的形成及基本性质具有明显结晶作用的聚合物一般不适合作为涂料,原因如下:漆膜会失去透明性会使聚合物的软化温度提高,软化范围变窄,对漆膜的流平产生不利影响会使聚合物不溶于一般溶剂,只有极强的溶剂才有可能使结晶性显著的聚合物溶解•主要涂料成膜•醇酸树脂:中等品质涂料,具有很好的涂刷性能,气干•氨基树脂:主要用如和聚酯、丙烯酸树脂等组成氨基烘干漆•聚酯:通常用氨基树脂或多异氰酸酯为固化剂,烘干漆•两丙烯酸树脂:乳胶、热塑性、热固性涂料•聚氨酯:耐磨、二组份室温固
3、化、单组份高温固化或湿固化•环氧树脂:胺固化,防腐性•改性聚烯烃•氟碳树脂、•有机硅树脂无定形聚合物的玻璃化温度温度和比容的关系晶体无定型自由体积概念:固体或液体中未被分子占据的部份自由体积概念:粘度与自由体积的关系:漆膜状态粘度Pa.S自由体积(T-Tg)触干10355oC实干10825oC玻璃1012<0oC聚合物结构对玻璃化温度影响聚合物主链越柔顺,玻璃化温度越低含有使高分子链变刚性的侧链会提高玻璃化转变温度.例如:聚苯乙烯Tg比聚乙烯Tg要高200℃聚合物的分子量与分子量分布由于聚合物是多数均分子量(Mn):分散的,因此并数均分子量是以分子个数为权重因子得到的分不能给出一个
4、确子量定的分子量,我重均分子量(Mw):们平时所说的分子两是它的平均数均分子量是以分子重量为权重因子得到的分分子量.子量分子量分布(NMD):分子量分布(MWD)的情况一般用重均分子量和数均分子量的比值来表示:MWD=Mw/Mn当所有的聚合物的分子上图表示了不同的分子量量相同时,MWD=1,分布曲线,分布较窄的曲MWD越大,分子量分布线具有较小的NWD.越宽.聚合物分子量和分子量分布与玻璃化温度的关系•玻璃化温度随分子量的增加(一定值之内)而升高•玻璃化温度随分子量分布加宽而增加玻璃化温度的加合性:一个由不同组份构成的均匀体,其玻璃化温度可以由其多组份的玻璃化温度加合而成聚合物(包
5、括低聚物)的玻璃化温度太高,室温下自由体积太小,粘度太高,不能流动,不能涂刷,需加入溶剂以降低玻璃化温度例如PMMA的均聚物的玻璃化温度为105℃。作为涂料,此Tg太高,于是可以加一些丙烯酸丁酯进行共聚膜的形成溶剂挥发和热熔的成膜方式:分子量不变化学成膜方法化学成膜是指先将可溶的(或可熔的)低分子量的聚合物涂覆在基材表面以后,在加温或其它条件下,分子间发生反应而使分子量进一步增加或发生交联而成坚韧的薄膜的过程。乳胶:可以得到很高的分子量成膜时不需要交联乳胶的粘度和聚合物的分子量理论上无关,即使分子量很高也有较低的粘度。乳胶是一个分散体系,它的粘度服从Mooney公式:粒子越细粘度愈
6、高,粒径分布越宽,粘度越低.乳胶成膜法乳胶在涂布以后,随着水分的蒸发,胶粒互相靠近,由于毛细管力和表面张力最后可形成连续的薄膜玻璃化温度的加合性溶剂:易挥发的增塑剂增塑剂:不易挥发的溶剂漆膜干燥过程粘度逐渐变大玻璃化温度逐渐升高自由体积逐渐变小粘度的基本概念粘度是抵抗常见液体的粘度如下:液体流动的水0.001Pa·S一种量度,液体涂料0.1-0.3Pa·S粘度越大,触干漆膜103Pa·S实干漆膜108Pa·S液体的流动玻璃1012Pa·S性能越差.的定义剪切粘度粘度的测量方法乌氏粘度计粘度杯几种典型的流体涂料的流变性能触变环线Mooney公式KeViLnh=Lnh0+Vi1-Fh:
7、体系粘度体系ho:外相粘度体系内相体积分数Ke爱因斯坦因子:内相形状F:堆积因子:粒子形状、大小分布分散粒子状况与分散体系粘度的关系表面张力低的液体自动向表面张力高的液体上铺展涂料中的流平与流挂流平表面张与力漆病漆膜缺陷举例橘子皮缩孔缩珠气泡溶剂•降低粘度:氢键作用•挥发性能:挥发度对漆膜性能的影响•涂膜性能:良溶剂与不良溶剂降低粘度•相对挥发度:相对挥发度=t(乙酸正丁酯)/t(待测溶剂)9090溶剂的溶解力聚合物的溶解度?:有最低值,没有最高值溶解度参数d概念:内