涂料复习题
1、 涂料定义和作用
定义：涂料是高分子材料为主体，以有机溶剂、水或空气为分散介质的多种物质的混合物,是一种流动状态或粉末状态的物质，能够均匀的覆盖和良好的附着在物体表面形成固体薄膜，它具有对基材防护、装饰、标志及其他特殊功能的一类重要的精细化学品。 作用：（1）保护作用金属防腐是重点（2）装饰作用（3）标志或警示作用（4）特殊作用
2、 涂料的基本组成
（1）成膜物：有机（植物油、树脂：聚合物和低聚物）、无机 （2）颜料和填料：色漆和清漆的区别。 （3）溶剂（水）：粉末涂料除外。 （4）助剂：5％以内
3、 涂料VOC的危害有哪些？
（1） 挥发性有机物的一次污染（2） 有机挥发物的二次污染（3） 火灾和爆炸
4、 降低涂料VOC的途径有哪些？
提高固体物含量、涂料溶剂水性化、发展粉末涂料
5、 涂装作业的主要内容有哪些？
表面预处理、涂料涂布、涂料漆膜干燥。
6、 涂装作业的三大要素是什么？
（1） 涂料 （2）涂装方法与设备 （3）涂装工艺与管理
7、 卤化聚合物最重要的性能是什么？
透水性低，用于防腐涂料漆。
8、 什么是油脂的碘值、酸值、碘值与干性有什么关系？ 碘值：碘饱和100g油脂中的双键需要消耗的碘的重量。
酸值：油脂中游离酸的含量，用KOH中和测定。中和1g油脂消耗的KOH质量（用mg表示）为酸值。
油的干性：油脂的不饱和程度，用碘值表示。 可分为：干性油、半干性油和不干性油。
干性油：碘值大于140gI2/100g，2～5天室温下自行干燥；
半干性油：碘值100～140gI2/100g，十几天甚至几十天才干燥； 不干性油：碘值小于100gI2/100g，不能自干。
9、 大漆烘烤干燥解决了哪些问题？
在70℃以上，漆酶完全失活。超过100 ℃漆膜发生自由基聚合反应，过程中没有醌式结构出现，在140～150 ℃下，经过1～2h可以固化成膜。
10、 分析油度对漆膜性质的影响。
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油度与漆膜干燥性能：
油度越高，树脂越软（因为含油量大） 油度越低，树脂越硬（因为含油量小）
油度越低，聚酯Tg越高，漆膜干燥越快，硬度高，但脆性也高； 油度越高，聚酯Tg越低，漆膜干燥越慢，但柔韧性好；
一般应用50％的油度，可以获得最佳表面干燥性能，同时硬度也较好；但是，中油度粘度高，刷涂难，可以适当增加油度到60～65％来改善刷涂性能。
11、 什么是不饱和聚酯的氧阻聚？怎样克服氧阻聚现象？
不饱和聚酯的氧阻聚：表面不干燥的现象（受氧的阻聚） 克服的措施：
– 添加苯乙烯石蜡溶液。石蜡浮在表面隔离了氧气，并防止苯乙烯挥发，可以
使表面固化（涂装后要打磨掉，而且容易流挂）。
– UV固化。在紫外光激发下产生自由基，消耗掉表面氧。
– 气干。用烯丙基、苯甲醚代替二醇，在接触氧的条件下可以完成固化。成本
较高，主要用于高级木器漆。
12、 不饱和聚酯涂料和UV固化涂料的主要组成是什么？
不饱和聚酯涂料组成:直链型不饱和聚酯树脂、含双键的单体稀释剂（如苯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯）、引发剂（一般为过氧化物）、促进剂（最常用的是环烷酸钴）
UV固化涂料组成:（1）光活性低聚物：30%~60%，不饱和聚酯、丙烯酸环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚醚等；丙烯酸聚氨酯性能优良，但价格较高。 （2）活性稀释剂（光活性单体）：丙烯酰胺、甲基丙烯酰基、乙烯基等；单官能团、双官能团、三官能团等，固化速度和稀释效果相反。
（3）光引发剂：自由基聚合（安息香醚、苯偶酰缩酮、二苯甲酮、胺类等）固化速度快，漆膜收缩大；阳离子聚合（芳香重氮盐、碘翁盐等）固化速度慢，但收缩小；自由基-阳离子混杂引发（上述两种配合使用）综合性能好。
13、 三聚氰胺甲醛树脂醚化度对分子结构的影响？
高醚化度：甲醛比例高，大部分氮原子上有两个烷氧基甲基基团。醚化度高，聚合度低，粘度低。
低醚化度：甲醛比例低，大部分氮原子上有一个取代基，聚合度较大。甲醛变化范围大，性能也可以广泛调节。应用也广泛。
14、 丙烯酸树脂中甲基对分子结构有什么影响？
甲基的影响：分子不能自由旋转，硬度高、脆化温度高、拉伸强度高；柔韧性和延伸性低；
15、 分析玻璃化温度的叠加性，计算合成树脂的玻璃化温度。
单体聚合遵循加合性原理：按照FOX方程可以计算共聚物的玻璃化温度； （共聚物、增塑剂、溶剂的玻璃化温度）共聚物的Tg计算：
Tg-是相对分子质量很大时的玻璃化温度.。其他单体均聚物也是按照这样计算得到：苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸等 甲基丙烯酸甲酯50（105℃）、苯乙烯15（100 ℃ ）、丙烯酸丁酯20（-54 ℃ ）、甲基丙烯酸羟乙酯14（55 ℃ ）、甲基丙烯酸1（185 ℃ ）
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代入FOX公示，计算得到Tg＝51 ℃ 注意：公示中Tg采用决定温标。
16、 用自由体积理论分析漆膜固化成膜过程。
17、 影响玻璃化温度的因素有哪些？ （1）玻璃化温度与相对分子质量的关系：
①M<25000 M↑ Tg↑
②M=25000~75000 Tg 不变 ③分子量分布宽的Tg低，窄的Tg高 （2）玻璃化温度与聚合物结构的关系：
①主链越僵硬 Tg高；反之，越柔顺Tg低
②刚性侧链基团的引入 Tg ↑(如加入苯环侧链)， 侧链柔顺 Tg低(如烷基侧链) 与聚合物构型的关系在顺反异构中，往往反式的分子链柔顺性差，Tg高 ；链间的相互作用大,Tg高。
（3） 玻璃化温度的加合性
18、 改善室温稳定性和提高固化速度的措施有哪些？ （1）反应物在固化条件下才出现，贮存时没有此反应物。 （2）添加挥发性阻聚剂挥发性单官能团反应物。
（3）利用相变的方法,反应物之一或催化剂是不溶的，当温度上升到熔点时，才参与反应。 （4）微胶囊法，将反应物包于微胶囊中。
19、 什么是溶剂指数？
溶剂对涂料的溶解能力，也就是降低黏度的能力，一般以溶剂指数表示。
溶剂指数>1 表示被测溶剂溶解能力强
20、 溶剂的作用有哪些？ （1）降低黏度，调节流变性 （2） 调节玻璃化温度
（3） 改进涂料涂布和漆膜的性能
（4） 控制涂料的电阻：适合静电喷涂。
（5） 作为聚合物反应溶剂，控制聚合物的分子量及分布 （6） 在成膜物质的制备中控制聚合温度和聚合物粒度
21、 什么是接触角？接触角如何影响涂料的润湿？
接触角是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间
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的夹角θ，是润湿程度的量度。 接触角＝0°时，完全平铺。 接触角<90°时，润湿分散，可润湿。 接触角>90°时，液滴滚动，不润湿。 接触角＝180°时，完全排斥。
（润湿作用有三种状态：沾湿、浸湿和铺展。 杨氏方程：润湿方程γSG －γSL ＝γLGCOSθ）
22、 什么是荷叶效应？
荷叶效应：粗糙表面的接触角θ大于90°时，随着粗糙度增加而增加，最终得到超疏水或者超双疏表面。
23、 什么是TiO2的光至超双亲性？是什么原理？ 光照射时，在紫外光诱导下可以使水和油的接触角＝0°，呈超双亲性。
机理：在光的作用下，价电子激发，产生三价钛离子和氧空位，它们分别属于亲水和亲油微区，但是水滴和油滴的尺寸远远大于微区，分别被亲水亲油微区所吸附。
24、 什么是流平？什么是流挂？它们的动力分别是什么？
流平：当涂料施工后能否达到平整、光滑的特性。漆膜由不平整流向平整的推动力为表面张力而不是重力。
流挂：涂料涂于一个垂直平面时，由于重力涂料向下流动的倾向，流挂是由重力引起的。
25、 颜料和染料有何不同？
（1）溶解性：一般来讲颜料是不可溶的，染料是可溶的。
（2）化学性质：染料多是有机物，而颜料多是无机物。通常用于涂料的颜料多是无机物。 （3）透明性：溶解在树脂中且使混合物呈现透明外观的着色剂称为染料。不能溶解但会使光发生散射，使混合物呈现混浊、半透明或不透明外观的着色剂称作颜料。
（4）粘结性：通过对基体的直接染色或亲和性能明确区分颜料和染料。颜料对基体无亲和力而染料对基体有亲和力。
26、 什么是PVC？什么是CPVC？CPVC的物理意义是什么？
漆膜中颜料所占的体积百分数称为颜料体积浓度（PVC）
从上图中可见漆膜性质在一特定PVC时有一明显的转折，该转折点称为临界颜料体积浓度（CPVC）
CPVC的物理意义：当PVC达到CPVC时，涂膜中的颜料颗粒刚好被涂料中的树脂基料所包围，当PVC低于CPVC时，基料除了被颜料颗粒吸附外，颜料颗粒间充满基料；当PVC高于CPVC时，基料不足以包围所有的颜料颗粒，因而干膜中出现空隙。
27、 为什么乳胶漆的CPVC总是低于溶剂型涂料的PCVC？
因为溶剂型的漆料（外相）是一个连续相，成膜过程中颜料间的空隙可自然的被漆料所充满，但乳胶漆不同，乳胶是一种粒子，成膜前它可和颜料成混杂的排列，也可各
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自聚集在一起，这样在最后成膜时，为使颜料间空隙被填满就需更多的乳胶粒子，因此乳胶漆临界颜料体积浓度低于溶剂型涂料
28、 什么是颜料的吸油量？
测定方法：在100g颜料中，把亚麻油一滴滴加入，并随时用刮刀混合，初加油时，颜料仍保持松散状，但最后可使全部颜料粘结在一起成球状，若继续再加油，体系变稀具有流动性，此时所用油量为颜料的吸油量（OA)
29、 颜料的形态有哪三种？颜料分散需要哪三个过程？
（1）瘤状粒子，近似球形。如：钛白粉、立德粉。
（2）针状粒子，如：滑石粉、石棉等。针状颜料具有增强作用，因而可以改善涂料的力学性能。
（3）扁平粒子，如：金属颜料（漂浮铝粉、云母氧化铁），具有增强作用，扁平粒子具有强烈的取向作用，具有较好的防腐性和特殊的外观 颜填料的分散过程可分为三个过程：
一、湿润过程;指颜料稳定的分散在漆料，漆料代替空气和水分，对颜料暴露表面进行包覆的过程。
二、解聚过程;指借助外加机械力将颜料附聚体和聚集体恢复成或接近恢复成其原级粒子的过程。
三、稳定化过程；指已解聚并被漆料所湿润的颜料颗粒被大量的、连续的不挥发成膜物长时间地分散开来，使得分散体系使在没有外加机械力的作用下，也不会出现颜料粒子重新聚集成大颗粒的过程。
30、 分散颜料的稳定机理有哪些？
颜料分散程度好，相对堆积密度大，沉降体积小
31、 色彩的三个要素是什么？ 色调（色相）、明度（亮度）和饱和度（彩度）。
32、 什么是三原色？ 三原色：红、黄、蓝
33、 互补色调色原理是什么？ 三原色：红、黄、蓝 间色：橙、绿、紫
对应的互补色：红-绿；黄-紫；蓝-橙
34、 光泽度检测时高光泽度用什么角度？低光泽度用什么角度？ 20º 85º
35、 影响漆膜光泽度的因素有哪些？
①涂膜表面的粗糙度 物体表面的粗糙度越小，则被反射的光线越多，光泽度越高。相
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反，如果物体表面凹凸不平，被散射的光线增多，导致光泽度降低，因此颜料粒度、晶型等都会影响（球形、片状、针状）。
② 涂膜的成膜过程 涂料涂刷在物体表面上后，通过溶剂的挥发而固化成膜。涂料涂膜的形成过程对涂膜的表面粗糙程度和光泽至关重要 。如贝纳尔旋流涡等。
③ 颜料的粒度和分布 涂料中颜(填)料的颗粒大小和粒度分布是影响涂膜光泽的重要因素之一 。
④颜料的体积浓度(PVC)及颜料的分散性的影响
⑤ 漆膜分子结构的性质 摩尔折光度：R＝[(n2-1)M]/[(n2+1)d] 其中M-分子量；n-折射率；d-密度；R越大，光泽度越高；
36、 高分子结构如何影响漆膜强度？
聚合物分子结构：氢键增加强度、适当交联增加强度。但是，极性过密，交联过多会影响分子之间的滑动，也会降低强度。一般规律：柔顺分子抗冲击，但拉伸强度的；硬性分子抗拉伸但不抗冲击。
37、 丙烯酸树脂主要种类有哪些？ 热塑性和热固性两类
38、 什么是临界胶束浓度？
形成胶束的最低乳化剂浓度，称为临界胶束浓度
39、 影响乳液颗粒大小的因素有哪些？
乳化剂浓度高，胶束多，生产的M/P颗粒多，乳胶颗粒小。
体系中水量越少，单体多，更多乳化剂吸附在单体外围，形成胶束数量就少，乳胶颗粒越大。
温度低，乳化剂效率降低，胶束数量减少， M/P颗粒减少，乳胶颗粒增大。
40、 简述熔融混合法生产粉末涂料的主要过程。
41、 涂装前预处理有哪些主要工艺过程？
涂前表面处理的内容：被涂物表面清理和被涂物表面处理。
金属表面处理：除锈、除油、除旧漆、磷化处理（产生磷化的多孔膜）、钝化处理（铬酸盐处理）。
木材表面处理：烘干，控制水分7％～12％、砂磨、漂白或染色。 塑料表面处理：极性化处理（铬酸处理、火焰、电晕或等离子）、溶剂处理（增加扩散）。
42、 金属预处理中钝化和磷化主要解决什么问题？
磷化：磷酸或磷酸盐作用表面，形成多孔、难溶磷酸盐薄膜。
钝化：铬酸盐处理，形成三价铬或六价铬层——铬化。多用于镁铝合金或钢铁。 显著提高漆膜附着力和防腐蚀性
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43、 喷涂设备的更新主要围绕哪项指标的改进？ 特别适合不规则物体
影响因素：空气压力、液压、表面张力、粘度 涂覆效率要考虑，其决定喷涂的成本问题 喷涂粉尘也是需要解决的问题
美国环保局制定了涂覆效率标准（D5009－96）
44、 静电喷涂有哪些？
喷涂效果与涂料导电性有很大关系，可以加入少量三乙胺类的导电剂。
导电性太高，容易产生短路，必须测量电阻率，一般控制在5～50 MΩ.cm。水性涂料电阻率大约0.01 MΩ，加入2-丁氧基乙醇减少导电性。 非导电体不容易进行喷涂。
有凹陷的部位由于电场的屏蔽作用，也不易喷涂。 最适合粉末涂料喷涂。
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