应化班涂料作业及参考答案DOC.pdf
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1、应化班涂料作业及参考答案 DOC 1/22 2014.02.28 作业 1、涂料的定义(未布置)涂料是一种涂覆在物体(被保护和装饰的对象)表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。2、涂料的组成(未布置)一般涂料的组成中包含成膜物质、颜填料、溶剂、助剂共四类成分。3、涂料的作用(1)装饰作用 目的首先在于遮盖建筑物表面的各种缺陷,又能与周围环境协调配合。(2)保护作用 能阻止或延迟空气中的氧气、水气、紫外线及有害物对建筑物的破坏,延长建筑物的使用寿命。(3)特殊功能 例如,防火、防水、防辐射、隔音、隔热等。(4)标志作用 例如,各种化学品、危险品、交通安全等,目前应用涂料做 标志的颜色在
2、我国和国际上已逐步标准化。4、涂料的发展趋势(未布置)(1)产品环保化,以水性涂料、无溶剂涂料、粉末涂料和高固体份涂料为代表;(2)企业大型化、专业化发展。5、写出油脂的通式,写出硬脂酸、软脂酸、月桂酸、油酸的结构式 油脂通式:R1、R2、R3 分别为不同的烃类。硬脂酸:n-C17H35COOH 软脂酸:n-C15H31COOH、月桂酸:n-C11H23COOH、油酸:n-C8H17CH=CH(CH2)7COOH 6、油脂的酸值、碘值和皂化值的定义(未布置)酸值:中和 1g 油脂所需氢氧化钾的毫克数,故酸值以“mgKOH/g”为单位。碘值:碘值(价)是指 100g 脂肪在一定条件下吸收碘的克数
3、。碘值是鉴别脂肪的一个重要常数,可用以判断脂肪所含脂肪酸的不饱和程度。皂化值:中和 1g 物料完全皂化时所消耗氢氧化钾的毫克数。皂化值通常用来指示油或脂肪的平均分子量,表示在 1g 油脂中游离的和化合在酯内的脂肪酸的含量。7、干性油、半干性油、不干性油的碘值范围(未布置)涂料行业习惯把油分子中含有 6 个双键的称为干性油,脂肪酸中双键能和碘定量地加成,常以碘值表征干性油,碘值超过 140 称为干性油。包含 45 个双键的油称为半干性油,碘值在 125140 之间为半干性油。含 4个以下的双键的油称为不干性油,碘值125 为不干性油。2014.03.07 作业 1、油脂干燥的化学反应:(未布置)
4、(1)非共轭体系 应化班涂料作业及参考答案 DOC 2/22 活泼亚甲基位置经氧化形过氧化氢基,进一步分解成游离基:然后游离基增长和交联:(2)共轭双键体系 对共轭双镀体系,经氧化主要形成 1,4 过氧基:所形成的涂膜与非共机体系不同,主要是 CC 交联:2、写出松香的基本化学结构 3、写出大漆中漆酚的基本化学结构式:(未布置)其中 R 为:因产地不同而结构也各异:应化班涂料作业及参考答案 DOC 3/22 R1=-(CH2)11CH3 R2=-(CH2)7CH=CH(CH2)5CH3 R3=-(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)2CH3 R4=-(CH2)7CH=CHCH2CH=
5、CHCH=CHCH3 R5=-(CH2)7CH=CH(CH2)4CH=CH2 R6=-(CH2)7CH=CH(C4H6)CH=CH2 R7=-(CH2)7CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH2 R8=-(CH2)9CH=CH(CH2)5CH3 R9=-(CH2)16CH3 3、大漆的基本成分有哪些?主要有漆酚(在生漆中含量达 3070)、漆酶(在生漆中含量约占 10)其它树胶质(在生漆中含量 3.59)和水(在生漆中含量达 2040)。A 4、沥青的来源及特点(1)天然沥青:亦叫地沥青,由沥青矿采掘而得,采掘时为纯净的或含有微量矿物质的块状物,亦有从沥青岩石中经溶剂抽提或通入水蒸气蒸馏熬
6、制的。(2)、石油沥青:属于人造了沥青的一种,是由石油原油炼制出汽油、煤油、柴油和润滑油、润滑脂等产品之后的剩余物或经再加工处理而获得的。石油沥青是石油生产中数量巨大的一类产物,具有很高反应活性,应用潜力很大,但长期以来利用效率不高,有必要开发出有关石油沥青的高效、深层次的应用产品。(3)煤焦油沥青:是粘稠状或质脆的固体状物质,是将各种燃料及其它有机化合物干馏时所得的焦油,再经过蒸馏的剩余物:如煤沥青、木焦油沥青、骨焦油沥青以及页岩沥青等。或在蒸馏高沸点有机物时,经分解作用或树脂化作用而产生的副作用,可不经生产焦油,而直接蒸馏所得的产物。2014.03.15 作业 1、油溶性纯酚醛树脂合成的化
7、学反应式:2、醇酸树脂油度的定义及醇酸树脂按油度分为几类?醇酸树脂组分中油的百分含量称之为油度(OL)油度 油量 苯酐量 油度 油量 苯酐量 短 3545 35 长 6170 2030 中 4660 3034 极长 71 以上 20 3、写出酚醛树脂涂料、醇酸树脂涂料、聚酯树脂涂料的英文名称 Phenolic resin coating Alkyd Resin coating 应化班涂料作业及参考答案 DOC 4/22 Polyester Resin coating 4、写出油脂类涂料、天然树脂涂料和的英文名称(未布置)Oil coating Natural resin coating 5、什
8、么叫甲阶、乙阶和丙阶酚醛树脂(未布置)碱催化生成的树脂在制造和固化过程中,可分作三个阶段:第一阶段:树脂是低分子化合物的混合物加热时能熔触,可溶于丙酮、醇及强碱性水溶液中,叫做可溶性酚醛树脂,也叫甲阶或 A 阶酚醛树脂,用于涂料的酚醛树脂都属于这阶段的产物。第二阶段:是可溶性酚醛树脂进一步反应的结果 称为可凝性酚醛树脂,也叫乙阶酚醛树脂;它是不熔融和不溶解的高分子物质,以及含有些游离酚和羟甲基酚的可溶性酚醛树脂的混合物。与甲阶酚醛树脂的差别在于它只部分地溶解在丙酮及醇类中,同时树脂膨胀而体积增大。在 110C125C 时,可凝性酚醛树脂象有弹性地高分子产物一样,可拉成长线,但冷却后则变成脆性物
9、质,且易粉碎成粉末。第三阶段:是树脂固化以后的产物通常叫作已凝酚醛树脂也叫丙阶酚醛树脂,因固化方法不同,可以是透明的或不透明的不熔融和不溶解的产物,具有高机械强度和电绝缘性能,不溶于有机溶剂,对酸碱的水溶液和有机溶剂均稳定这些物质在工业应用上都有有价值。6、苯酚的主要来源有哪些?(未布置)一、由煤的干馏得到的煤焦油中分馏(或分离)获得;二、由石油化工制得:(1)由苯磺化碱融法制得;(2)苯与丙烯在 lewis 酸催化下得到异丙苯,异丙苯由空气氧化得到过氧化异丙苯,然后水解得到苯酚和丙酮。7、催干剂的基本结构剂它们的催干原理,以钴为例说明催干的基本反应式。(未布置)催干剂的一般分子式是(RCOO
10、)xM,其中 R 为一个脂肪基或脂环基,M 为一个 x 价的金属。Co3+与脂肪酸发生氧化还原反应加速过氧化物的生成与分解成游离基:同时,钴离子也可作为氧的载体而促进油类的氧化聚合:体系中产生的自由基 R、RO、ROO将进一步进行聚合而干燥成膜。8、写出苯、甲苯、二甲苯的英文名称及三种二甲苯的主要用途。(未布置)苯:benzene、甲苯:tuolene、二甲苯:xylene 广泛用于涂料、树脂、染料、油墨等行业做溶剂;用于医药、炸药、农药等行业做合成单体或溶剂;也可作为高辛烷值汽油组分,是有机化工的重要原料。还可以用于去除车身的沥青。除了以上用途外,邻二甲苯主要制备苯酐,继而用于高分子树脂合成
11、和增塑剂;对二甲苯主要用于制备对苯二甲酸,继而制备 PET 树脂,间二甲苯用途较少,用于制备二甲苯树脂。应化班涂料作业及参考答案 DOC 5/22 9、醇酸树脂合成所用的主要原料有哪些?(未布置)一、植物油和一元(脂肪)酸桐油、梓油、脱水蓖麻油、亚麻仁油、苏籽油、大麻油等干性油,是制备短油度醇酸树脂的常用原料,这种树脂制成的漆干燥快、漆膜硬而光泽好,附着力重可以溶解于二甲苯、松节油。豆油、葵花籽油等半干性油,是制备中油度醇酸树脂的常用原料,这种树脂制成的漆在干燥、光泽、硬度、附着力、柔韧性、保色性、耐久性等方面都很好。性能比较优良。棉子油、蓖麻油、椰子油等不干性油,是制备长油度醇酸树脂的常用原
12、料,这种树脂制成的漆漆膜柔韧,光泽较高,户外耐久性好,可用 200溶剂汽油溶解。二、多元醇 用于制造醇酸树脂的多元醇的有甘油、季戊四醇、三羟基丙烷、乙二醇、新戊二醇、2,2,4三甲基1,3戊二醇、木糖醇、山梨糖醇等。三、多元酸常用于制造醇酸树脂的多元酸有邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、乙二酸、偏苯三酸酐等。10、油度的英文全称(未布置)oil length 11、写出甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷(TMP)、乙二醇、新戊二醇、苯酐、顺酐的结构式(未布置)2014.03.22 作业 1、醇酸树脂合成工艺中醇解法和脂肪酸法的特点:(课堂测验)醇解法中,植物油或动物油,通过加入多元醇或酸在 2
13、00300下反应后转到反应物中。其中存在过量羟基的反应称为醇解;而存在过量羧基的反应称为酸解。醇解之后,接着进行酯化聚合反应,如与邻苯二甲酸酐反应。脂肪酸法是将脂肪酸、二元羧酸、与甘油、多元醇或二元直接进行酯化聚合反应。该方法的优点是:生产工时短,分子量分布较窄且均匀、对称性好、粘度小、涂膜性能就好。缺点是:工序多、消耗大、成本高。2、写出下列化合物的结构式。(课堂作业未布置)二甘醇、癸二酸、失水甘油烯丙醚、甘油单烯丙醚、失水甘油苯甲醚、反丁烯二酸、四氢苯二甲酸酐、醋酸乙烯、对叔丁基苯酚、乙烯基甲苯 3、不饱和聚酯树脂的英文及简称(课堂作业未布置)unsaturated polyester r
14、esin 简称 UPR或 UP 4、饱和聚酯的原料有哪些?(课堂作业未布置)主要原材料 多元醇主要有:二甘醇、己二醇、新戊二醇、2甲基丙二醇,三羟甲基丙烷,季戊四醇等。多元酸主要有:对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等。催化剂主要有金属锡、锂类有机物,促进剂类主要有季铵盐、咪唑类;其他还有诸如抗氧化剂、增光剂类。5、为什么醇酸树脂可以自干成膜,而饱和聚酯树脂不可以自干成膜?(课堂作业未布置)醇酸树脂的分子结构中含有一定量的双键,在空气中的氧作用下能够发生氧化交联反应,而饱和聚酯树脂分子结构中没有双键,无法在空气中的氧作用下发生氧化交联反应。A 6、不饱和聚酯
15、的主要原料有哪些?(课堂作业未布置)二元醇:常用的不饱和聚酯树脂是选用双官能团的单体缩聚而成的线型大分子化合物。最常选用的二元醇是 1,2丙二醇、乙二醇、一缩乙二醇、1,3丁二醇、1,4丁二醇、甘油单烯丙醚、失水甘油烯丙醚、失水甘油苯甲醚 二元酸:最主要的二元酸是:顺丁烯二酸、反丁烯二酸及顺丁烯二酸酐。其次还可以用甲基反丁烯二酸,为了提高不饱和聚酯树脂的弹性,通常加入饱和二元酸,主要有苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、四氢苯二甲酸酐。苯二甲酸和四氢苯二甲酸酐还可增加聚酯的自干性。活性单体有:苯乙烯、乙烯基甲苯、醋酸乙烯、苯二甲酸,丙烯酸酯,二烯丙酸等 辅助材料:应化班涂料作业及参考答案 DOC 6/22
16、 阻聚剂 阻聚剂分为两类:(1)阻缓剂:其作用仅能降低聚合反应速度,而不能完全消除聚合作用其阻聚能力的大小与其在树脂中的浓度成正比。阻缓剂主要有对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、三羟基苯、对甲氧基酚、其用量一般为树脂量的 0.01。(2)稳定剂:它能防止树脂在低温下固化大大延长混合物的适用期,但当温度升温时即失去其稳定作用。可用的稳定剂有:环烷酸铜、丁酸铜,季胺盐、引发剂:品种是过氧化物和过氧化氢化合物,常温下常使用的是过氧化环己酮。促进剂:有环烷酸钴 颜料、染料及体质颜料 7、原子灰的基本组成(未布置)不饱和聚酯树脂 100 苯乙烯 13 滑石粉 150160 永固黄 3040 钛白粉 8 防沉剂
17、 225 促进剂 ll5 2014.03.29 1、写出油脂涂料、酚醛树脂、醇酸树脂、天然树脂、饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂的英文。Oil coating Phenolic resin Alkyd Resin Natural resin Polyester Resin unsaturated polyester resin 2、氨基树脂是如何同其它树脂发生反应的?氨基树脂可以同含有羟基、氨基、羧基、环氧基等树脂在酸或碱作为催化剂存在下发生交联固化反应,例如:同时氨基树脂还可以发生自交联反应,例如:通过以上的固化反应,氨基树脂同其它树脂交联成膜。3、你认为第七学期由学生自主联系或教师指派实习 2
18、 个月是否可行?为什么?(未布置)4、写出氨基树脂的英文(未布置)Amino resin 应化班涂料作业及参考答案 DOC 7/22 3、写出丁醇醚化脲醛树脂基本结构式(未布置)4、写出丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂基本结构式(未布置)5、写出苯基三聚氰胺、N丁基三聚氰胺、N苯基三聚氰胺的结构式(未布置)2014.04.08(补 2014.4.4 课程)1、写出 HMMM 的结构及中英文名称 六甲氧甲基三聚氰胺 (HMMM)(Hexmethoxyl Methyl Melamine)2、为什么生产短油度的醇酸要比中、长油度的醇酸树脂难?中、长油度醇酸树脂选用油含量较多,意味着一元酸的比例较高,在苯酐和
19、多元醇(一般为三元醇或四元醇)酯化缩合反应时,一元脂肪酸首先可以封闭多元醇的多余羟基部分,不容易发生网状交联反应;而短油度醇酸树脂苯酐和多元醇比例较高,选用油含量较少,在苯酐和多元醇(一般为三元醇或四元醇)酯化缩合反应时,一元脂肪酸封闭多元醇的多余羟基部分的量不够,容易发生网状交联反应,而形成凝胶化。因此生产短油度的醇酸要比中、长油度的醇酸树脂难。应化班涂料作业及参考答案 DOC 8/22 3、颜料和染料的区别 颜料不溶于介质中,所形成的体系为悬浊液,颜料分散在介质中使得物品表面着色,;染料溶于介质中,所形成的体系为溶液,使得物品全面着色。4、写出氨基树脂交联固化的基本类型(未布置)5、着色涂
20、料的定义(未布置)着色涂料是颜料分散在漆料中制得的液体涂料,通常成为色漆,涂布在物体表面上可转变成坚硬不透明固体膜(涂膜,涂层),起装饰、保护和其他作用。6、写出下列化合物的结构(未布置)甘油单烯丙醚、失水甘油烯丙醚、失水甘油苯甲醚、顺酐、富马酸、甲基反丁烯二酸、四氢苯二甲酸酐、乙烯基甲苯(是对位和间位异构体的混和物)、醋酸乙烯、一缩乙二醇二丙烯酸酯、对叔丁基邻苯二酚 7、写出 PET 的化学名称及结构单元。(未布置)聚对苯二甲酸乙二醇酯 8、写出化合物或聚合物的基本结构式(未布置)双酚 A、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶的结构式(未布置)9、为什么醇酸树脂乳胶涂料会产生霉菌?(未布置
21、)因为醇酸树脂中含有油类组分,细菌容易孳生。10、为什么醇酸树脂涂料中加了铝粉后抗腐能力能够增强?(未布置)加了铝粉后,在氧化时,铝粉首先氧化成为一层致密的氧化膜。11、用于涂料的常见的氨基树脂的分类?(未布置)2014.04.11 1、颜料在树脂中分散主要有哪几个过程?应化班涂料作业及参考答案 DOC 9/22(1)润湿:即由颜料空气表面转换为颜料漆料界面的阶段.(2)机械解聚集:即借助于机械力使过大粒子解聚集的阶段.(3)稳定化:即将已润湿的颜料分散到大量液体漆料中去,并使每个颜料粒子被连续的,不挥发的成膜物质永久的分割的阶段.2、颜料的通性有哪些?(未布置)(1)、颜色:颜料对白光组分选
22、择性吸收的结果。(2)、遮盖力:色漆涂布在物体表面时,隐蔽被涂物表面色颜透过的能力,叫该色漆的遮盖力。而颜料的遮盖力则是:色漆涂膜中的颜料能遮盖起那承受涂膜的表面,使它不能透过漆膜而露出底色的能力。颜料的遮盖力是用遮盖 l 平方米面积所需要颜料的克数来表示。(3)、着色力:当一种颜料与另一种颜料混合后形成颜色强弱的能力,这种能力就叫着色力。着色力强,用料就少,反之易然。如白漆中常用群青来去除它们的黄印 群青的着色力越大,则用量就少。(4)、耐光性和耐候性:颜料在阳光和大气作用之下,其颜色和性能均会发生变化而阻止或减缓这种变化的能力,称为该颜料的耐光性和耐候性。这种性能的好坏,是标志该颜料的质量
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