最新涂料化学—溶剂课件PPT.ppt

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1、涂料化学—溶剂第六章溶剂本章要求：1、了解溶剂的不同种类，溶剂与环境的关系；2、理解溶剂的挥发特性、溶剂与黏度的关系；3、掌握溶剂的溶解力；4、了解混合溶剂、水溶剂的特点。本章重点：溶剂的挥发特性、溶剂与黏度的关系、溶剂的溶解力本章难点：溶剂的溶解力溶剂概述涂料中的溶剂除水外都是可挥发的有机物。它们用于溶解或分散成膜物(主要是聚合物)，调节由成膜物和颜料组成的复合体系的粘度和流变特性，使其成为易于涂布的流体，即涂料。涂料在涂布于基材上之后，溶剂应从漆膜中挥发掉使漆膜具有较好的物理机械性能。溶剂的溶解能力，挥发性，闪点，毒性及价格。增

2、塑剂也是一种溶剂，但在成膜后基本保留于漆膜中不易挥发。6.1溶剂的分类醇类主要有乙醇和丁醇。乙醇中常加入少量甲醇成为变性乙醇，它是挥发快的溶剂。常用做聚乙酸乙烯酯、虫胶、聚乙烯醇缩丁醛等的溶剂，也可以用于硝基纤维素的混合溶剂。正丁醇挥发速度较慢。可和烃类溶剂及亚麻油等混溶，可用做油基漆，氨基漆和丙烯酸树脂，聚乙酸乙烯酯的溶剂。也可用于硝基漆的混和溶剂中。二丙酮醇是一种无味的高沸点(167℃)溶剂。它是硝基漆的良溶剂，溶解性很高。它在受热时可分解出丙酮。6.1溶剂的分类醚类一般在涂料中较少使用，但乙二醇的单醚和醚酯，如乙二醇单乙醚，乙

3、二醇单乙醚醋酸酯、乙二醇单丁醚等都曾是涂料中的重要溶剂，它们可和烃类溶剂混溶。常用于水性涂料中作为共溶剂和乳胶涂料中作为助成膜剂。但是，近来发现乙二醇的这类衍生物毒性太大，因此不宜继续使用，它们的代用品是丙二醇的单醚或醚酯。6.1溶剂的分类酮类溶剂主要有丙酮，丁酮和甲基异丁基酮。丙酮挥发很快，溶解力很强，可用于烯类聚合物和硝基纤维素的溶剂，它常和其它溶剂合用。丁酮或称甲乙酮也是挥发快和溶解力强的溶剂，可用于烯类共聚物、环氧树脂、聚氨酯涂料中作溶剂，它也常和一些溶解力差的溶剂混用以改进涂料的成膜性和涂布性能。甲基异丁基酮用途和丁酮类似

4、，但其挥发速度较慢。环己酮也是一种优良的溶剂，挥发速度较慢，但有难闻的味道。6.1溶剂的分类酯类主要有乙酸乙酯和乙酸丁酯，它们以前都主要用于硝基漆，现在使用更为广泛，可用于多种合成树脂，特别是挥发速度较慢的乙酸丁酯。乙酸乙酯和丁酯的溶解力都低于酮类溶剂，酮类溶剂也较便宜，所以有被取代的趋势，但乙酸乙酯和丁酯的味道比酮容易为人所接受。6.1溶剂的分类它们都有很好的溶解性能，如二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烷、硝基甲烷等等，但毒性太大，不宜在涂料中使用．由于高的极性，可用于调节静电喷涂涂料的电阻。6.2溶剂的挥发性正丁醇比醋酸丁酯

5、挥发速度慢得很多，是氢键的故。温度的高低有时很难确定，因为溶剂挥发时，要吸热，留下的溶剂温度就要下降。6.2溶剂的挥发性溶剂的挥发速度与沸点6.2溶剂的挥发性6.2溶剂的挥发性各种溶剂的相对挥发速度当用滤纸和平底铂池作为实验容器时，数据相差很大。其原因在于二者的表面积／体积比的不同。滤纸的表面积大，挥发快，但导热性差，冷却得快，因此挥发慢。6.3溶剂的溶解力溶剂的选择溶剂选择有三个原则：注意三者相结合进行溶剂的选择。6.3溶剂的溶解力溶剂的选择极性相似原则：相似者易共溶（定性）对于高分子：在一定程度上也适用天然橡胶（非极性）：溶于汽

6、油，苯，己烷，石油醚（非极性溶剂）PS（弱极性）：溶于甲苯，氯仿，苯胺（弱极性）和苯（非极性）PMMA（极性）：溶于丙酮（极性）PVA(极性)：溶于水（极性）PAN（强极性）：溶于DMF，乙腈（强极性）6.3溶剂的溶解力溶剂的选择溶度参数相近原则（定量）溶解过程热力学溶解过程是溶质分子和溶剂分子相互混合的过程，这个过程在恒温恒压下自发进行的条件是∆GM＜0。混合是一个熵增过程∆SM>0，所以∆GM的大小主要取决于∆HM的正负与大小。6.3溶剂的溶解力溶剂的选择溶度参数相近原则（定量）①极性高聚物在极性溶剂中，高分子与溶剂分子强烈作

7、用，溶解时放热，∆HM＜0，使∆GM＜0，所以溶解能自发进行。②非极性高聚物，其溶解过程一般吸热，∆HM＞0，所以只有在

8、∆HM

9、＜T

10、∆SM

11、时，才能满足∆GM＜0。也就是说只增大T或∆HM减小时才能使体系自发溶解，那么∆HM又如何得知呢？非极性高聚物与溶剂相互混合时的混合热可以借助小分子的溶度公式来计算。6.3溶剂的溶解力溶剂的选择Hildebrand溶度公式：溶剂溶质TotalvolumeSquarerootofCEDVolumefraction溶度参数6.3溶剂的溶解力溶剂的选择代入Hildebrand溶度公式，得：①【

12、δ1-δ2】＞2.0时，∆H＞＞0。溶质和溶剂间的溶解不会发生。②δ1和δ2越接近，∆H越小，则越能满足∆GM＜0的条件，能自发溶解。6.3溶剂的溶解力6.3溶剂的溶解力6.3溶剂的溶解力溶度参数溶度参数的测定（1）小分子溶剂的溶度参