涂料与粘合剂及合成工艺学综合教案_涂料与胶粘剂教案

涂料与粘合剂及合成工艺学综合教案由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“涂料与胶粘剂教案”。

1、溶液聚合：

2、悬浮聚合：

3、聚加成反应：

4、高聚物化学改性：

5、合成纤维：

6、本体聚合：

7、乳液聚合：

8、缩聚反应：

9、塑料：

10、共混聚合物：

1、溶液聚合为单体、引发剂（催化剂）溶于适当溶剂中进行聚合的过程.2、溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法.3、加成反应是一种有机化学反应，它发生在有双键或叁键（不饱和键）的物质中.4、化学改性，通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法.5、用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称.6、本体聚合是单体（或原料低分子物）在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应.7、乳液聚合是单体借助乳化剂和机械搅拌，使单体分散在水中形成乳液，再加入引发剂引发单体聚合.8、缩聚反应，是一类有机化学反应，是具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生有简单分子（如 H2O、HX、醇等）的化学反应.9、塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成.10、共混聚合物，是指两种或两种以上分子结构不同的均聚物、共聚物或均聚物和共聚物的物理混合物。一般两组分的大分子之间没有共价键的联系.1、（2分）涂料按产品形态可分为几种类型？

2、（5分）什么是涂料的干燥成膜过程？请叙述化学干燥的具体过程及应注意的问题。

3、（3分）金属材料在涂装前，通常应作除锈的表面处理，其中化学除锈的原理是什么？它有几种工艺方法？

4、（7分）塑料的表面处理方法有几种？

5、（5分）室外涂料的施工，受哪些环境因素的影响？应该从哪些方面进行调整？

6、（4分）涂料按施工方法可分为几种类型？

7、(8分)建筑外墙涂料与传统的外墙装饰材料相比较有哪些独特的优点？

8、（4分）涂料的配套设计包括几方面的内容？

9、（4分）涂装施工前，通常都应对被涂工件作表面处理，表面处理能达到哪些目的？

10、（6分）脱脂的表面处理，具体有哪些方法？叙述其工艺过程。

11、（10分）橡胶的表面处理方法有几种？其中的溶剂处理法能达到哪些效果？同时应注意什么问题？

1、水性涂料，溶剂型涂料，粉末涂料，光敏涂料，高固体分涂料。

2、定义：是指液态或粘稠状薄膜转变为固态漆膜的全过程，具有装饰性、保护性。化学干燥（双组份）基体+适量比例的固化剂。成膜过程产生化学反应，又分为两种类型。①、常温固化成膜 常温条件下，依靠其主要成膜物质（涂料主要化学成份）与空气中的氧成或水蒸汽，或与固化剂进行化学反应，形成网状（体型）聚合物或缩合物。（1）溶剂挥发→空气中氧→聚合交联→网状结构（2）溶剂挥发→空气中水份→交联成膜 随气温（施工环境温度的不同，固化剂的量和比例并需作适当的调整）。

②、加热固化成膜 大多数热固性类合成树脂，选择不同的施工工艺条件、温度、时间、蒸汽、电、远红外等。

3、化学除锈：酸与氧化物反应生成，盐类（可溶或不溶），置换出H2，破坏锈层及氧化皮，达到除锈目的。

工艺（两种）(1)浸泡：酸洗→原处理 包裹：涂沫→水洗、中和、原处理 技巧：无机价廉、实用 ；除油、除污

原处理：不能省事，残酸对金属同样有腐蚀作用 提高酸洗温度40—60℃，0.5—4hn 碱中和前，应冲洗干净，再中和，再冲洗 酸液浓度，不允许超标，适得其反 表面的活化状态应及时钝化 酸液应处理后排放、火焰除锈和电化学除锈(2)综合处理法;将金属的除油，除锈，磷化和纯化合并起来处理的一种方法。

4、化学药品：强氧化（硫酸—重铬酸钾）引入极性基因 表面活性剂：除去表面灰尘和助剂（无机物类）

溶剂清洗：喷、刷、蒸汽（有机物类）

火焰处理：引入极性基因，注意物体变形

等离子处理：增加附着力，投资大

紫外线法：增加附着力，底材要求高（时间、强度）

打磨处理：增加表面积，干磨污染大

5、温度与湿度，露点

6、.①刷涂②辊涂③擦涂④刮涂⑤喷涂

7、装饰性好、耐侯性好、耐沾污性好、耐水性好、耐霉变性好。

8、涂料的配套设计 按施工要求，选择合适的涂料及涂装工艺

四个内容：（1）涂料与底料（基体）之间的配套（2）各涂层之间涂料品种的配套（3）涂料与施工方法的配套 涂刷→电泳→静电粉末涂装，还必须考虑干燥时间成膜方式（抢修工程）（4）涂料与辅料的配套（考虑综合性能）配套原则 底漆与面漆的配套：附着力+结合力，不能相互排斥。

溶剂强弱排序：脂肪→芳香→醇→脂→酮→酮醚。

1、同类溶剂可互相配套

2、下硬上软（如盖房子，基础要牢）底面强溶剂，面层弱溶剂。

3、溶剂：由里到外 强→弱，但反差不能太大，应循序渐进。

4、干燥方式： 底（双）→面（单）湿碰湿，未完全固化，即进行二道施工。表面处理：砂底打磨，增加附着力。增加中间层：类似于复合材料，强度韧性。

9、清除表面静电，灰尘（擦洗、高压空气、喷灯）清除脱膜剂：增加附着力，溶剂、碱洗

修理表面缺陷，打磨

封闭：阻止增型剂（静电剂）迁移

表面政性，打磨、活性剂，火焰

10、脱脂 ：除去基底表面油污的过程。化学脱脂 ：利用化学方法除去基底表面油污的过程。电化学脱脂 ：利用电化学方法除去基底表面油污的过程。浸泡脱脂 ：将工件浸入清洗剂进行的，不加外电流的清洗。喷淋脱脂 ：将脱脂剂喷淋于工件上除去油污的过程。超声波脱脂 ：借助于超场振动加速除去工件表面油污的过程。

11、表面机械打磨法：举例环氧贴橡胶溶剂法：苯类→氯丁、丁苯、天然

或混合酮类→丁苯、PV 溶剂（1）除各类助剂（2）表面粉化、分解（3）溶解低分子，粗糙度 适度溶胀，增加接触面

表面氧化法：火焰或强氧化剂，三废治理！处理液的组成，施工时间，不同品种

表面偶联剂法：桥梁作用

等离子法：（同塑料）

1、（6分）外墙建筑涂料的施工特点和技巧是什么？

2、（19分）涂装工艺过程中，流挂是一种常见的病态，其形成的原因有哪些？它有几种类型？大都出现在什么位置上？应采取哪些防止措施？

3、（4分）粘接接头的设计原则是什么？

1、（1）任何一种水性外墙建筑涂料在施工过程中，都不能随意掺水或随意掺进颜料，也不宜在夜间灯光下施工。掺水多后涂层会掉粉，掺颜料或夜间施工会使涂层色泽不均匀。涂料过稠或过稀不易施工或涂料颜色不合要求时，均应在生产厂指导下进行调整

（2）在施工过程中，要尽量避免涂料污染门窗等不需涂装的部位，万一污染了，尽量在涂料未干时就擦去。

（3）要防止有水分从涂层的背面渗透过来。如遇女儿墙、卫生间、洗漱间等，应在室内墙根处做防水封闭层，否则，外墙正面的涂层容易起粉、发花、鼓泡或被污染，严重影响装饰效果。（4）施工所用的一切机具、用具等必须事先洗净，不得将灰尘、油垢带入涂料中，施工完毕或间断时，机具、用具应及时洗净以便后用。

（5）水性外墙建筑涂料不能冒雨进行施工，预计有雨时应停止施工。风力四级以上时不能进行喷涂施工施工温度最低不得低于涂料的最低成膜温度。涂料的贮存管理应按规定要求进行，过高或过低的存放温度都会影响涂料的物化或施工性能，涂料的使用时间应在涂料贮存期之内

（6）涂料在施工前一般要刷、喷一道与涂料体系相适应的封固底漆或冲稀了的乳液，封固底漆和稀释了的乳液渗透能力强，可使基层坚实干净，粘结性好并节省涂料。过去曾用过冲稀3~5倍的107胶水处理基层，待干后再刷涂料，实践证明用这种方法一方面对环境保护不利（107胶中游离的甲醛以人体有害），另一方面涂膜的粘结性与耐水性也不理想。

2、原因：（1）施工不当，喷枪距离与被涂物面太近。（2）走枪速度太慢，一次喷涂过厚等。（3）油漆施工的粘度偏低。（4）施工环境温度低，油漆干燥时间慢。（5）采用湿碰湿工艺喷涂时，间隔时间太短。（6）喷涂压力低于工艺范围，而喷枪口径过大。位置：多出现于垂直面或棱角处。

类型：一般出现在垂直面的为垂幕状流挂，出现在棱角处的为泪痕状流挂。措施：（1）采用正确的喷涂方法，将喷枪调节适当。（2）稀释油漆时尽量按混合比例进行，使施工粘度在工艺范围内。（3）在气温较低的冬季施工时，尽量提高喷漆室的温度，保证在10℃以上至室温的范围。（4）湿碰湿工艺施工时，保证有足够的间隔时间。（5）喷枪压力与口径应能满足工艺的要求。

3、（1）尽可能使输送带载荷拉力在粘接强度最大的剪切力上；（2）在不增加搭接长度的情况下，尽可能增大粘接面积，提高粘接头的承载能力；（3）尽量避免应力集中，减少产生剥离的现象；（4）粘接头的最大载荷强度不得低于被粘皮带自身扯断强度；(5)接头制做简单，粘合容易。

1、（13分）涂料及其溶剂绝大部分都为易燃易爆品，在其生产和施工过程中，防火防爆方面，应注意哪些安全事项？

2、（4分）胶粘剂品种的选择，应考虑哪些因素？

3、（9分）胶粘剂是一种多组分物质，具体由哪些成分组成？

4、（9分）影响粘接强度的化学因素有几点？

1、在工艺装置上有可能引起火灾、爆炸的部位，应设置超温、超压等检测仪表、报警(声、光)和安全联锁等装置；在有可燃气体(蒸气)可能泄露扩散的地方，应设置可燃气体浓度检测、报警器，其报警信号值应定在该气体爆炸下限的20%以下，如与安全联锁配合，其联锁动作应在该气体爆炸下限的50%以下；所有自动控制系统，应同时并行设置手动控制系统；所有与易燃、易爆装置连通的惰性气体、助燃气体的输送管道，均应设置防止易燃、易爆物质窜入的设施，但不准单独采用单向阀；有突然超压或瞬间分解爆炸可能的生产设备或贮存设备，应装有爆破板(防爆膜)，导爆筒出口应朝安全方向，并根据需要采取防止二次爆炸、火灾的措施；各生产装置、建筑物、构筑物、罐区等工业下水出口处，除按规定做水封井外，尚应在上述区域与水封井间设置切断阀，防止大量易燃、易爆物料突发性进入下水系统；用于易燃、易爆气体的安全阀放空管，必须将其导出管置于室外，并高于建筑物2米以上。但应在避雷装置的保护范围之内。放空管应有良好的接地。

2、通常在挑选胶粘剂时主要考虑的因素是，被粘接材料、粘接件的强度和耐久要求、粘接件的服务要求、粘接过程的要求，成本和其它的专门考虑，等等

3、合成胶粘剂由主剂和助剂组成，主剂又称为主料、基料或粘料;助剂有固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等，根据要求与用途还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和防霉剂等成分。

4、影响粘接强度的化学因素主要指分子的极性、分子量、分子形状（侧基多少及大小）、分子量分布、分子的结晶性、分子对环境的稳定性（转变温度和降解）以及胶粘剂和被粘体中其它组份性质PH值等。

1、主要成膜物质：

2、真溶剂：

3、流平性：

4、发蓝：

5、喷涂：

6、次要成膜物质：

7、助溶剂：

8、钝化：

9、流挂：

10、浸涂：

11、辅助成膜物质。

12、物理干燥。

13、化学干燥。

14、除油（脱脂）

1.成膜物质是指涂料中除了挥发性的溶剂外，剩下来的所有成分，这些是构成涂膜的物质。

2.真溶剂指的是在溶解高分子过程中起到真正的溶解作用的溶剂。3.涂料涂装时，能自动流展成平滑涂膜的能力，称为流平性。4.将钢材或钢件在空气-水蒸气或化学药物中加热到适当温度使其表面形成一层蓝色或黑色氧化膜的工艺。也称发黑。

5.喷涂（英文名：spray finishing）喷涂通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。

6.色漆的主要成分。

7、助溶剂：助溶是指难溶性药物在水中，当加入第三种物质时能增加其溶解度；这种物质就称为助溶剂。

8、钝化：钝化,金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐蚀的钝态。

9、流挂：涂膜上留有漆液向下流淌痕迹的现象叫做流挂。

10、浸涂：一种用浸渍达到涂装目的的施工方法。

11、辅助成膜物质：颜色填料、某些助剂在涂膜形成时起着辅助作用，它们单独不能成膜，但它们的存在能使涂膜更符合作用的要求，对成膜有辅助作用。

12、物理干燥：涂料的物理干燥有两种形式，即溶剂的挥发和聚合物粒子凝聚成膜。油漆溶剂型的涂料经涂装后，溶剂挥发到大气中，就完成涂膜干燥的过程。

13、化学干燥：气体工业名词术语，水与化合物起化学反应，形成一种新的具有可变蒸汽压。

14、除油（脱脂）：指从废水、污泥或固体废物中去除油脂的方法。从废水中分离油脂的设备有隔油池和除油池。

1、EP是合成树脂的主要产品之一，它有几类合成方法？工业生产中常用的方法是哪种？叙述生产工艺过程，画出合成工艺流程示意图。其聚合物结构中各个基团的作用是什么?（30分）

2、请简述悬浮聚合的工艺流程，为何加热到反应温度后才能投入引发剂？ 画出聚氯乙烯悬浮答：悬浮聚合生产工艺流程为：原料准备、聚合、脱单体、过滤分离、水洗、干燥等工序。

1．间歇式操作，体积大，蛇形管，回流等 2.加料顺序：

搅拌

去离子水

————→分散剂、助剂—→ 单体——

加热至反应温度

温度+ 0.2~0.5 ——————→

引发剂——————→ 冷却、恒温

至固定转化率

—————→ 停止反应

加热到反应温度后投加引发剂是为了避免产品分子量分布过宽。

聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程图 见书p226 聚合的工艺流程图。

1.（9分）高聚物的合成工艺过程，共有几个步骤？其中的聚合过程，应注意哪些问题？ 答：过程：原料准备与精制——包括单体，溶剂，去离子水等原料的贮存，洗涤，精制，干燥，浓度调整等过程。

催化剂或引发剂的准备和配制：包括聚合用催化剂，引发剂和助剂的制造，溶解，贮存，浓度调整等过程。

聚合反应：包括聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料的输送等过程。分离过程：包括未反应单体的回收，溶剂和催化剂的脱除，低聚物的脱除等过程。聚合物后处理：包括聚合物的输送，干燥，造粒，均匀化，贮存，包装等过程。回收：主要是未反应的单体和溶剂的回收和精制。

聚合注意问题：单体，所有分散介质和助剂不能含有影响聚合反应或影响聚合物色泽的杂志 反应条件应非常稳定以使平均分子量和分子量分布在要求范围内，聚合反应必须有重复性。聚合生产设备不能污染聚合物，多数情况下应采用不锈钢，搪玻璃或不锈钢碳钢复合材料等制成。

2.（6分）聚合反应的操作方式有几种？试比较其优缺点。答：间歇式聚合和连续式聚合间歇式聚合：聚合反应分批，反应条件易控制，适合小规模生产 连续式聚合：聚合反应连续进行，生产效率高，不易经常改生产牌号。

3.（6分）合成高聚物的原材料，都必须进行准备与精制，否则其中的杂质对催化剂和聚合过程分别有哪些潜在的影响？

答：杂质对催化剂的影响：降低催化作用，使催化剂失效，分解催化剂。杂质对聚合反应的影响：阻聚，产生链转移，产生色泽异常。4.（3分）悬浮聚合过程中影响粒径大小及分布的因素有几点？

答：反应器几何形状：如反应器长径比，搅拌器形式与叶片数目，搅拌器直径与釜径比，搅拌器与釜底距离等。

操作条件：如搅拌器转速，搅拌时间，聚合时间的长短，两相体积比，加料高度，温度等。物料的物理性质：如两相液体的动力粘度，密度以及表面张力等。5.（8分）体型结构的聚合物有哪些品种？它分为几个阶段进行生产？ 答：品种：热固性塑料制品，固化后的涂层以及固化后的粘合剂。

分两个阶段：第一阶段是生产具有反应活性的低分子量合成树脂；第二阶段为应用与成型阶段。

6.（5分）PVA为什么不能直接聚合？工业生产中采用的方法是哪种？请写出其反应方程式。

答：聚乙烯醇(PVA)中的羟基与带有双键的碳原子相连，很不稳定，会自行重排生成乙醛，工业上主要用醋酸乙烯酯聚合制成聚乙酸乙烯酯，再经醇解或水解制得聚乙烯醇。7.（5分）何谓高聚物的化学改性？它有何实用价值？

答：高聚物的化学改性是将已经合成的高聚物经化学反应使之转变为新品种或新性能材料的方法。通过化学改性可以开发出综合性能或具有某些我们需要的特殊性能的材料。8.（5分）悬浮聚合生产中所用的分散剂有几种？应该具备哪些条件？ 答：主要有保护胶类分散剂和无机粉状分散剂两类。

具备条件：在有机分散相与水连续相的界面之间应当存在保护膜或粉状保护层以防止液滴凝结。

反应器的搅拌装置应具有足够的剪切速率以使凝结的液滴重新分散。搅拌装置的剪切力应当能够防止两相由于密度的不同而分层。

9.（14分）乳液聚合过程中，乳化剂的作用有哪些？试分析乳液聚合生产不同种类的产品时，乳状液的稳定与破乳之间的辩证关系。破乳的方法有几种？

答：乳化剂的作用：乳化剂分子中有疏水基和亲水基,能使单体均匀稳定地分散在水中而不分层.同时乳化剂能降低临界面张力,使单体易分散成小液滴；在微粒表面形成保护层,阻止微粒凝聚.乳化剂浓度大一定程度后,乳化剂分子形成胶束,而大量胶束的存在还可使单体溶解增加.辩证关系：稳定的乳状液是由互不相容的分散相和分散介质组成，如果对稳定的乳状液进行一些处理（比如在乳状液中加入电解质，对乳状液进行冷冻或搅拌等），可以破坏原来的乳状液稳定性；如果解除这些处理，乳状液又可以恢复稳定性。

破乳方法：加入电解质，改变PH值，机械破乳，低温冷冻破乳，稀释破乳。10.（4分）线型缩聚物的生产工艺特点是什么？

答：线性缩聚物主要由两种原料经缩聚反应而得，且反应为逐步进行的平衡反应，随着转化率的提高，反应速率明显变慢。

11.（6分）何谓均缩聚物？混缩聚物？共缩聚物？

答：如果同一种单体的分子中含有两种可互相发生缩聚反应的官能团，其缩聚产物称为均聚物；具有两种官能团的单体经缩聚反应得到的产物称为混聚物；两种不同的单体共同进行均缩聚或由三种以上单体进行混聚得到的产物属于共缩聚物。12.（3分）接枝共聚物的合成方法有几种？

答：第1种是向聚合物主链进行无规接枝；第2种是在主链上选择性的产生引发点，然后接枝；第3种是大单体与单体共聚合成“梳形”接枝共聚物。

13.（4分）水溶性聚合物具有溶于水独特性能，它应该具备哪些条件？ 答：（1）主链上含有亲水性优良的醚键短链或仲胺键，聚合物为无定形化合物，如聚乙烯、聚乙烯胺等。(2)主链为C-C键但沿C-C主链分布众多的亲水基团，如-SO3H、-COOH、-CONH2、-OH、-OCH3、-NH2等

14.（9分）溶液缩聚适用于哪些单体？其中溶剂的作用有哪些？

答：适用的单体：丙烯酸酯，丙烯酰胺类，丙烯腈，苯乙烯，醋酸乙烯酯，聚氯乙烯。15.（6分）共混聚合物常用的制备方法有哪些？具体的类型有几种？ 答：制备方法：熔融混合，溶液浇铸或胶乳混合后共同凝聚，接枝共聚。

具体类型：共混橡胶，如顺丁橡胶—丁苯橡胶的共混物；共混塑料，如聚苯乙烯—聚乙烯甲基醚；增韧塑料，如聚苯乙烯—聚丁二烯的共混物。16.（6分）成纤聚合物必须具备哪些条件？

答：聚合物长链必须是线性的，支链尽可能少，无交联； 聚合物应具有适当高的分子量，分子量分布要窄；

聚合物分子结构要规整，易于结晶，最好能形成部分结晶的结构；

聚合物中含有的极性基团可增加分子间的作用力，提高纤维的物理机械性能；

结晶聚合物的熔点和软化点应比允许的使用温度高很多，非结晶性的聚合物玻璃化温度应比使用温度高；

聚合物要有一定热稳定性，易于加工成纤维，并具有实用价值。

17.（6分）ABS树脂是由哪几种单体共聚而成？其结构中各单体对聚合物的贡献是什么？ 答：ABS树脂由丙烯腈，丁二烯，苯乙烯三种单体聚合而成。

丙烯腈具有良好的耐化学药品性，热稳定性和老化稳定性；丁二烯具有柔韧性，高抗冲性和耐低温性；苯乙烯具有刚性，表面光洁性和易加工性。