文档介绍：精细化工概论
第八章其他精细化工产品
第一节涂料
一、概述
现在的涂料已广泛地采用石油工业、炼焦工业、有机合成化学工业等部门的产品为原料,品种越来越多,应用范围也不断扩大,逐步形成一个独立的、重要的生产行业,因为涂料具有四个方面的作用。
①保护作用
②装饰作用
③色彩标志作用
④功能作用
第一节涂料
二、涂料的分类和组成
⑴涂料的分类及命名
涂料的分类有几种方法,第一种按用途分类:如建筑涂料、电气绝缘涂料、汽车用涂料、船舶用涂料等。第二种按涂料的作用分类:如打底漆、防锈漆、防火漆、耐高温漆、头度漆、二度漆等。第三种按涂膜的外观分类:如大红漆、有光漆、亚光漆、半亚光漆、皱纹漆、锤纹漆等。第四种也是目前最普遍的分类法,即按成膜物质来分类:如环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料等。结合我国情况,原化工部有关部门对涂料的分类和命名进行了统一规定,将涂料产品分为18类
第一节涂料
⑵涂料的组成
第一节涂料
三、涂料使用的基本原理
⑴涂料的粘结力和内聚力
一般来说,低极性、高内聚力的物质(如聚乙烯)有很好的力学性质,但粘结力很差,这种物质由于不能粘附在基质上,且常常很难溶解,因此不能作为涂料。而有低内聚力的物质具有低度薄膜完整性。
一种物质作为涂料的另一个条件是应该具有尽量小的收缩性。当溶剂(也可是水)蒸发时高分子薄膜必然收缩,对于不饱和聚酯或环氧树脂涂料使用时会发生聚合,也就是固化。高分子固化时伴随着收缩,收缩引起了张力,破坏了粘合,造成薄膜从基质上剥离。假如粘合力很强,它就能收缩平衡,颜料和其他填充剂特别是无机化合物也有相同的作用。如果薄膜有一定伸缩性,即内聚力较小,收缩也小。
第一节涂料
⑵涂膜的固化机理
涂膜的固化机理有三种类型,一种为物理固化、两种为化学型固化。
①物理固化是一种物理干燥过程,依靠涂料中液体(溶剂或分散相)蒸发而得到干硬涂膜层的干燥过程。聚合物在制成涂料时已经具有较大的相对分子质量,失去溶剂后就变硬而不粘,在干燥过程中,聚合物不发生化学反应。
②涂料与空气发生反应交联固化氧气能与干性植物油和其他不饱和化合物反应而产生游离基并引起聚合反应。水分也能和异氰酸酯发生聚合反应,这两种反应都能得到交联的涂膜。
③涂料组分之间发生反应的交联固化涂料在贮存期间必须保持稳定,可以用双罐装涂料法或是选用在常温下互不发生反应,只是在高温下或受辐射时才发身反映的组分。
第一节涂料
四、涂料的主要种类
⑴油脂漆类
⑵天然树脂漆类
⑶醇酸树脂涂料
⑷丙烯酸树脂涂料
⑸聚氨酯树脂涂料
⑹环氧树脂涂料
⑺聚乙烯树脂涂料
⑻特种涂料
第二节染料和颜料
一、概述
染料是能使其他物质获得鲜明而坚牢色泽的有机化合物。并不是任何有色物质都能当作染料使用,染料必须满足应用方面提出的要求:要能染着指定物质,颜色鲜艳,牢度优良,使用方便,成本低廉,无毒性。现在使用的染料都是人工合成的,所以也称合成染料。染料的应用途径基本有三方面:染色、着色和涂色。染料主要应用于各种纤维的染色,同时也应广泛应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸、感光材料等方面。
第二节染料和颜料
二、染料和颜料的基本属性
一个有机化合物是否能够作为一个染料,是要看这一化合物是否能够满足染料所需要的一定条件而定的。有机化合物作为染料所需要的主要条件,有下列几项:
①需要对可视光波中的某一部分或数部分有强烈选择而吸收的能力;
②需要对某一类或几类纺织纤维具有亲和力;
③需要对光线的照射作用,对水的溶解作用,对酸、对碱、对热等的变性作用,具有相当的稳定性;
④需要具有能够用简单和便利的方法,使被染物着上颜色的性能。
第二节染料和颜料
三、染料
1、分类和命名
2、纤维素纤维用染料
⑴直接染料
纤维素纤维(棉、麻、人造纤维)不含酸性和碱性基团,因而不形成离子键,但是它含有大量羟基,能和它形成氢键的染料分子染色,这类染料称作直接染料,可在加有电解质的热的中性溶液中染色。由于要保持染料分子固着在纤维上,一个氢键是不够的,所以需要有多个这种键。为了使染料不易被洗掉,它必须有最小的水溶性,只需要满足能够在水溶液中染色。绝大多数的直接染料是多偶氮化合物,或者含有脲素结构的二苯乙烯化合物。尽管努力获得了多个氢键,直接染料不可避免的还是溶于水,因为它的染色是可逆的。它们现在限于用在不需要经常洗涤的织物上,例如外套,装饰布或纸张。