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文档简介
模块四涂料现代精细化工生产技术素质目标培养开展项目实施的沟通、交际及团队协作能力;能遵守生产法规及标准,具有涂料生产基本安全和环保意识;培养具有一定的过程管理能力和数据、信息处理能力,热爱涂料行业。知识目标掌握涂料的定义、组成、作用、分类、命名、成膜机理等相关基本知识;了解涂料的一般生产过程与施工工艺,了解涂料成膜物质合成的本原理;掌握典型涂料产品基本特点、性能、适用范围及发展趋势。能力目标能查询并计算涂料用成膜物质合成原料配比;能识读醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂的工艺流程图,并熟悉相关设备;能正确选择涂料产品通用性能检测方法。课程目标涂料概述典型涂料成膜物质0102目录Catalogue涂料生产设备与生产过程涂料工业的发展趋势0304涂料概述PART01.涂料指通过特定的施工方法涂布于物体表面,在一定条件下能形成连续性薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能作用(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。涂料是由成膜物质、颜料、溶剂和助剂等按一定配方配制而成,因早期的涂料大多以植物油为主要原料,故又称作油漆。涂料是人们美化环境及生活的重要产品,是国民经济和国防工业不可或缺的重要配套工程材料,也是重要的精细化工产品,广泛应用于工业、农业、科研和日常生活中。涂料概述涂料与塑料、橡胶和纤维等高分子材料不同,不能单独作为工程材料使用,但可赋予涂装表面以特定的功能,其作用主要有保护、装饰、色彩标志和特殊功能等。涂料用途广泛,种类繁多,其分类各异,包括按用途、成膜物质、分散介质、涂膜功能、成膜机理、涂层作用和施工方法等多种方式,涵盖建筑、工业、通用、特种等领域。涂料是以成膜物质为基础,结合其颜色、特性及用途进行命名,全名包括颜料或颜色名称、成膜物质名称和基本名称,不同成分和用途的涂料有其特定的命名规则。涂料的作用、分类与命名涂料的作用涂料的分类涂料的命名涂料的作用、分类与命名1、涂料的作用(1)保护作用涂料在物体表面干燥后形成保护膜,能防止物体因暴露于空气、水分、微生物等环境因素而发生的锈蚀、腐蚀或风化破坏。同时,涂料还能增强材料的耐摩擦、抗冲击等力学性能,例如汽车底盘涂覆抗石击涂料后可抵御碎石冲击,避免剥落破损。因此,涂料被誉为“工业外衣”。(2)装饰作用涂料能使物体表面带上鲜艳或明显的色彩,能给人们美的感受和轻快之感,使环境更加优雅别致,并提高产品的档次和销售价值。因此,涂料的装饰性也成为品种开发的重要因素。涂料的作用、分类与命名1、涂料的作用(3)色彩标志作用(4)特殊功能作用涂料的不同色彩不仅用于绘画广告,还能通过标识(如危险、安全、停止信号)起到警示作用。将其涂覆在管道、道路、容器及设备上,可影响人的心理和行为,充分发挥色彩功能。国际上,用作标志的涂料色彩正趋于标准化,例如工业气瓶中氢气用绿色、氮气用黑色、氯气用深绿色;交通运输中也常用特定色彩表示警告、危险等信号以确保安全。涂料可以起到很多特殊功能的作用,如电性能方面、热能方面、力学性能方面,还有防噪声、减振、卫生消毒、防结霜、防结冰、阻燃等各种不同作用。涂料的作用、分类与命名2、涂料的分类(1)按涂料用途可分为建筑涂料、工业涂料、通用涂料、特种涂料。工业涂料包括木器涂料、车用涂料、船舶涂料、轻工涂料等。(2)按成膜物质可分为酚醛树脂涂料、醇酸树脂涂料、硝基涂料、丙烯酸树脂涂料、聚氨酯涂料、环氧树脂涂料等,还有油基涂料。(3)按分散介质可分为水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料等。涂料的作用、分类与命名2、涂料的分类(4)按涂膜功能可分为不粘涂料、铁氟龙涂料、装饰涂料、防腐涂料、导电涂料、防锈涂料、耐高温涂料、示温涂料、隔热涂料、防火涂料、防水涂料等。(5)按成膜机理可分为挥发性干燥涂料、热熔性干燥涂料、气干性涂料、烘干性涂料、多组分固化型涂料、辐射固化涂料等。(6)按涂层作用可分为底漆、腻子、面漆、罩光漆等。(7)按施工方法可分为喷漆、浸漆、电泳漆、自泳漆等。涂料的作用、分类与命名3、涂料的命名涂料是以成膜物质为基础,结合其颜色、特性及用途进行命名:涂料全名=颜料或颜色名称+成膜物质名称+基本名称例如:红醇酸磁漆、醇酸导电磁漆《涂料产品分类和命名》(GB/T2705—2003)规定了涂料产品的分类和命名构成与划分的原则和方法。第一种分类方法:主要是以涂料产品的用途为主线,将涂料产品划分为建筑涂料、工业涂料和通用涂料及辅助材料等三个主要类别;第二种分类方法:除建筑涂料外,主要以涂料产品的主要成膜物为主线,将涂料产品划分为建筑涂料、其他涂料及辅助材料等两个主要类别。
涂料主要由不挥发性物质(又称成膜物质)和挥发性物质按一定比例配制而成。涂料组成涂料组成——成膜物质
成膜物质是指涂料中除挥发性成分之外的所有成分,这些是构成涂膜的物质。成膜物质又叫涂料的基料、漆料、漆基,用以黏结涂料中其他成分,对涂料和涂膜的性质起决定性作用。成膜物质又分为主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质三大类:1.主要成膜物质主要成膜物质是指能单独形成有一定强度、连续的干膜的物质,是必不可少的成分。主要成膜物质是组成涂料的基础,它对涂料的性质起着决定性作用。2.次要成膜物质次要成膜物质也是构成涂膜的重要组成部分,但它不能离开主要成膜物质单独构成涂膜,可改进漆膜的某些性能。无机颜料可分为白色颜料、黑色颜料、彩色颜料、防锈颜料及功能颜料等,主要包括炭黑及铁、钛、钡、锌、镉、铬和铅等金属氧化物及其盐。防锈颜料在涂料中起着防锈作用,防止钢铁、有色金属受自然因素的腐蚀,是不以着色为目的而用于配制防锈漆的一类颜料。功能性颜料可赋予涂料特殊性能,如特种装饰效果(金属质感、珠光光泽、夜光、荧光等)、防火、导电、抗静电、示温等。03涂料组成——成膜物质主要有钛白、锌白和锌钡白等。主要包括炭黑、氧化铁黑、苯胺黑等品种。彩色颜料在涂料中起着着色、美观和遮盖作用。(4)防锈颜料(5)功能颜料(1)白色颜料(2)黑色颜料(3)彩色颜料2.次要成膜物质2.次要成膜物质涂料组成——成膜物质3.辅助成膜物质在涂料配方的设计中,最重要的内容之一就是根据性能要求,决定颜填料和基料的比例。颜料体积浓度(PVC)就是涂料配方中的一个重要参数。其定义为在涂料的干膜中,颜料和体质颜料(填料)所占的体积分数。辅助成膜物质统称为涂料用助剂,指为改善涂膜或涂料的各种性能、延长贮存期、扩大应用范围、方便施工等而添加的化学品,包括乳化剂、润湿分散剂、消泡剂、增稠剂、催干剂、防腐防霉变剂、增塑剂、紫外线吸收剂等。涂料组成——挥发性物质1.溶剂2.稀释剂溶剂是为了降低成膜物质的黏稠度,使之便于施工操作,从而获得连续性均匀涂膜而添加的挥发性物质,主要包括萜烯化合物、脂肪烃、醇、酯、酮、醇醚与醚酯、取代烃和环烷烃等。溶剂按其在涂料中的作用,可以分为主溶剂、助溶剂和稀释剂。稀释剂是挥发性的有机液体,主要用来稀释涂料,以达到便于施工的目的。它是多种溶剂组合成的混合溶剂。稀释剂与溶剂的区别首先在于它们对特定主要成膜物质的溶解能力有差别。稀释剂只稀释现成涂料,降低涂料的黏度,并且一般是在施工过程中才加入涂料中。而溶剂能独立溶解涂料中的成膜物质,且作为涂料的组成部分,已按一定的比例加入涂料产品中了。其次涂料中含有的溶剂都有可能作为该涂料的稀释剂,但是有的稀释剂不一定可以作为溶剂使用。指涂料在未使用前应具备的性能分析,所表示的是涂料作为商品在储存过程中的各方面性能和质量情况。指涂料在使用时具备的性能分析,所表示的是涂料的使用方式、使用条件,形成涂膜所要求的条件,以及在形成涂膜过程中涂料的表现等方面情况。涂膜性能表现涂料是否满足了被涂物件的使用要求,包括装饰方面,附着方面,机械强度方面,抵抗外来介质和大自然侵蚀等方面各种性能。涂料的性能检测涂料的性能决定了涂料的质量和用途,而涂料的性能是多方面的。为了从不同的角度对涂料的性能进行评价,人们创造和制定了许多试验方法,这就是涂料的分析和检测。1.涂料原始状态性能分析2.涂料施工性能分析3.涂膜的性能分析1、颜色与外观2、细度3、粘度是检查涂料的形状、颜色和透明度的,特别是对清漆的检查,外观更为重要,测定方法见GB/T9761—2008《色漆和清漆色漆的目视比色》。是指色漆中颜料颗料大小或分散的均匀程度,以μm表示,测定方法见GB/T1724—2019《色漆、清漆和印刷油墨研磨细度的测定》。黏度测定的方法很多,涂料的黏度测定通常是在规定的温度下测量定量的涂料从仪器孔流出现代精细化工生产技术所需的时间,以秒(s)表示,如涂-4黏度计,具体方法见GB/T1723—1993《涂料黏度测定法》。涂料的主要性能指标4、固体分5、涂料贮存稳定性6、抗冻融稳定性涂料的主要性能指标是涂料中除去溶剂(或水)之外的不挥发分(包括树脂、颜料、增塑剂等)占涂料重量的百分比,用以控制清漆和高装饰性磁漆中固体分和挥发分的比例是否合适。贮存稳定性是指涂料产品在正常的包装状态和贮存条件下,经过一定的贮存期限后,产品的物理或化学性能所能达到原规定的使用要求的程度。这是一项乳胶漆的重要考核指标,是指水性漆经受冷冻和随后融化(循环试验)后,保持其原有性能的能力。涂料的主要性能指标7、附着力8、硬度9、柔韧性和耐久性是涂膜与被涂物体表面结合在一起的坚牢程度。测定方法见GB/T1720—2020《漆膜划圈试验》指涂膜干燥后具有的坚实性,通过测定漆膜抗变形的能力而表现出来,因此硬度是表示漆膜机械强度的重要性能之一。指涂膜随其底材一起变形而不发生损坏的能力。耐久性指涂层与基材的黏结力不随时间的延长而出现剥落、粉化等现象的能力。测定方法见GB/T1731—202《0漆膜、腻子柔韧性测定法》。指涂膜在高速负荷冲击下发生快速形变而不出现开裂或脱落的能力。它表现了成膜物质的柔韧性及涂层的附着力。指漆膜表面把投射其上的光线反射出去的能力,反射的光量越多,则其光泽越高。漆膜光泽对装饰性涂层来说是一项重要的指标。涂膜长期暴露在较高温度或大气中,涂层会逐渐被紫外线、空气中的氧气和水分侵蚀而使光泽和颜色变暗淡甚至消失,这是由于聚合物降解。涂料的主要性能指标10、耐冲击性(冲击强度)11、光泽12、耐热及耐老化性涂料生产涂料生产,一般包括成膜物质(如树脂)的合成和涂料的配制。成膜物质主要是由单体通过聚合反应(由低分子单体合成聚合物的反应)而获得的高聚物,包括加聚反应、缩聚反应、连锁聚合反应、逐步聚合反应等类型,选择取决于单体性质和聚合物用途。分为清漆和色漆,清漆透明光亮而坚硬,耐候性、耐油性较好,但耐水性较差;色漆由成膜物质、颜料和助剂调配而成,底漆包括头道底漆、腻子和二道底漆,面漆具有遮盖和保护作用。涂料的配制成膜物质的合成涂料生产——成膜物质的合成1.聚合反应的类型(1)按聚合前后组成是否变化可将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。加聚反应:主要指烯类单体在活性种进攻下打开双键、相互加成而生成大分子的聚合反应,单体、聚合物组成一般相同。缩聚反应:主要指带有两个或多个可反应官能团的单体,通过官能团间多次缩合而生成大分子,同时伴有水、醇、氯化氢等小分子生成的聚合反应。可分为连锁聚合反应和逐步聚合反应。连锁聚合反应:其大分子的生成通常包括链引发、链增长、链转移和链终止等基元反应。逐步聚合反应:其大分子的生成是一个逐步的过程。(2)按反应机理的不同涂料生产——成膜物质的合成1.聚合反应的类型指由杂环状单体开环而聚合成大分子的反应。常见的单体为环醚、环酰胺(内酰胺)、环酯(内酯)、环状硅氧烷等。开环聚合反应的聚合机理可能是连锁聚合或者是逐步聚合。涂料可以起到很多特殊功能的作用,如电性能方面、热能方面、力学性能方面,还有防噪声、减振、卫生消毒、防结霜、防结冰、阻燃等各种不同作用。(3)开环聚合反应(4)大分子反应涂料生产——成膜物质的合成2.聚合反应的实施若按反应介质和条件不同可分为四种:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。涂料生产——成膜物质的合成3.成膜物质生产过程涂料用成膜物质多为液态,包括溶液聚合物、非水分散聚合物、水分散聚合物及纯聚合物溶液等。生产过程主要有配料、聚合、过滤等工序,有时为提高聚合物含量,还增加脱溶剂过程。合成树脂的种类虽多,但其生产流程具有一定共性。图4-1为液态成膜物质生产装置图。涂料生产——涂料的配制配制色漆常需要用多种颜料。不同颜料的性质、分散性及纯净度不同。一般是将各种颜料分别研磨,制成单一颜料的色浆,而后按配方将不同的色浆调配成所需色漆。涂料产品分清漆和色漆两种。清漆不含颜料,涂膜干燥快,涂膜透明、光亮而坚硬,耐候性、耐油性较好,但耐水性较差。色漆是由成膜物质和一定数量的颜料及其他助剂,经研磨调配而成的有色涂料,分为底漆和面漆。涂料的一般生产工艺流程包括配料、分散、研磨、调合、过滤及包装等步骤。其工艺流程见图4-2,图中1~5表示加料次序。涂料生产——涂料的配制涂料施工包括溶剂挥发成膜和聚合物分散体系成膜;溶剂挥发成膜是依靠溶剂的挥发使涂料固化成膜;聚合物分散体系成膜则是依靠分散介质的挥发,使聚合物粒子紧密堆集形成连续涂膜。1、物理方式成膜包括单组分热固性涂料成膜、自由基聚合反应成膜、双组分涂料成膜和非均相一涂分层成膜过程;单组分涂料便利省工,自由基聚合反应高效环保,双组分涂料需按比例混合使用。2、化学方式成膜典型涂料成膜物质
——树脂的生产PART02.醇酸树脂的生产醇酸树脂涂料是以醇酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料;醇酸树脂由脂肪酸、多元酸及多元醇经缩聚反应而成,原料来源广泛,配方灵活,性能多样。漆膜干燥后形成高度网状结构,不易老化,耐候性好,光泽持久;柔韧坚牢,耐摩擦;抗矿物油、醇类溶剂性良好;烘烤后耐水性、绝缘性、耐油性大增。醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料特点醇酸树脂的生产——醇酸树脂的分类1.按油品种不同分类01干性油醇酸树脂:由不饱和脂肪酸或干性油、半干性油为主改性制得的树脂能溶于脂肪烃、萜烯烃(松节油)或芳烃溶剂中,干燥快、硬度大而且光泽较强。02不干性油醇酸树脂:由饱和脂肪酸或不干性油为主来改性制得的醇酸树脂,不能在室温下固化成膜,需与其他树脂经加热发生交联反应才能固化成膜。03半干性油醇酸树脂:性能在干性油、不干性油醇酸树脂之间。醇酸树脂的生产——醇酸树脂的分类2.按油含量不同分类(1)短油度醇酸树脂:可由豆油、脱水蓖麻油和亚麻油等干性、半干性油制成,漆膜凝结快,自干能力一般,弹性中等,光泽及保光性好。(2)中油度醇酸树脂:主要以亚麻油、豆油制得,是醇酸树脂中最主要的品种。(3)长油度醇酸树脂:树脂的油度为60%~70%。它有较好的干燥性能,漆膜富有弹性,有良好的光泽,保光性和耐候性好,但在硬度、韧性和抗摩擦性方面不如中油度醇酸树脂。(4)特长油度醇酸树脂:树脂的油度在70%以上。其干燥速度慢、易刷涂。一般用于油墨及调色基料。醇酸树脂的生产——醇酸树脂的分类如苯乙烯改性醇酸、氨基甲酸酯改性醇酸、有机硅改性醇酸、丙烯酸改性醇酸等。醇酸树脂中的树脂二字往往略去,简称醇酸。3.按改性单体名称不同分类醇酸树脂的生产——醇酸树脂的合成原料制造醇酸树脂的多元醇主要有丙三醇(甘油)、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷等。1.多元醇有机酸可以分为两类:一元酸和多元酸。一元酸主要有苯甲酸、松香酸以及脂肪酸;多元酸包括邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、顺丁烯二酸酐等。2.有机酸植物油是一种三脂肪酸甘油酯,3个脂肪酸可以是饱和酸、单烯酸、双烯酸或三烯酸,但大部分天然油脂中的脂肪酸主要为十八碳酸,也可能含有少量月桂酸、豆蔻酸和软脂酸等饱和脂肪酸。3.植物油醇酸树脂的生产——醇酸树脂的合成原料若使用醇解法合成醇酸树脂,醇解时需使用催化剂。常用的催化剂为氧化铅和氢氧化锂(LiOH),由于环保问题,氧化铅被禁用。4.催化剂干性油(或干性油脂肪酸)的“干燥”过程是氧化交联的过程,反应可以自发进行,但速率很慢,需要数天才能形成涂膜。加入催干剂可以促进这一反应。5.催干剂目前国内生产的醇酸树脂大多为溶剂型醇酸树脂,溶剂用量占一半以上。一般根据醇酸树脂的油度和用途选择使用长油度醇酸树脂、中油度醇酸树脂、短油度醇酸树脂等不同的溶剂。6.溶剂醇酸树脂的生产——醇酸树脂的合成合成醇酸树脂时先将甘油与脂肪酸酯化或甘油与油脂醇解生成单脂肪酸甘油酯,使甘油由3官能度变为2官能度,然后再与2官能度的苯酐缩聚。1.醇酸树脂的合成原理甘油一酸酯、甘油二酸酯和邻苯二甲酸酐进行酯化缩聚,所得醇酸树脂是近似于线型的高分子化合物:醇酸树脂的生产——醇酸树脂的合成1.醇酸树脂的合成原理醇酸树脂的生产——醇酸树脂的合成工业上生产醇酸树脂,根据原料不同,可分为脂肪酸法和醇解法两种。(1)醇解法合成醇酸树脂
醇解法是醇酸树脂合成的方法之一。醇解时要注意甘油用量、催化剂种类和用量及反应温度,以提高反应速度和甘油一酸酯含量。醇解-溶剂法合成醇酸树脂的工艺流程框图如图4-3所示。2.醇酸树脂的合成工艺(2)脂肪酸法合成醇酸树脂
脂肪酸可以与苯酐、甘油互溶,因此脂肪酸法合成醇酸树脂可以单批反应。脂肪酸法合成醇酸树脂一般也采用溶剂法。
如图4-4所示:醇酸树脂生产设备简图:
反应釜为带夹套的不锈钢反应釜,装有搅拌器、冷凝器、惰性气体进口、加料口、放料口、温度计和取样装置。为实现油水分离,冷凝器下部配置一个油水分离器,分离后的二甲苯溢流回反应釜循环使用。醇酸树脂的生产——醇酸树脂的合成2.醇酸树脂的合成工艺由醇酸树脂可配制清漆、色漆、底漆、防锈漆、绝缘漆、皱纹漆(用于仪器仪表的涂装)等。
将中油度或长油度醇酸树脂溶于适当溶剂,加入催干剂,过滤后即可制得醇酸树脂清漆。常用溶剂为200号溶剂油,若加入松节油及二甲苯可增加清漆稳定性;催干剂常采用几种催干剂配合使用。醇酸树脂的生产——醇酸树脂的合成3.醇酸树脂涂料的配制存在干燥慢、硬度低、耐水耐腐蚀性差等缺点;通过改性提升性能,如松香、酚醛、丙烯酸等改性醇酸树脂,以满足不同性能要求,实现产品升级换代。醇酸树脂的改性醇酸树脂的生产——醇酸树脂的改性含大量溶剂,危害环境与健康;水作溶剂可降低成本并降低VOC,但水性醇酸树脂涂料存在局限性;探索更好溶剂,促进水性涂料性能提升,是未来研究方向。创新导引丙烯酸树脂的生产丙烯酸树脂以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂,以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点,已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革、造纸印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。包括纯丙树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)树脂等。有溶剂型涂料、水性涂料、高固体组分涂料和粉末涂料。1.从组成上分2.从涂料剂型上分热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。3.按其成膜特性分丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的分类丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的分类热塑性丙烯酸树脂热塑性树脂成本低,耐候保光色佳,但固体分低、丰满度差、易裂易黏;配方设计或拼用其他树脂可改善缺点,用于熔融或溶解成膜,耐候保光性好。热固性丙烯酸树脂热固性树脂包括羟基、羧基等类型,用于双组分涂料,性能优于热塑性树脂;配方含甲基丙烯酸甲酯等,与多异氰酸酯配制聚氨酯清漆或色漆,催化剂用有机锡。丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成原料1.聚合单体及其选择:c、涂料用丙烯酸树脂常为共聚物,选择单体时必须考虑他们的共聚活性。a、丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体是合成丙烯酸树脂的重要单体。该类单体品种多,用途广,活性适中,可均聚也可与其他许多单体共聚。b、常用的非丙烯酸单体有:苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、氯乙烯、二乙烯基苯、乙(丁)二醇二丙烯酸酯等。丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成原料溶剂型丙烯酸树脂的引发剂主要有过氧类和偶氮类两种。过氧类:过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、异丙苯过氧化氢等;偶氮类:常用的主要有偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈。2.引发剂:3.溶剂:溶剂型涂料中的良溶剂可使丙烯酸树脂清澈透明,黏度下降,树脂及其涂料的成膜性能好。常用的溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁(甲乙)酮、甲基异丁基酮、乙醇、异丙醇、丁醇等。丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成原料4.分子量调节剂:5.乳化剂:为调控分子量,需要加入分子量调节剂(或称为黏度调节剂、链转移剂)。常用品种为硫醇类化合物,如正、仲或叔十二烷基硫醇,巯基乙醇,巯基乙酸等。乳液型丙烯酸树脂合成时将油性单体在水介质中由乳化剂分散成乳状液,使互不相溶的油水两相借助搅拌的作用转变为能够稳定存在,久置亦难以分层的白色乳液。常用的有十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧化乙烯醚类等。丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺(1)溶剂型丙烯酸树脂的基本合成原理:溶剂型丙烯酸树脂聚合反应是自由基溶液聚合,其反应过程包括:链的引发链的增长链的终止1.溶剂型丙烯酸树脂的合成丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺引发剂过氧化物在分解温度下分解产生自由基,乙烯类单体与自由基加成而生成一个新的活泼的单体自由基。(RCOO)2→2RCOO→2R·+2CO2R·+CH2=CHX→RCH2-CHX·链的引发链的增长链的终止新的单体自由基继续与另一单体加聚,生成一个有较长链节的自由基。RCH2-CHX·+CH2=CHX→RCH2-CHX—CH2-CHX·R(CH2-CHX·)n+CH2=CHX→R(CH2-CHX·)n+1增长着的链自由基二者结合,或与其他化合物反应,夺得一个电子而将自己的自由基转移过去。R(CH2-CHX·)n+R(CH2-CHX·)m→R(CH2-CHX)n+mR1.溶剂型丙烯酸树脂的合成丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺①共聚单体的混合。②加入釜底料。③在回流温度下,按工艺要求滴加单体和引发剂的混合溶液。④保温聚合。单体滴完后,保温反应一定时间,使单体进一步聚合。⑤保温结束后,可以分两次或多次间隔补加引发剂,提高转化率。⑥再保温一段时间。取样分析。主要分析外观、固含量和黏度等指标。⑦调整指标。⑧过滤、包装、质检、入库。(2)溶剂型丙烯酸树脂的合成工艺:树脂的合成主要采用溶液聚合,目前工业上所用的丙烯酸树脂多采用釜式间歇法生产。其基本工艺如下:1.溶剂型丙烯酸树脂的合成丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺(3)热塑性丙烯酸树脂合成实例:合成工艺:先将06、07投入反应釜中,通氮气置换反应釜中空气,加热升温至125℃,将01、02、03、04、05、08混合后于4~4.5h内滴入反应釜,保温2h,再加入09、10于反应釜,继续保温2~3h,降温,出料。该树脂固含量:(50±2)%,黏度:4000~6000mPa·s(25℃下的旋转黏度),主要性能是耐候性与耐化学性好。1.溶剂型丙烯酸树脂的合成合成工艺:将06打底用溶剂加入反应釜;用N2
置换系统内空气,升温使体系回流,保温0.5h;将01~05单体、07引发剂混合均匀,匀速加入反应釜,3.5h加完;保温反应3h;将08用09溶解,加入反应釜,保温1.5h;将10用11溶解,加入反应釜,保温2h;取样分析。外观、固含量、黏度合格后,过滤、包装。丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺(4)热固性丙烯酸树脂合成实例:1.溶剂型丙烯酸树脂的合成丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺2.水性丙烯酸树脂的合成(1)丙烯酸乳液的合成原料:①乳化剂:乳化剂实际上是一种表面活性剂,它可以极大地降低界面(表面)张力,使互不相溶的油水两相借助搅拌的作用转变为能够稳定存在、久置亦难以分层的白色乳液,是乳液聚合必不可少的组分。②引发剂及其选择:乳液聚合的引发剂常采用水溶性热分解型引发剂。一般使用过硫酸盐:过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠。③活性乳化剂:乳液聚合的常规乳化剂为低分子化合物,乳胶漆成膜时,乳化剂向漆膜表面迁移,对漆膜耐水性、光泽、硬度产生不利影响。④水:水是乳液聚合的分散介质,一般采用去离子水。⑤其他组分:包括保护胶体、pH值调节剂和缓冲剂。(2)乳液聚合原理:丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺乳液聚合是一种重要的自由基聚合实施方法,油性单体在水介质中由乳化剂分散成乳状液,在水溶性引发剂的作用下引发聚合,这种方法主要用于橡胶用树脂(丁苯橡胶)、乳胶漆基料的聚合。乳液聚合具有以下特点:水作分散介质,黏度低且稳定,价廉安全。机理独特,可以同时提高聚合速率和聚合物分子量。若用氧化-还原引发体系,聚合可在较低的温度下进行。对直接应用胶乳(乳液)的场合更为方便,如涂料、胶黏剂、水性墨等。获得固体聚合物时须经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序,纯化困难,生产成本较悬浮聚合高。010203042.水性丙烯酸树脂的合成(3)丙烯酸树脂乳液合成实例:丙烯酸树脂乳液在国内工业化生产已达80%以上,其中纯丙性能最好,多用于高层建筑的外墙涂料。①苯丙乳液的合成苯丙乳液为苯乙烯和丙烯酸酯共聚物乳液,可配制外墙和内墙涂料,但填料比例不同,添加剂也不同。(苯丙乳液的合成原料及典型配方见P154)合成工艺:将乳化剂溶解于水中,加入混合单体,在激烈搅拌下进行乳化。然后将乳化剂的五分之一投入反应釜中,加入二分之一的引发剂,升温至70~72℃,保温至物料呈蓝色荧光,此时出现放热高峰,温度有可能达到80℃以上。待温度下降后开始滴加混合液,滴加速率以控制釜内温度稳定为原则,单体乳液滴加完毕后,升温至95℃,保温30min,再抽真空除去未反应单体,最后冷却,加入氨水调节pH值至8~9,出料。丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺2.水性丙烯酸树脂的合成②叔丙乳液的合成叔丙乳液指叔碳酸乙烯酯与丙烯酸及其酯、甲基丙烯酸及其酯类的共聚物乳液。丙烯酸树脂的生产——丙烯酸树脂的合成工艺合成工艺:将底料加入反应瓶,升温至78℃;取组分B的10%加入反应瓶打底,升温至84℃,加入初加KPS(过硫酸钾)溶液;待兰光出现,回流不明显的同的滴加剩余预乳液及滴加引发剂液,约4h滴完;保温1h;降温为65℃,加D组分,保温30min;降至40℃,用氨水调pH为7~8,过滤出料。2.水性丙烯酸树脂的合成聚氨酯树脂的生产聚氨酯树脂:1937年,德国化学家OttoBayer及其同事用二或多异氰酸酯和多羟基化合物经逐步加成聚合合成的高分子化合物,其分子主链上除含有多个氨基甲酸酯基链节外,还往往含有醚基、酯基、脲基和酰胺基等基团,习惯上总称为聚氨酯树脂。聚氨酯分子结构中羰基的氧原子可与氨基上的氢形成环状或非环状氢键。聚氨酯分子中极性基团使涂膜附着力强,环状或非环状氢键能吸收能量,避免化学键的断裂,赋予涂膜优异的弹性及抗冲击性能,同时增强耐磨性和耐化学品性。聚氨酯性能特点聚氨酯涂料有单、双包装之分,按成膜物质化学组成及固化机理,共可细分为五种。由异氰酸酯基的加成物或预聚物与含羟基和聚醚、聚酯、环氧树脂组成,性能优良、品种很多、用途广泛。为避免空气湿度的影响、方便施工、保证较快干燥成膜,利用催化剂,使预聚物中的异氰酸酯基与空气中的水反应成膜,品种多为清漆,干燥快,附着力、光泽、耐磨以及耐水性好。羟基固化型聚氨酯涂料催化固化型聚·氨酯涂料又称氨酯油,先将干性油与多元醇进行酯交换先将干性油与多元醇进行酯交换,再与二异氰酸酯反应而成。由于酰氨基的存在而增加了其耐磨、耐碱和耐油性。聚氨酯改性油(聚氨酯清漆)聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的分类由多异氰酸酯与多羟基聚酯或聚醚反应而得。因固化产生二氧化碳,容易使涂膜产生针孔、麻点等,故此种涂料的喷涂次数较多。是一类非常重要的防腐涂料品种。以苯酚、酮肟、醇、己内酰胺等为封闭剂,将二异氰酸酯或其加成产物的游离—NCO基临时封闭,然后再与聚酯或聚醚等含有—OH的组分混合配制,成为单组分聚氨酯涂料,室温下无反应活性,不受潮气影响,贮存期稳定。施工时高温烘烤涂膜(100~150℃),封闭剂解封,重新释放出NCO,与涂料中的活性氢组分交联固化成膜。潮气固化型聚氨酯涂料封闭型聚氨酯涂料聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的分类聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成原料1.多异氰酸酯:多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的结构特点,分为四大类:a、芳香族多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯,即TDI)b、脂肪族多异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯,即HDI)c、芳脂族多异氰酸酯(常为多亚甲基,如苯二亚甲基二异氰酸酯,即XDI)d、脂环族多异氰酸酯(即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基,如异佛尔酮二异氰酸酯,即IPDI)以芳香族异氰酸酯为原料的聚氨酯涂料综合性能好、产量大、品种多、应用广,但有一个严重缺陷,其涂膜受太阳光照射后泛黄严重,易失光,耐候性较差,常应用于室内使用的深色漆。以脂肪族异氰酸酯为原料的涂料具有优良的耐候性,常用作户外使用的高档装饰涂料。聚酯多元醇是二元羧酸(如己二酸)和多元醇(如乙二醇、丙二醇等)的缩聚产物,聚醚多元醇是多元醇、多元胺或含有活泼氢化合物为起始剂,与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合得到具有醚键和端羟基的低聚物:聚氨酯合成常用的聚醚型二醇主要产品有:聚环氧乙烷(聚乙二醇)二醇(PEG)、聚环氧丙烷(聚丙二醇)二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTMEG)以及上述单体的均聚或共聚二醇或多元醇。聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成原料2、含羟基化合物:主要有聚酯多元醇、聚醚多元醇及其他低聚多元醇等。聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成原料3、扩链剂:为了调节大分子链的软、硬链段比例,同时也为了调节分子量,在聚氨酯合成中常使用扩链剂。扩链剂主要是多官能度的醇类。4.溶剂:异氰酸酯基活性大,能与水或含活性氢的化合物反应,聚氨酯树脂及其涂料的溶剂一般使用酯类、酮类和烃类溶剂配合使用,使用前一般要将溶剂进行精制以去除水分等杂质。5.催化剂:对于聚氨酯涂料,微量的催化剂可降低活化能,促进异氰酸酯的反应。聚氨酯化反应通常使用的催化剂为有机锡化合物、一些叔胺类化合物及有机膦化合物。聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺异氰酸酯的反应就是聚氨酯合成与固化的基础,涂料中常见的异氰酸酯反应主要有以下几类:(1)异氰酸酯与醇反应:
这是涂料领域制造聚氨酯的加成物、预聚物、封闭物、氨酯油等以及双组分涂料的固化涉及的主要反应。此反应是剧烈的放热反应,因此在合成树脂时要注意控制温度,必要时减缓加料速度,或用夹套冷却。1、异氰酸酯的反应:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺(2)异氰酸酯与水反应:
生成的胺继续与异氰酸酯反应生成脲:
潮气固化型聚氨酯涂料就是通过上述两个反应固化成膜的,在制涂料时若所用的原料或半成品中含水,则会发生上述反应而凝胶。1、异氰酸酯的反应:(3)异氰酸酯与脲反应:
在高温下异氰酸酯与脲反应生成缩二脲,这是一类聚氨酯固化剂。
此外,异氰酸酯还可与羧酸、酰胺等反应,或发生自聚。上述反应中,多异氰酸酯同羟基化合物的反应尤为重要,其反应条件温和,可用于合成聚氨酯预聚体、多异氰酸酯的加合物以及羟基型树脂(如羟基丙烯酸树脂、羟基聚酯和羟基短油醇酸树脂等)的交联固化。聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺1、异氰酸酯的反应:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺涂料用聚氨酯树脂一般分为单组分涂料用聚氨酯树脂和双组分涂料用聚氨酯树脂。不同类型的树脂其合成工艺不同,主要有以下几种:(1)单组分聚氨酯树脂:①聚氨酯改性油(氨酯油)聚氨酯油大分子链上带有在钴、钙、锰等催干剂催化下可以氧化交联的干性或半干性油脂肪酸侧基,其干燥较醇酸树脂快,涂膜硬度高,耐磨、耐水、耐弱碱性好,可以视为醇酸树脂的升级产品,兼有醇酸树脂、聚氨酯树脂的一些优点。其合成原理如右图:2、合成工艺:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺聚氨酯油合成实例:合成工艺:依配方将豆油、三羟甲基丙烷、环烷酸钙加入醇解釜,通入N2保护,加热使体系呈均相后开动搅拌;使温度升至240℃;醇解约1.5h,测醇容忍度,合格后降温至180℃,加入5%的二甲苯共沸带水,至无水带出,降温度降至60℃。在N2的继续保护下,将配方量二甲苯的50%加入反应釜,将异佛尔酮二异氰酸酯滴入聚合体系,约2h滴完;用剩余二甲苯洗涤异佛尔酮二异氰酸酯滴加罐并加入反应釜。保温1h,加入催化剂;将温度升至90℃,保温反应;5h后取样测NCO含量,当NCO含量小于0.5%时,加入正丁醇封端0.5h。降温,调固含量、过滤、包装。2、合成工艺:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺②潮气固化聚氨酯潮气固化聚氨酯是一种端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体,它由聚合物(如聚酯、聚醚、醇酸树脂、环氧树脂)多元醇同过量的二异氰酸酯聚合而成。为了调节硬度及柔韧性也可以引入一些小分子二元醇,如丁二醇、己二醇、1,4-环己烷二甲醇等。潮气固化聚氨酯涂料具有聚氨酯涂料的优点,如涂层耐磨、耐腐蚀、耐水、耐油、附着力强、柔韧性好。该类涂料的特点是可以在高湿环境下使用,如地下室、水泥、金属、砖石的涂装。缺点是不能厚涂,否则容易形成气泡。另外,色漆配制工艺复杂,产品一般以清漆供应。2、合成工艺:潮气固化聚氨酯的合成实例:合成工艺:依配方将精炼蓖麻油、三羟甲基丙烷、环烷酸钙加入醇解釜,通入N2保护,加热使体系呈均相后开动搅拌;使温度升至240℃;醇解约1h,测醇容忍度,合格(85%乙醇溶液,1∶4透明)后,降温至180℃,加入5%的二甲苯共沸带水,至无水带出,降温至60℃。在N2的继续保护下,将剩余二甲苯的50%加入反应釜,将甲苯二异氰酸酯滴入聚合体系,约1.5h滴完;用剩余二甲苯洗涤甲苯二异氰酸酯滴加罐,并加入反应釜。保温2h,加入催化剂;将温度升至80℃,保温反应;2h后取样测NCO含量,当NCO含量稳定后(一般比理论值小0.5%),降温、过滤、包装。聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺2、合成工艺:
③封闭型异氰酸酯将多异氰酸酯、端异氰酸酯加合物或端异氰酸酯预聚物用含有活性氢原子的化合物(如苯酚、乙醇、己内酰胺)先暂时封闭起来,使异氰酸酯基暂时失去活性,成为潜在的固化剂组分。该组分同聚酯、丙烯酸树脂等羟基组分在室温或稍高温度下没有反应活性,故可以包装于同一容器中,构成一种单组分聚氨酯涂料,即封闭型异氰酸酯。封闭型异氰酸酯在漆包线涂料、聚氨酯粉末涂料、阴极电沉积涂料等中应用。封闭型异氰酸酯是单包装,使用方便,同时NCO基被封闭成较为稳定的加合物,对水、醇、酸等活性含氢化合物不再敏感,对造漆用溶剂、颜料、填料无严格要求。施工时可以喷涂、浸涂,高温烘烤后交联成膜,漆膜具有优良的绝缘性能、力学性能、耐溶剂性能和耐水性能。聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺2、合成工艺:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺(2)溶剂型双组分聚氨酯涂料树脂:溶剂型双组分聚氨酯涂料是最重要的涂料产品,该类涂料产量大、用途广、性能优,可以配制清漆、各色色漆、底漆,对金属、木材、塑料、水泥、玻璃等基材都可涂饰,可以刷涂、滚涂、喷涂,可以室温固化成膜,也可以烘烤成膜。2、合成工艺:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺①羟基树脂的合成
双组分聚氨酯涂料用羟基树脂有短油度的醇酸型、聚酯型、聚醚型和丙烯酸树脂型三种类型。醇酸型、聚醚型多元醇耐候性较差,可以用于室内物品的涂饰。而聚酯型、丙烯酸树脂型则室内、户外皆可以使用。
合成工艺:先将丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯(1)加入聚合釜中,通氮气置换反应釜中的空气,加热升温到130℃。将丙烯酸-β-羟丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和叔丁基过氧化苯甲酰(1)混合均匀,用4h滴入反应釜,保温2h。将叔丁基过氧化苯甲酰(2)用50%的二甲苯(2)溶解,用0.5h滴入反应釜,继续保温2h。最后加入剩余的二甲苯(2)调整固含量,降温、过滤、包装。2、合成工艺:
羟基树脂的合成配方:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺2、合成工艺:②多异氰酸酯的合成在双组分聚氨酯涂料中,多异氰酸酯组分也称为固化剂或乙组分。多异氰酸酯加合物是国内产量较大的固化剂品种,主要有TDI-TMP和HDI-TMP。TDI-TMP加合物的合成原理:聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺2、合成工艺:合成工艺:将三羟甲基丙烷、环己酮、苯加入反应釜,开动搅拌,升温使苯将水全部带出,降温至60℃,得三羟甲基丙烷的环己酮溶液。将甲苯二异氰酸酯、80%的乙酸丁酯加入反应釜,开动搅拌,升温至50℃,开始滴加三羟甲基丙烷的环己酮溶液,3h加完;用剩余乙酸丁酯洗涤三羟甲基丙烷的环己酮溶液配制釜并加入反应釜。升温至75℃,保温2h后取样测NCO含量。NCO含量为8%~9.5%、固体分为50%±2%为合格,合格后经过滤、包装,得产品。聚氨酯树脂的生产——聚氨酯树脂的合成工艺2、合成工艺:涂料生产设备与生产过程PART03.涂料生产设备涂料生产的主要设备有分散设备、研磨设备、调漆设备、过滤设备、输送设备等。1.分散设备预分散是涂料生产的第一道工序,通过预分散,颜、填料混合均匀,同时使基料取代部分颜料表面所吸附的空气使颜料得到部分润湿,在机械力作用下颜料得到初步粉碎。高速分散机由机体、搅拌轴、分散盘、分散缸等组成,主要配合砂磨机对颜、填料进行预分散,对于易分散颜料或分散细度要求不高的涂料也可以直接作为研磨分散设备使用,同时也可用作调漆设备。涂料生产设备高速分散机具有以下优点:
①结构简单、使用成本低、操作方便、维护和保养容易;
②应用范围广,配料、分散、调漆等作业均可使用,对于易分散颜料和制造细度要求不高的涂料,通过混合、分散、调漆可直接制成产品;
③效率高,可以一台高速分散机配合数台研磨设备开展工作;
④结构简单,清洗方便。
注:高速分散机合适的漆料黏度范围通常为0.1~0.4Pa·s。涂料生产设备2.研磨设备研磨设备是色漆生产的主要设备,常用研磨分散设备有砂磨机、辊磨、高速分散机等。砂磨机依靠研磨介质在冲击和相互滚动时产生的冲击力和剪切力进行研磨分散,由于效率高、操作简便,成为当前最主要的研磨分散设备。砂磨机由电动机、传动装置、筒体、分散轴、分散盘、平衡轮等组成,分散轴上安装数个分散盘,筒体中盛有适量的玻璃珠、氧化锆珠、石英砂等研磨介质。砂磨机具有生产效率高、分散细度好、操作简便、结构简单、便于维护等特点。注:砂磨机分散效率高,适用于中、低黏度漆浆。涂料生产设备3.过滤设备用于色漆过滤的常用设备有罗筛、振动筛、袋式过滤器、管式过滤器和自清洗过滤机等,一般根据色漆的细度要求和产量大小选用适当的过滤设备。(1)袋式过滤器袋式过滤器是由一细长筒体内装有一个活动的金属网袋,内套以尼龙丝绢、无纺布或多孔纤维织物制作的滤袋,这种过滤器的优点是适用范围广,既可过滤色漆,也可过滤清漆,适用的黏度范围也很大。(2)管式过滤器管式过滤器也是一种滤芯过滤器。待过滤的油漆从外层进入,过滤后的油漆从滤芯中间排出。它的优点是:滤芯强度高,拆装方便,可承受较高压力,用于要求高的色漆过滤。但滤芯价格较高,效率低。涂料生产设备4.输送设备涂料生产过程中,原料、半成品、成品往往需要运输,这就需要用到输送设备,输送不同的物料需要不同的输送设备。常用的输送设备有液料输送泵,如隔膜泵、内齿轮泵和螺杆泵、螺旋输送机、粉料输送泵等。涂料生产工艺过程1.清漆生产工艺
清漆生产中,由于不用颜、填料,故不涉及颜、填料的分散,工艺相对比较简单,包括树脂溶解、调漆(主要是调节黏度、加入助剂)、过滤、包装。2.色漆生产工艺
色漆生产工艺是指将颜、填料均匀分散在基料中加工成色漆成品的物料传递或转化过程,核心是颜、填料的分散和研磨,一般包括混合、分散、研磨、过滤、包装等工序。
通常色漆生产工艺流程是以色漆产品或研磨漆浆的流动状态、颜料在漆料中的分散性、漆料对颜料的润湿性及对产品的加工精度要求这四个方面的考虑为依据,结合其他因素如溶剂等首先选定过程中所使用的研磨分散设备,从而确定工艺过程的基本模式。涂料生产工艺过程砂磨机对于颗粒细小而又易分散的合成颜料、粗颗粒或微粉化的天然颜料和填料等易流动的漆浆,生产能力高、分散精度好、能耗低、噪声小、溶剂挥发少、结构简单、便于维护、能连续生产,是加工此类涂料的优选设备,在多种类型的磁漆和底漆生产中获得了广泛的应用。球磨机同样也适用于分散易流动的悬浮分散体系,适用于分散任何品种的颜料,对于分散粗颗粒的颜料、填料、磨蚀性颜料和细颗粒难分散的合成颜料有着突出的效果。适用于要求防止溶剂挥发及含毒物的产品。三辊机由于开放操作,溶剂挥发损失大,对人体危害性强,而且生产能力较低,结构较复杂,手工操作劳动强度大,故应用范围受到一定限制。适用于高黏度漆浆和厚浆型产品,因而被广泛用于厚漆、腻子及部分厚浆美术漆的生产。涂料生产工艺过程确定研磨分散设备的类型是决定色漆生产工艺过程的前提和关键。以砂磨机工艺为例,如图4-5所示,以酞菁天蓝色醇酸调合漆生产为例,色漆生产工艺流程。酞菁天蓝色醇酸调合漆生产工艺过程涂料生产工艺过程
(1)备料将色漆生产所需的各种袋装颜料和体质颜料送到配料罐A(配制白色主色漆浆用)和配料罐B(配制酞菁蓝调色浆用)。将醇酸调合漆料、溶剂和混合催干剂分别置于各自的贮罐中储存备用。(2)配料预混合按工艺配方规定的数量将漆料和溶剂分别加入配料预混合罐A中,将其混合均匀,然后在搅拌下逐渐加入配方量的白色颜料和体质颜料,进行充分的润湿和预分散,制得待分散的主色漆浆。(3)研磨分散将白色的主色漆浆以砂磨机分散至细度合格并置于移动式漆浆盆中,得合格的主色研磨漆浆。同时将配料预混合罐B中的酞菁蓝色调色漆浆,也置于移动式漆浆盆中,得合格的调色漆浆。涂料生产工艺过程(4)调色制漆将移动式漆浆盆中的白色漆浆,通过容器移动或机械泵加压管道输送的方式,依配方量加入调漆罐中。在搅拌下,将移动式漆浆盆中的酞菁蓝调色漆浆逐渐加入其中,以调整颜色。待颜色合格后补加配方中漆料及催干剂,并加入溶剂调整黏度,以制成合格的酞菁天(5)过滤包装经检验合格的色漆成品,经过滤器净化后,计量、包装、入库。涂料生产设备3.乳胶漆生产工艺乳胶漆是颜料的水分散体和聚合物的水分散体(乳液)的混合物,乳液涂料的调制与传统的油漆生产工艺大体相同,一般分为预分散、分散、调合、过滤、包装等工序。由于乳液对剪应力通常较为敏感,在低剪力搅和阶段,使之与颜料分散浆相遇才比较安全。因而,颜料、填料在预分散阶段仅分散在水中,水的黏度低,欠润湿,因而分散困难。所以,在分散作业中须将增稠剂、润湿剂、分散剂加入。涂料生产设备3.乳胶漆生产工艺
①水②杀菌剂③成膜助剂④增稠剂⑤颜料分散剂⑥消泡剂、润湿剂⑦颜、填料⑧乳液⑨pH调整剂⑩其他助剂⑪水和/或增稠剂溶液典型的投料顺序如下:操作步骤:将水放入高速搅拌机中,在低速下依次加入杀菌剂、成膜助剂、增稠剂、颜料分散剂、消泡剂、润湿剂,混合均匀后,将颜、填料加入叶轮搅起的旋涡中。调节叶轮与调漆桶底的距离,使旋
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