涂料用树脂的制备课件

涂料用树脂的制备

一、醇酸树脂生产配方配方案例课程组教师研制的醇酸树脂配方豆油酸150季戊四醇162苯酐240回流用二甲苯40对稀用二甲苯500二、醇酸树脂组成与主要原料多元醇油脂多元酸甘油、季戊四醇等豆油酸、亚油酸、苯酐等亚麻仁油、豆油、桐油等跟我做1跟我做按生产配方准备原材料三、生产原理跟我做3四、生产工艺跟我做3溶剂脂肪酸甘油苯酐酯化稀释过滤贮槽检验二甲苯（点击观看教学录像）

四、生产设备跟我做点击观看虚拟工艺跟我做5（点击观看教学录像）五、醇酸树脂制备实训按配方准备材料安装反应装置按要求加入材料，进行合成反应（观察反应现象）树脂后处理六、醇酸树脂的油度划分和计算方法醇酸树脂油度的划分醇酸树脂的油度计算方法深化1七、醇酸树脂的制备醇酸树脂的制备方法影响制备醇酸树脂的各种因素醇酸树脂生产过程实例深化2案例讨论佛山一家树脂合成企业在生产醇酸树脂时，配方没有改变，但多次出现树脂产品不澄清。请你分析一下可能是哪些原因导致产品不清？

讨论创新课堂小结1、本项目学习了哪些内容？2、通过本课程学习，你达到了哪些学习目标？3、你能设计一种醇酸树脂的生产配方吗？归纳总结作业请设计一个42％油度的茶籽油甘油醇酸树脂，醇过量为20％，要求以二甲苯作为稀释剂，固体含量为60％。试求其配方组成。已知：苯酐当量为74，当量苯酐酯化水为9，甘油浓度95％，100％甘油当量为30.7。

作业布置点击返回目录页1、醇酸树脂油度的划分醇酸树脂组成中油（或苯二甲酸酐）所占的质量百分数称为油度。一般以含油量百分数表示，据此可将醇酸树脂分为超短、短、中、长、极长五种油度。

2、醇酸树脂的油度计算方法请计算一个脂肪酸含量为62%豆油脂肪醇酸树脂的配方。K=1，季戊四醇的当量值为34.5。学生现场完成（一）醇酸树脂的制造方法醇解法脂肪酸法酸解法酸性条件碱性条件二步法一步法脂肪酸法优缺点醇解法优缺点优点①使配方设计灵活性较大，质量容易控制优点①成本低②酯化反应时，酸值容易下降②工艺简单易控制③制得漆膜坚硬而干性好③原料腐蚀性小④色泽浅缺点①如脂肪酸直接来自植物油，工艺较为复杂，增加成本缺点①在酸值较大时，酯化反应速度就开始趋缓。酸值不易下降②原料腐蚀性较大②得到树脂漆膜干性比脂肪酸法的差，也易泛黄③凝固点较高，天气冷时，需要保温，否则难以投料③色泽较深④在贮存中，易氧化变色溶剂法和熔融法生产工艺比较项目溶剂法熔融法项目溶剂法熔融法树脂色泽浅深结垢清理易清洗难清洗酯化速度快慢安全措施严格重反应温度低高劳动强度轻差树脂结构均匀不均匀文明生产好差操作控制易难环境保护好低设备要求严格简单自动化程度高低物料损耗较少较大二氧化碳用量少多（二）生产过程实例醇解法（碱性条件）醇解法（酸性条件）酸解法脂肪酸法醇解法（碱性条件）醇解法（碱性条件）溶剂油脂,甘油醇解酯化稀释过滤贮槽检验苯酐,二甲苯醇解法（酸性条件）醇解法（酸性条件）溶剂油脂,季戊四醇,苯甲酸醇解酯化稀释过滤贮槽检验苯酐,回流二甲苯酸解法酸解法检验溶剂油脂,间苯二甲酸醇解酯化稀释过滤贮槽甘油脂肪酸法脂肪酸法溶剂脂肪酸甘油苯酐酯化稀释过滤贮槽检验二甲苯子项目1-2氨基树脂的制造教学目标掌握氨基树脂的制备方法。掌握氨基树脂的组成和主要原料。了解氨基树脂的性能和用途。学什么？一、性能与作用怎么做？氨基树脂性能与作用（点击链接）怎么实现这些功能？（讨论）课程组教师研制的氨基树脂怎么做？案例二、组成和主要原料氨类化合物醛类化合物醇类化合物三聚氰胺苯鸟粪胺尿素甲醇正丁醇异丁醇37％甲醛水溶液多聚甲醛甲醛丁醇溶液跟我学三、氨基树脂的制造方法

（以课程组合成的三聚氰胺树脂为案例）一、制备原理（点击链接）二、生产配方（点击链接）三、生产方法（点击链接）四、生产工艺（点击链接）跟我做四、生产设备一起学氨基树脂合成反应温度比较低，但蒸出来的物料量比较大，你认为氨基树脂反应设备是否需要更大换热面积的换热器呢？请思考。深化为什么毒奶粉用三聚氰胺来做？做成树脂之后还有危害吗？讨论创新课堂小结1、本项目学习了哪些内容？2、通过本课程学习，你达到了哪些学习目标？3、你能设计一种氨基树脂的生产配方吗？归纳总结作业：氨基树脂有什么特性和用途？涂料用三聚氰胺有哪些用途？作业布置点击返回目录页一、氨基树脂的特性和用途1、氨基树脂是一种多官能度的聚合物，在加热时，本身可以进一步缩聚反应而交联固化成膜。

可作为油改性醇酸树脂、无油醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂以及环氧酯等的交联剂。二、氨基树脂的特性和用途2、用氨基树脂作交联剂的漆膜具有优良的光泽、保色性、硬度、耐药品性、耐水以及耐候性等。

二、氨基树脂的特性和用途以氨基树脂作交联剂的涂料广泛地用于汽车、农业机械、钢制家具、家用电器和金属预涂等工业涂料。

可用于反应型的二液型木材涂装和汽车修补用涂料。此外，氨基烘漆还具有防潮、防湿热性能，可用于湿热带地区的机电、仪表的涂装，能达到B级绝缘要求。二、氨基树脂的特性和用途可用于反应型的二液型木材涂装和汽车修补用涂料。此外，氨基烘漆还具有防潮、防湿热性能，可用于湿热带地区的机电、仪表的涂装，能达到B级绝缘要求。案例：课程组研制的三聚氰胺树脂三聚氰胺树脂是由三聚氰胺和甲醛缩合而成。三聚氰胺对甲醛的官能度为6。调整它们的比例，能够制得从单羟甲基三聚氰胺到六羟甲基三聚氰胺中的任意一种产物。涂料交联剂用的三聚氰胺树脂，是由1mol三聚氰胺与4～6mol的甲醛反应，然后用脂肪醇醚化。

1、制备原理（1）羟甲基三聚氰胺的制备1、制备原理（2）缩聚①羟甲基和未反应的活性氢原子缩合成次甲基键：

②羟甲基和羟甲基之间的缩聚反应，先生成醚键，再甲醛成次甲基键。（3）多羟甲基三聚氰胺和丁醇的醚化返回2、课程组研制的配方返回3、操作方法操作过程是先碱（羟甲基化）后酸（醚化）两步法反应。脱水阶段采取分水法，残留水用减压蒸出，以二甲苯为脱水剂。高醚化三聚氰胺树脂适用于和干性或半干性醇酸树脂配合使用。返回4、生产工艺返回子项目1-3环氧树脂的制造学习目标掌握环氧树脂的制备方法。掌握环氧树脂的组成和主要原料。了解环氧树脂的性能和用途。学什么？课程组教师研制的改性环氧树脂怎么做？案例引入一、环氧酯涂料的性能及应用（一）性能1、环氧酯涂料为单组分包装，贮存稳定性好，涂料施工方便；环氧酯涂料基料可由不同品种的脂肪酸以不同的配比与环氧树脂制得，因而产生的环氧酯涂膜性能多样。2、环氧酯涂料可采用价廉的烃类作溶剂；环氧酯对颜、填料的适应性好，便于生产及贮存。3、环氧酯与其它合成树脂混溶性好，如与氨基树脂或酚醛树脂并用，可制造成性能不同的烘干型涂料。4、由环氧酯制成清漆、瓷漆、底漆和腻子等，在使用时呈现出不同的特性。5、环氧酯涂料对铁、铝金属基材有很好的附着力，涂料坚韧、耐冲击性好、耐腐蚀性较强，与面层涂料配套性很好。（二）应用环氧酯涂料广泛用于各种金属底漆、电器绝缘涂料、化工厂设备防腐蚀涂料、汽车、拖拉机及其他及其设备打底防护等领域。具体应用品种有高级底漆和腻子、软管涂料、食品罐头涂料、地板涂料、石棉水泥面漆、金粉及银粉漆、船舶涂料等。二、生产配方组成与设计原料名称投料量/kg原料名称投料量/kg双酚A15520％的氢氧化钠溶液123.3丁醇41.3环氧氯丙烷

71.1跟我做1三、生产工艺跟我做2四、生产关键设备跟我做3实训3环氧树脂的合成按配方准备材料观看指导教师演示反应装置安装学生安装反应装置按要求加入材料，进行合成反应（观察反应现象）树脂后处理一起做影响环氧树脂合成的主要因素有哪些？如何设计配方，提高水性环氧树脂涂料的耐水性？讨论环氧树脂的末端有羟基。请思考羟基能与哪些基团发生化学反应而使环氧树脂改性呢？案例：制备水性环氧树脂。

创新课堂小结1、本项目学习了哪些内容？2、通过本课程学习，你达到了哪些学习目标？3、你能设计一种环氧树脂的生产配方吗？归纳总结课后作业1、简述环氧树脂的制造原理。2、环氧酯的主要性能指标有哪些？请简要说明之。

作业布置点击返回目录页子项目1-4丙烯酸树脂的制造学习目标掌握丙烯酸树脂的制备方法。掌握丙烯酸树脂的组成和主要原料。了解丙烯酸树脂的性能和用途。学什么？课程组教师研制的丙烯酸树脂怎么做？案例引入一、性能与作用怎么做？

用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，所以制得的丙烯酸树脂漆具有优异的耐光性及户外老化性能。在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。怎么实现这些功能？（讨论）二、生产配方组成与设计跟我学原料名称投料量/kg作用苯乙烯80单体甲基丙烯酸丁酯29单体丙烯酰胺28单体甲基丙烯酸3单体过氧化苯甲酰3引发剂丁醇200醚化剂、溶剂顺丁烯二酸酐3.2pH值调节剂37％的甲醛溶液60醚化剂三、合成原理跟我学属于自由基反应：链引发、链增长、链终止、链转移四、生产工艺一起做

取一500mL烧杯，加入苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸，混合均匀后，加入120g丁醇，使物料全部溶解，加入过氧化苯甲酰，制得单体混合液。在带有搅拌器、温度计、通氮气管及回流冷凝管、滴液漏斗的500mL烧瓶中加入80g丁醇。通氮气排出空气，逐渐升温至丁醇的回流温度，在搅拌条件下，于1.5～2h内滴加单体混合液进行聚合反应，回流2.5~3h，必要时可适当补加少量引发剂。降温至60℃。加入顺丁烯二酸酐及37％的甲醛溶液，此时pH值为4。升温至回流温度（约100～110℃），进行醚化反应。反应物由混浊变为透明，反应4h后，醚化反应结束。减压蒸出过量的甲醛、水和部分丁醇。用二甲苯稀释，调整树脂不挥发组分含量至50％。五、生产关键设备跟我做3实训4丙烯酸树脂的合成按配方准备材料观看指导教师演示反应装置安装学生安装反应装置按要求加入材料，进行合成反应（观察反应现象）树脂后处理一起做丙烯酸树脂有哪些优异性能？热固性丙烯酸树脂与热塑性丙烯酸树脂相比，哪个的分子量更大？讨论创新丙烯酸树脂含有羧基等活性基团，能进行哪些改性，改变其性能呢？例如：用含氨基的化合物改性，提高粘结力。

讨论创新课堂小结1、本项目学习了哪些内容？2、通过本课程学习，你达到了哪些学习目标？3、你能设计一种丙烯酸树脂的生产配方吗？归纳总结课后作业1、简述丙烯酸树脂的合成原理。2、丙烯酸树脂合成属于自由基反应，包括哪几个阶段？

作业布置点击返回目录页子项目1-5聚氨酯树脂的制造教学目标掌握聚氨酯树脂的制造方法掌握聚氨酯树脂的组成与原料了解其他聚氨酯树脂的作用学什么？课程组教师研制的聚氨酯树脂怎么做？案例引入一、树脂的基本结构与组成多异氰酸酯多羟基物聚氨基甲酸酯跟我学二、特性与应用①漆膜物理机械性能好，坚韧、耐磨、丰满、光亮，装饰性强。

应用：家具、住房装饰、装修涂料。②耐腐蚀性、电气绝缘性优良。

应用：防腐蚀漆与电气绝缘漆等工业涂料。③可以在室温固化乃至在低温下固化，尤其是可以制造不需经烘烤就能固化的高耐候涂料。

应用：汽车、铁路车辆、飞机、航天器及桥梁、塔、罐等大型户外建筑的耐久性保护涂料。

跟我学三、组成与原料

多异氰酸酯催化剂与其他助剂含活性氢的化合物与树脂跟我学点击观看配方案例四、单组分湿固化聚氨酯树脂的制造树脂助剂涂料产品＋=案例:

水晶地板漆跟我做1、反应原理跟我做2、配方案例原料名称用量原料名称用量TMP9.70醋酸丁酯B10.0醋酸丁酯A30.0二甲苯10.0TDI10.30跟我做返回3、生产工艺把醋酸丁酯A与TMP加入配备回流冷凝器与分水器的脱水釜，搅拌、蒸汽夹套加热到约130℃，回流，脱水0.5~1小时，降温，抽入高位贮槽，60℃左右保温，备用。在反应釜中，先抽入TDI与醋酸丁酯B，搅拌、升温到40℃，在1小时内把经脱水的TMP醋酸丁酯液分4批加入其中，控制反应温度不超过70℃，羟基液加完后，在70℃保温2小时，升到90℃，保温1～2小时，取样测定-NCO%。待-NCO%<10.5%之后，加入二甲苯稀释，降温到40℃以下，出料

1、聚氨酯涂料为什么总是双组分包装呢？这样不是很麻烦吗？请大家分析！深化案例：某一企业的一个员工在使用了聚氨酯树脂后没有盖盖子，结果一个星期后才发现，一罐树脂都已经全部变为坚硬的固体。你能解释原因吗？

讨论创新课堂小结1、本项目学习了哪些内容？2、通过本课程学习，你达到了哪些学习目标？3、你能设计一种聚氨酯树脂的生产配方吗？归纳总结课后作业1、聚氨酯涂料有哪些优异性能？如何应用？

2、聚氨酯能暴露空气中保存吗？为什么？作业布置一、多异氰酸酯用于制造聚氨酯树脂的多异氰酸酯一般为二异氰酸酯，其结构通式为：

1、芳香族二异氰酸酯（1）甲苯二异氰酸酯（TDI）

分子式：C9H6N2O2分子量：174.15（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）分子式：C15H10N2O2分子量：250.1

2、脂肪族二异氰酸酯（1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）分子式：C8H12N2