本书以化学为中心,系统地介绍涂料科学的基础理论,涂料制备与应用原理,并将理论与实际相结合。内容包括成膜过程,与涂料有关的流变学,表面化学,颜色学以及溶剂、颜料和成膜物的作用、性质与制备方法等。除了介绍涂料中重要的品种外,还介绍了涂料科学的前沿课题及各种新型涂料。
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目录
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第一章 绪论 (1)
1.1 涂料的发展 (1)
1.2 涂料的功能 (2)
1.3 涂料的基本组成及其作用 (3)
1.4 涂料的分类与命名 (4)
1.5 涂料面临的挑战 (6)
1.6 涂料的研究 (6)
第二章 漆膜的形成及有关的基本性质 (8)
2.1 固态漆膜的性质 (8)
2.2 流动与黏度 (8)
2.3 聚合物溶液的黏度与相对分子质量 (10)
2.3.1 聚合物溶液黏度的几种表示法 (11)
2.3.2 聚合物浓溶液的黏度 (12)
2.3.3 聚合物的相对分子质量与相对分子质量分布 (13)
2.4 无定形聚合物的玻璃化温度与自由体积理论 (15)
2.4.1 自由体积理论 (16)
2.4.2 自由体积与黏度的关系 (18)
2.4.3 影响玻璃化温度的多种因素 (19)
2.5 膜的形成 (22)
2.5.1 溶剂挥发和热熔的成膜方式 (22)
2.5.2 化学成膜方式 (23)
2.5.3 乳胶的成膜 (23)
2.6 热固性涂料的贮存稳定性与固化速度问题 (24)
2.7 涂装技术 (27)
2.7.1 被涂物的表面处理 (27)
2.7.2 凃装方法 (29)
第三章 聚合反应 (31)
3.1 缩聚反应 (31)
3.1.1 线形缩聚 (31)
3.1.2 体形缩聚 (32)
3.1.3 几种缩聚反应 (34)
3.2 自由基聚合反应 (37)
3.2.1 自由基聚合反应的历程和反应速度 (37)
3.2.2 引发体系 (39)
3.2.3 阻聚与缓聚 (42)
3.2.4 聚合物的相对分子质量 (43)
3.3 共聚合反应 (45)
3.3.1 共聚合反应的目的 (45)
3.3.2 自由基共聚合反应 (46)
3.3.3 共缩聚反应 (51)
3.4 聚合反应方法 (52)
3.4.1 本体聚合 (52)
3.4.2 悬浮聚合 (52)
3.4.3 溶液聚合 (52)
3.4.4 乳液聚合 (53)
3.5 超支化聚合物及其合成 (59)
3.5.1 超支化聚合物的性质 (60)
3.5.2 超支化聚合物的合成 (60)
3.5.3 超支化聚合物的应用 (61)
第四章 聚合物改性 (64)
4.1 聚合物的反应 (64)
4.1.1 聚合物的基团反应特点 (64)
4.1.2 几种聚合物的改性 (66)
4.2 成膜物的老化和防老化 (68)
4.2.1 老化的各种类型 (68)
4.2.2 聚合物的防老化与稳定剂 (70)
4.3 聚合物基复合材料 (72)
4.4 聚合物合金 (73)
4.5 纳米复合材料 (74)
4.5.1 纳米材料与纳米复合材料概念 (74)
4.5.2 纳米粒子的表面改性 (75)
4.5.3 纳米复合材料的制备方法 (75)
第五章 涂料中的流变学与表面化学 (77)
5.1 涂料中的流变学问题 (77)
5.1.1 流体的类型 (77)
5.1.2 分散体系的黏度 (79)
5.2 表面化学 (81)
5.2.1 表面张力 (81)
5.2.2 润湿作用与接触角 (82)
5.2.3 粗糙表面的润湿 (84)
5.2.4 荷叶效应与双疏表面 (87)
5.2.5 二氧化钛的光致超双亲性 (88)
5.2.6 润湿的动力学 (88)
5.2.7 毛细管力 (89)
5.3 流平与流挂 (90)
5.4 涂料施下中的表面张力问题 (91)
5.5 表面活性剂及其应用 (93)
5.5.1 表面活性剂的类型 (94)
5.5.2 表面活性剂的HLB值 (95)
第六章 溶剂 (96)
6.1 溶剂的分类 (96)
6.1.1 石油溶剂 (96)
6.1.2 苯系溶剂 (96)
6.1.3 萜烯类溶剂 (97)
6.1.4 醇和醚 (97)
6.1.5 酮和酯 (97)
6.1.6 氯代烃和硝基烃 (98)
6.1.7 超临界二氧化碳 (98)
6.2 溶剂的挥发性 (98)
6.3 溶剂的溶解力 (101)
6.3.1 溶解度与溶解度参数 (101)
6.3.2 聚合物溶解的特点 (105)
6.4 溶剂对黏度的影响 (107)
6.5 混合溶剂 (108)
6.5.1 混合溶剂的挥发性 (108)
6.5.2 混合溶剂的溶解度 (110)
6.6 水 (111)
6.7 溶剂与环境 (113)
第七章 颜料 (115)
7.1 颜料的作用与性质 (115)
7.2 颜料的主要品种 (118)
7.3 纳米颜料 (124)
7.4 颜料的吸油量和颜料体积浓度(PVC) (126)
7.5 乳胶漆的CPVC(LCPVC) (128)
第八章 漆膜的表观与颜色 (130)
8.1 基本光物理概念 (130)
8.1.1 光的反射与折射 (130)
8.1.2 光的吸收 (131)
8.1.3 光的散射 (131)
8.1.4 Kabelka-Munk公式 (133)
8.2 遮盖力 (133)
8.3 光泽 (134)
8.3.1 光泽的概念 (134)
8.3.2 光泽的测定 (134)
8.3.3 影响光泽的各种因素 (135)
8.3.4 鲜映度 (135)
8.3.5 消光 (136)
8.3.6 闪光 (136)
8.4 光和颜色 (137)
8.4.1 光与颜色的关系 (137)
8.4.2 物体的颜色 (138)
8.4.3 颜色的三属性 (139)
8.4.4 孟塞尔和CIE表色系 (139)
8.4.5 颜色的调配 (141)
8.4.6 颜色的心理因素 (142)
第九章 颜料的分散与色漆的制备 (143)
9.1 颜料的分散过程 (143)
9.2 分散体的稳定作用 (144)
9.2.1 颜料的沉降 (145)
9.2.2 颜料的絮凝 (145)
9.2.3 贮存时黏度上升 (147)
9.3 表面活性剂的作用 (148)
9.4 聚合物的保护作用与丹尼尔点 (149)
9.5 分散设备 (150)
9.6 色漆制备 (152)
9.6.1 色漆制备的步骤 (152)
9.6.2 研磨终点的判断 (153)
9.6.3 调稀中的问题 (154)
9.6.4 配色 (154)
第十章 漆膜的力学性质与附着力 (156)
10.1 无定形聚合物力学性质的特点 (156)
10.1.1 模量与温度的关系 (157)
10.1.2 黏弹性与力学松弛 (157)
10.1.3 动态力学松弛 (158)
10.2 漆膜的强度 (160)
10.2.1 应力应变曲线与聚合物的强度 (160)
10.2.2 漆膜的展性 (162)
10.2.3 漆膜的伸长与复原 (162)
10.2.4 漆膜的耐磨性 (163)
10.2.5 漆膜的抗冲击 (164)
10.2.6 影响聚合物材料强度的因素 (164)
10.3 漆膜的附着力 (166)
10.3.1 黏附的理论 (166)
10.3.2 影响实际附着力的因素 (168)
第十一章 干性油、松香与大漆 (170)
11.1 干性油与油性涂料 (170)
11.1.1 干性油与活泼亚甲基 (170)
11.1.2 油的干燥与催化剂 (172)
11.1.3 具有共轭双键的干性油 (173)
11.1.4 泊性涂料 (174)
11.2 松香 (174)
11.3 大漆 (175)
11.3.1 生漆的主要成分 (175)
11.3.2 大漆的成膜 (176)
11.3.3 大漆的改性 (177)
第十二章 醇酸树脂与聚酯 (178)
12.1 醇酸树脂 (178)
12.1.1 醇酸树脂的组成与干性 (178)
12.1.2 醇酸树脂的凝胶及配方设计 (180)
12.1.3 醇酸树脂的制备方法 (183)
12.1.4 各种因素对醇酸树脂性能的影响 (185)
12.1.5 改性醇酸树脂 (187)
12.1.6 水性醇酸树脂 (188)
12.1.7 触变型醇酸树脂 (189)
12.1.8 高固体份醇酸树脂 (189)
12.2 聚酯树脂 (189)
12.2.1 端羟基聚酯 (190)
12.2.2 端羧基聚酯 (191)
12.2.3 水稀释性聚酯 (192)
12.2.4 高固体份聚酯树脂 (192)
12.3 不饱和聚酯 (193)
12.2.1 不饱和聚酯的组成与原料的选择 (193)
12.3.2 引发体系 (194)
12.3.3 操作寿命 (195)
12.3.4 空气的阻聚作用 (196)
第十三章 氨基树脂及其他交联剂 (197)
13.1 三聚氰胺甲醛树脂 (197)
13.1.1 三聚氰胺甲醛树脂的制备及其醚化 (198)
13.1.2 不同类型的甲醚化MF树脂的比较 (199)
13.1.3 酸催化剂、潜酸催化剂 (201)
13.1.4 丁醇醚化与甲醇醚化 (203)
13.2 其他交联剂 (203)
13.2.1 丙烯酰胺羟乙酸酯醚 (203)
13.2.2 2羟基烷基酰胺 (204)
13.2.3 多氮杂环丙烷 (205)
13.2.4 碳二亚胺 (205)
第十四章 丙烯酸树脂 (206)
14.1 丙烯酸单体与聚合物 (206)
14.1.1 丙烯酸单体与甲基丙烯酸单体 (206)
14.1.2 丙烯酸酯的共聚物与共聚单体 (207)
14.1.3 丙烯酸树脂的交联反应 (209)
14.2 溶剂型丙烯酸树脂 (209)
14.2.1 热塑性丙烯酸树脂 (209)
14.2.2 热固性丙烯酸树脂(TSA) ( 210)
14.3 高固体份丙烯酸树脂 (211)
14.4 基团转移聚合(GTP) (213)
14.5 水稀释性丙烯酸树脂 (213)
14.6 丙烯酸乳胶与非水分散体系 (214)
第十五章 环氧树脂 (216)
15.1 环氧树脂的制备 (216)
15.2 环氧酯与环氧树脂的固化成膜 (219)
15.2.1 环氧酯 (219)
15.2.2 胺固化体系 (220)
15.2.3 酸与酸酐的固化体系 (223)
15.2.4 合成树脂的固化体系 (224)
15.3 环氧化合物的均聚 (224)
15.4 水性环氧树脂 (225)
第十六章 聚氨酯 (228)
16.1 异氰酸酯的反应 (228)
16.1.1 反应物结构与反应速度 (230)
16.1.2 异氰酸酯结构与反应速度 (230)
16.1.3 异氰酸酯反应的催化剂 (230)
16.1.4 异氰酸酯反应中的溶剂 (233)
16.2 二异氰酸酯及其加成物与封闭型异氰酸酯 (233)
16.2.1 几种重要的二异氰酸酯 (233)
16.2.2 多异氰酸酯的加成物、缩二脲与三聚体 (235)
16.2.3 封闭型异氰酸酯 (236)
16.3 单组分聚氦酯涂料 (238)
16.3.1 线形热塑性聚氨酯 (238)
16.3.2 氨酯油和氨酯醇酸 (239)
16.3.3 潮气固化聚氨酯涂料 (239)
16.3.4 封闭型异氰酸酯烘干涂料 (239)
16.4 双组分聚氨酯涂料 (240)
16.4.1 甲组分的选择 (240)
16.4.2 乙组分的选择 (240)
16.5 水性聚氨酯 (242)
16.5.1 水性聚氨酯涂料 (242)
16.5.2 协合型增稠剂 (242)
16.6 端羟基聚氨酯与高固体份涂料 (243)
16.7 聚脲 (243)
第十七章 元素有机树脂涂料 (246)
17.1 有机硅树脂涂料 (246)
17.1.1 聚硅氧烷的结构与性质 (246)
17.1.2 聚有机硅氧烷的制备 (247)
17.1.3 改性有机硅树脂 (249)
17.1.4 有机硅树脂涂料 (251)
17.2 有机氟树脂涂料 (252)
17.2.1 有机氟树脂的结构与性质 (253)
17.2.2 几种重要的有机氟树脂与涂料 (253)
第十八章 高固体份涂料 (256)
18.1 高固体份涂料的黏度 (256)
18.1.1 平均相对分子质量和相对分子质量分布对黏度的影响 (256)
18.1.2 玻璃化温度与官能团对黏度的影响 (257)
18.1.3 溶剂的影响 (258)
18.2 高固体份色漆的黏度及颜料的分散 (259)
18.2.1 色漆的黏度 (259)
18.2.2 颜料的分散 (259)
18.3 漆膜形成中的有关问题 (259)
18.3.1 官能团含量及其分布 (259)
18.3.2 温度及其他因素对成膜过程的影响 (260)
18.4 低聚物制备 (261)
第十九章 水性涂料 (267)
19.1 永稀释性树脂与涂料 (267)
19.1.1 水稀释性树脂的一般制备方法及其特性 (267)
19.1.2 水稀释性涂料的有关问题 (270)
19.1.3 电泳漆 (271)
19.2 乳胶漆 (275)
19.2.1 丙烯酸酯乳胶制备中的几个问题 (276)
19.2.2 丙烯酸乳胶漆配方及应用中的几个问题 (279)
19.2.3 乙酸乙烯酯和氯乙烯聚合物乳胶及乳胶漆 (284)
19.2.4 乳胶漆的应用 (285)
第二十章 粉末涂料 (288)
20.1 粉末涂料的制备与涂装 (288)
20.1.1 粉末涂料的制备 (288)
20.1.2 粉末涂料的涂装 (289)
20.1.3 粉末涂料的性能要求 (291)
20.2 几种主要的粉末涂料 (293)
20.2.1 环氧粉末涂料 (293)
20.2.2 环氧/聚酯粉末涂料 (295)
20.2.3 聚酯粉末涂料 (296)
20.2.4 聚氨酯粉末涂料 (297)
20.2.5 丙烯酸粉末涂料 (297)
20.3 粉末涂料的应用与发展 (298)
第二十一章 辐射固化涂料 (299)
21.1 基本光化学知识 (299)
21.2 自由基光固化体系 (301)
21.2.1 光敏引发剂 (301)
21.2.2 光固化树脂 (304)
21.2.3 氧气阻聚问题 (308)
21.3 阳离子光固化体系 (310)
21.3.1 硫盐和碘盐的光敏引发作用 (311)
21.3.2 芳茂铁光引发体系 (313)
21.3.3 阳离子光固化树脂 (314)
21.4 混杂与双重光固化体系 (315)
21.4.1 混杂光固化体系 (315)
21.4.2 双重固化体系 (316)
21.5 光源 (317)
21.5.1 弧光灯 (318)
21.5.2 无极汞灯 (319)
21.5.3 准分子激光灯 (319)
21.5.4 反光镜 (319)
21.5.5 辐照装置 (320)
21.6 光固化涂料的制备及应用 (320)
21.6.1 光固化涂料中颜料的影响 (320)
21.6.2 光固化涂料中的光引发剂 (321)
21.6.3 光固化涂料的应用 (322)
21.6.4 光固化粉末涂料与水性光固化涂料 (327)
21.7 电子束(EB)固化涂料 (328)
第二十二章 钢铁的防腐蚀涂料 (330)
22.1 电化学腐蚀的机理 (330)
22.1.1 电化学腐蚀 (330)
22.1.2 极化与退极化 (330)
22.1.3 盐、pH和温度对腐蚀的影响 (330)
22.1.4 腐蚀的抑制与钝化作用 (331)
22.1.5 阴极保护与牺牲阳极 (331)
22.2 有机涂料的防腐蚀作用 (332)
22.2.1 湿附着力 (332)
22.2.2 屏蔽作用 (332)
22.3 防腐蚀涂料及其应用问题 (333)
22.3.1 烘干与气干体系的比较 (333)
22.3.2 表面情况与涂料的选择 (333)
22.3.3 面漆与底漆 (334)
22.3.4 钝化颜料及有机防腐蚀剂 (335)
22.3.5 水性防腐蚀涂料 (336)
22.3.6 带锈涂料 (337)
第二十三章 特种涂料 (338)
23.1 防火涂料 (338)
23.1.1 燃烧与阻燃机理 (339)
23.1.2 防火涂料中的成膜物 (341)
23.1.3 防火涂料的分类与组成 (342)
23.2 防污涂料 (344)
23.2.1 防污剂的品种与选择 (344)
23.2.2 防污涂料的主要类型 (345)
23.2.3 防污涂料的发展 (347)
23.3 变色涂料 (348)
23.3.1 示温涂料 (348)
23.3.2 变色龙涂料 (350)
23.4 导电涂料和磁性涂料 (352)
23.4.1 导电涂料 (352)
23.4.2 磁性涂料 (354)
23.5 航空航天特种涂料 (355)
23.5.1 阻尼涂料 (355)
23.5.2 吸波涂料 (355)
23.5.3 透波涂料 (356)
23.5.4 烧蚀涂料 (356)
23.5.5 温控涂料 (357)
第二十四章 工业涂料 (358)
24.1 卷钢涂料 (358)
24.1.1 卷钢的涂装 (358)
24.1.2 卷钢涂料 (358)
24.2 木器涂料 (359)
24.2.1 木器漆的作用 (359)
24.2.2 木质家具漆 (359)
24.2.3 涂装过程 (360)
24.2.4 主要的家具漆 (360)
24.2.5 家具漆的水性化问题 (361)
24.3 塑料涂料 (361)
24.3.1 塑料制品的表面处理 (362)
24.3.2 涂料品种 (363)
24.4 汽车涂料 (363)
24.4.1 汽车底漆 (364)
24.4.2 中涂(二道浆) (364)
24.4.3 面漆 (364)
24.4.4 抗石击涂料 (365)
24.4.5 汽车零部件涂料 (365)
24.4.6 汽车修补漆 (365)
24.4.7 环保型汽车涂料 (366)
24.5 船舶涂料 (367)
24.6 航空涂料 (368)
24.7 家电涂料 (369)
24.8 美术涂料 (369)
24.8.1 锤纹漆 (369)
24.8.2 鈹纹漆 (370)
第二十五章 建筑涂料 (371)
25.1 外墙涂料 (371)
25.1.1 乳胶漆 (371)
25.1.2 溶剂型外墙涂料 (371)
25.1.3 氟碳涂料 (372)
25.1.4 无机外墙建筑涂料 (372)
25.1.5 弹性外墙涂料 (372)
25.1.6 装饰性外墙涂料 (373)
25.1.7 耐沾污外墙涂料 (374)
25.2 内墙涂料 (375)
25.2.1 水溶性内墙涂料 (375)
25.2.2 乳胶漆 (375)
25.2.3 溶剂型涂料瓷漆 (376)
25.2.4 装饰性内墙涂料 (376)
25.3 地面涂料 (378)
25.3.1 聚合物水泥地面涂料 (378)
25.3.2 环氧树脂地面涂料 (378)
25.3.3 聚氨酯弹性地面涂料 (379)
25.3.4 过氯乙烯水泥地面涂料 (379)
25.4 功能型建筑涂料 (379)
25.4.1 防火涂料 (379)
25.4.2 防水涂料 (380)
参考资料 (382)