涂料與涂裝科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題_第1頁
涂料與涂裝科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題_第2頁
涂料與涂裝科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題_第3頁
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文檔簡介

1、涂料與涂裝科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題1、涂料的主要功能有哪些?答:(1)保護(hù)作用一防腐蝕、防火、防水等;(2)裝飾作用一建筑涂料等;(3)標(biāo)志作用一光敏涂料、熱敏等;(4)特殊作用一溫控涂料、隱形涂料、導(dǎo)電、絕緣等。2、涂料的基本組成是什么?答:成膜物(膠黏劑)、顏料、溶劑三大部分,另外還有所需的助劑。3、VOC的含義是什么?答:VOC:是指任何參加氣相光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。4、涂料的定義?答:涂料是高分子材料為主體,以有機(jī)溶劑、水或空氣為分散介質(zhì)的多種物質(zhì)的混合物,是一種流動狀態(tài)或粉末狀態(tài)的物質(zhì),能夠均勻的覆蓋和良好的附著在物體表面形成固體薄膜,它具有對基材防護(hù)、裝飾、標(biāo)志及其他特殊功能的一類重要

2、的精細(xì)化學(xué)品。5、結(jié)晶物不適合做成膜物的原因?答:(1)漆膜會失去透明性(各向異性是結(jié)晶體的特點(diǎn));(2)聚合物的軟化溫度提高,軟化范圍變窄;(3)不溶于一般溶劑。6、物理、化學(xué)干燥(固化)方式有哪些?答:物理干燥(溶劑揮發(fā)、乳膠固化);化學(xué)干燥(氧化固化、交聯(lián)固化)。7、氧化干燥和化學(xué)干燥的區(qū)別?答:氧化干燥:用含干性油或半干性油的樹脂作為成膜物(不飽和聚酯涂料、醇酸樹脂涂料、酚醛樹脂涂料、天然樹脂涂料等);可以通過空氣中的氧發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。主要是與C=C和C=O鍵反應(yīng)?;瘜W(xué)干燥:活性官能團(tuán):一OH、一COOH、-OCH3,還有環(huán)氧基、異氟酸基、氨基,酰胺基等。自交聯(lián)反應(yīng):分子內(nèi)部縮聚;熱固化

3、涂料:分子之間縮聚(加入固化劑)。8、凍膠和凝膠的區(qū)別?答:凍膠是非鍵力;凝膠是化學(xué)鍵形成的交聯(lián)。9、什么是自由體積?答:液體或固體物質(zhì)的體積是由兩部分組成的,一部分被分子占據(jù),另一部分是未被占據(jù)的自由體積,后者以空穴的形式散于整個物質(zhì)中,只有存在足夠自由體積時,分子鏈才可能進(jìn)行各種運(yùn)動,玻璃化溫度是自由體積達(dá)到某一臨界值的溫度。10、影響玻璃化溫度的因素(分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)等)?答:(1)玻璃化溫度與相對分子質(zhì)量的關(guān)系:M<25000MTTgtM=2500075000Tg不變分子量分布寬的Tg低,窄的Tg高(2)玻璃化溫度與聚合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系:主鏈越僵硬Tg高;反之,越柔順Tg低剛性側(cè)鏈

4、基團(tuán)的引入TgT(如加入苯環(huán)側(cè)鏈),側(cè)鏈柔順Tg低(如烷基側(cè)鏈)與聚合物構(gòu)型的關(guān)系在順反異構(gòu)中,往往反式的分子鏈柔順性差,Tg高;鏈間的相互作用大,Tg高。11、改善室溫穩(wěn)定性和提高固化速度的措施?答:(1)反應(yīng)物在固化條件下才出現(xiàn),貯存時沒有此反應(yīng)物。(2)添加揮發(fā)性阻聚劑揮發(fā)性單官能團(tuán)反應(yīng)物。(3)利用相變的方法,反應(yīng)物之一或催化劑是不溶的,當(dāng)溫度上升到熔點(diǎn)時,才參與反應(yīng)。(4)微膠囊法,將反應(yīng)物包于微膠囊中。12、解釋線性縮聚在什么情況下才具有較好的物理性能?答:線性縮聚只有聚合度很高才具有較好的物理性能。13、什么是硬單體、軟單體?答:均聚物Tg低的單體稱為軟單體,具聚合物成膜柔軟,延

5、伸性好,附著力強(qiáng),耐寒;均聚物Tg高的單體稱為硬單體,具聚合物偏硬,耐磨、耐熱及拉伸強(qiáng)度高。14、什么是乳液聚合?有什么特點(diǎn)?答:定義:單體在乳化劑作用和機(jī)械攪拌下,在水中分散成乳液狀態(tài)進(jìn)行的聚合反應(yīng)特點(diǎn):聚合速度快,相對分子質(zhì)量高,分布窄。乳膠粘度低,可以提高固體物含量。聚合反應(yīng)溫度低,傳熱易于控制,但有大量乳化劑,聚合物不純。15、乳液聚合中乳膠顆粒大小控制因素有哪些?答:(1)和乳化劑濃度有關(guān):濃度高,膠束少,生成M/P顆粒也小;(2)與單體之比有關(guān):1:1時顆粒較大,因為相對單體量多時,膠束的粒子數(shù)就少了;(3)溫度有關(guān):溫度降低,乳化劑的乳化效果效率降低,膠束數(shù)目較少,因此M/P顆粒

6、減少,乳膠顆粒增大。由于溫度降低,乳化能力降低,有時會出現(xiàn)凝膠。16、乳化聚合的優(yōu)缺點(diǎn)?答:優(yōu)點(diǎn):(1)水作分散介質(zhì),傳熱控溫容易,膠乳黏度低(2)Rp快,分子量高,可在低溫下聚合(3)可直接得到聚合物乳膠,可直接用作乳膠漆缺點(diǎn):要得到固體聚合物,后處理麻煩,成本較高,難以除盡乳化劑殘留物17、乳液聚合常用原料的選擇(單體、引發(fā)劑、乳化劑)?答:(1)單體:能進(jìn)行自由基聚合;不與水反應(yīng)。常見:丙烯酸酯、乙烯酯(用于建筑涂料);苯乙烯、丁二烯(用于紙張涂料);甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸(AA)可以改善膠體穩(wěn)定性、改善流動性、提供交聯(lián)的竣基。(2)引發(fā)劑:水溶性好:常用:過硫酸鹽(過氧雙硫酸錢)

7、。加熱分解,產(chǎn)生硫酸離子自由基(增加酸性,需加緩沖劑)。需要低溫聚合:可以添加還原劑加速自由基產(chǎn)生速度(亞鐵鹽、硫代硫酸鹽)。(3)乳化劑:陰離子型:烷基、烷基芳基的竣酸鹽:如硬脂酸鈉硫酸鹽:如十二烷基硫酸鈉磺酸鹽:如十二、十四烷基磺酸鈉陽離子型:極性基團(tuán)為胺鹽,乳化能力不足,乳液聚合一般不用兩性型:兼有陰、陽離子基團(tuán),如氨基酸鹽非離子型:環(huán)氧乙烷聚合物,或與環(huán)氧丙烷共聚物;PVA對pH變化不敏感,比較穩(wěn)定,乳化能力不如陰離子型一般不單獨(dú)使用,常與陰離子型乳化劑合用18、乳化劑在乳化聚合中的作用原理(電荷排斥、嫡排斥)?答:電荷排斥和嫡排斥:共同作用于一種涂料聚合物系統(tǒng);電荷排斥:雙電層,以陰

8、離子活性劑最穩(wěn)定。主要依賴陰離子活性劑。嫡排斥:溶脹后位阻排斥,相互靠近就要降低嫡值。相互靠近就要把溶脹水?dāng)D出,需要嫡降低。主要依賴非離子活性劑。19、聚合物改性的意義?答:(1)擴(kuò)大高分子的品種和應(yīng)用范圍;(2)在理論上研究和驗證高分子的結(jié)構(gòu);(3)研究影響老化的因素和性能變化之間的關(guān)系;(4)研究高分子的降解,有利于廢聚合物的處理。20、解釋乳膠漆涂料攪拌后粘度下降的原因?答:以Mooney公式解釋乳膠漆在攪拌下黏度下降,當(dāng)攪拌停止時黏度恢復(fù)的現(xiàn)象,主要是剪切時粒子形變的結(jié)果。乳膠的粒子通常是可以變形的,假定它是球形,在攪拌時,因受剪切力作用,可以變形為橄欖球形,此時Ke減少,?值增加,內(nèi)

9、相提供的粘度降低,因此體系粘度降低。21、為什么顏料粒度越小體系粘度越大?答:在等量顏料的前提下,因為顏料外層吸附有一層樹脂,顏料粒子愈細(xì),所吸附的樹脂量愈多,則分散體(內(nèi)相)在體系中所占的體積分?jǐn)?shù)Vi要大大增加,根據(jù)Mooney公式可知其體系粘度就越大。22、涂料發(fā)生絮凝時為什么粘度會升高很多?答:是因為涂料發(fā)生絮凝時分散體(內(nèi)相)在體系中所占的體積分?jǐn)?shù)Vi增加的結(jié)果。23、什么是荷葉效應(yīng)?什么是雙疏表面?答:荷葉效應(yīng):粗糙表面的接觸角8大于90°時,8隨著表面粗糙程度i增加而增加,最終得到超疏水或者超雙疏表面的現(xiàn)象。雙疏表面:當(dāng)表面上水的接觸角大于150°時,不僅疏水,

10、也疏油的表面。24、怎樣解釋TiO2的光致超雙親性?答:在光的作用下,由于價電子激發(fā),產(chǎn)生三價鈦離子和氧空位,它們分別屬于親水和親油微區(qū),但是水和油滴的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于微區(qū),分別被親水親油微區(qū)所吸附,宏觀上表現(xiàn)出雙親性。25、什么是流平?什么是流掛?兩者的作用力有什么不同?答:流平:當(dāng)涂料施工后能否達(dá)到平整、光滑的特性。流掛:涂料涂于一個垂直平面時,由于重力涂料向下流動的傾向。區(qū)別:流掛是由重力引起的,而流平推動力為表面張力而不是重力。26、影響流平的因素(Ochard公式:粘度、波長、表面張力、厚度)?影響流掛的因素(流掛速度方程:粘度、密度、厚度)?答:(1)由Ochard公式可知,當(dāng)涂料的粘

11、度低時,N??;x值高時,At??;*值小表示流平好,因此流平好希望涂料的粘度低,涂層厚。(2)由流掛速度方程可知,涂料的密度大,流掛速度大;粘度大,流掛速度?。煌繉颖?,流掛速度也小。因此控制流掛主要就是控制粘度。27、什么是流平劑?答:流平劑是指為了克服漆膜中的弊病,幫助漆膜在干燥之前完成流平過程的一種溶劑。28、什么是溶劑指數(shù)?答:溶劑指數(shù)用于表示溶劑對涂料的溶解能力,也就是降低黏度的能力,它是用標(biāo)準(zhǔn)溶劑調(diào)稀的涂料粘度與用被測溶劑調(diào)稀的涂料粘度的比值。29、溶劑揮發(fā)速度過快或者過慢對涂層質(zhì)量的影響?答:溶劑的揮發(fā)性是決定濕膜干燥過程中黏度變化的重要因素之一,揮發(fā)過快,粘度增加快不易流平,在烘烤

12、時易起泡;揮發(fā)過慢,粘度增加太慢,易流掛。30、顏料與染料的區(qū)別?(溶解度、化學(xué)性質(zhì)、透光性、粘結(jié)性)?答:(1)溶解性:一般來講顏料是不可溶的,染料是可溶的。(2)化學(xué)性質(zhì):染料多是有機(jī)物,而顏料多是無機(jī)物。通常用于涂料的顏料多是無機(jī)物。(3)透明性:溶解在樹脂中且使混合物呈現(xiàn)透明外觀的著色劑稱為染料。不能溶解但會使光發(fā)生散射,使混合物呈現(xiàn)混濁、半透明或不透明外觀的著色劑稱作顏料。(4)粘結(jié)性:通過對基體的直接染色或親和性能明確區(qū)分顏料和染料。顏料對基體無親和力而染料對基體有親和力。31、體積顏料的作用(降低成本、改善強(qiáng)度、調(diào)節(jié)水汽透過、消光)?答:(1)體積顏料常用來調(diào)節(jié)涂料的顏料體積濃度

13、(PVC),降低成本。(2)改善聚合物分子間的相互作用力,降低分子內(nèi)應(yīng)力,增強(qiáng)漆膜的機(jī)械強(qiáng)度和附著力。(3)涂料中顏料含量和顆粒形狀的不同,造成對水、汽透過漆膜的阻力也各不相同。調(diào)節(jié)漆膜的水汽滲透性。(4)使漆膜表面粗糙,起到消光的目的。32、顏料粒子大小和形狀對涂料質(zhì)量的影響?答:(1)顏料粒子的大?。毫W釉叫?,分散度越大,反射光的面積越大,因而遮蓋力大;粒子越小著色力越大。顆粒大小還直接和吸油量有關(guān),顆粒越小,表面積越大,吸油量越大。對大多數(shù)顏料而言,最有效的粒子尺寸為可見光波長的一半,此時發(fā)生折射、散射的效果最好。(2)顏料粒子的形狀:顆粒的形狀不同,其堆積與排列也不同,因此會影響顏料的

14、遮蓋力,涂料的流變性等。如針狀粒子,針狀顏料具有增強(qiáng)作用,因而可以改善涂料的機(jī)械性能;扁平粒子具有強(qiáng)烈的取向作用,具有較好的防腐性和特殊的外觀。33、什么是顏料體積濃度(PVC),什么是臨界顏料體積濃度?答:(1)漆膜中顏料所占的體積百分?jǐn)?shù)稱為顏料體積濃度(PVC);PVC=顏料的體積/漆膜的總體積。(2)漆膜性質(zhì)在一特定PVC時有一明顯的轉(zhuǎn)折,該轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為臨界顏料體積濃度(CPVC)。34、顏料的吸油量如何計算?答:顏料的吸油量(OA)=亞麻油量/100g顏料35、為什么乳膠漆臨界顏料體積濃度低于溶劑型涂料?答:因為溶劑型的漆料(外相)是一個連續(xù)相,成膜過程中顏料間的空隙可自然的被漆料所充滿

15、,但乳膠漆不同,乳膠是一種粒子,成膜前它可和顏料成混雜的排列,也可各自聚集在一起,這樣在最后成膜時,為使顏料間空隙被填滿就需更多的乳膠粒子,因此乳膠漆臨界顏料體積濃度低于溶劑型涂料36、影響漆膜光澤度的因素有哪些(粗糙度、成膜過程、顏料粒度和粒度分布、顏料體積濃度和分散、漆膜分子結(jié)構(gòu))?答:涂膜表面的粗糙度,涂膜的成膜過程,顏料的粒度和分布,顏料的體積濃度(PVC)及顏料的分散性,漆膜分子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。37、光澤度測試中高光澤采用什么檢測角?答:一般采用200測量光入射角。38、色彩的三個要素?答:色調(diào)(色相)、明度(亮度)和飽和度(彩度)。39、顏料顆粒分散有幾種狀態(tài)?答:原生顆粒、凝聚體和團(tuán)

16、聚體。40、顏料分散要完成哪三個過程(潤濕、研磨與分散、穩(wěn)定)?答:(1)潤濕,潤濕的效果和速度取決于顏漆料的表面張力差與漆料的黏度。漆料的表面張力與黏度越小越容易潤濕。(2)研磨與分散(分離),將顏料原生顆粒從團(tuán)聚體分離開來的過程,該分離過程是通過施加在顏料上的剪切力或撞擊力來實現(xiàn)的。(3)穩(wěn)定,顏料經(jīng)分散細(xì)分后,粒徑減小,表面積增大,顏料表面自由能也增加,造成細(xì)化的顏料不穩(wěn)定性。所以,當(dāng)機(jī)械研磨能去除以后,顏料粒子會再凝集起來。為此需要對分散后的顏料進(jìn)行穩(wěn)定。41、顏料體系不穩(wěn)定的表現(xiàn)?答:(1)顏料的沉降;(2)顏料的絮凝;(3)貯存時黏度的上升。42、顏料絮凝對涂料的影響?答:絮凝會嚴(yán)

17、重影響涂料的性能:(1)降低遮蓋力。(2)降低CPVC值,從而影響涂料的機(jī)械性能。(3)影響涂料的光澤。(4)絮凝會增加涂料的黏度,不利于流平。43、貯存是顏料粘度上升的原因(高分子脫附、酸堿作用、金屬與酸反應(yīng)、多聚磷酸鹽水解)?答:(1)低分子聚合物聚集,高分子脫附,使介質(zhì)粘度升高。(2)酸堿顏料的化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致凝膠。(3)金屬顏料與酸反應(yīng)導(dǎo)致凝膠。(4)多聚磷酸鹽水解,失去螯合作用。44、常見顏料分散設(shè)備有哪些?答:高速分散機(jī);球磨機(jī);砂磨機(jī);三輾機(jī);二輾機(jī)45、色漆的組成?答:成膜材料;溶劑;顏料;助劑46、無定形聚合物隨溫度變化有幾種形態(tài)?答:玻璃態(tài);高彈態(tài);粘流態(tài)47、什么是理想的彈性體?什么是理想的粘流體?答:理想彈性體:外力作用,變形與時間無關(guān)。理想粘流體:外力作用,變形隨時間變化。48、交聯(lián)聚合物和線性聚合物的變形有何不同?答:交聯(lián)高聚物:形變可恢復(fù);線性高聚物:分子之間沒有交聯(lián),可以滑動,應(yīng)力撤去,形變不可恢復(fù)。49、影響高聚物分子內(nèi)耗的因素有哪些?答:分子結(jié)構(gòu)、溫度、應(yīng)力頻率50、漆膜強(qiáng)度性質(zhì)及其形態(tài)的關(guān)系?答:漆膜處于硬玻璃態(tài):脆性大,加工易斷裂。漆膜處于高彈態(tài):漆膜太軟。但木質(zhì)漆要適應(yīng)木

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