涂料合成树脂工内容介绍

本教材以技能培训为基础，着重介绍涂料用树脂的合成工艺，设备的基础知识和基本原理，合成单元操作的基本技能，合成树脂产品性能、产品标准及控制指标；同时强调防火、防爆和防毒等安全及职业健康常识以及必要的防范措施；也加强相关法律法规知识、质量管理体系和环境管理体系的相关基础知识和管理制度要求。本书是一本通用性教材，涵盖初级工、中级工、高级工和技师的培训内容。在实践过程中，培训教师可根据培训鉴定大纲的要求，分级别选择适当内容完成教学。

第一章绪论1

第二章涂料树脂成膜物的基础知识5

第一节涂料树脂成膜物的功能、结构和性能5

一、涂料树脂成膜物的主要功能5

二、涂料树脂成膜物的基本形态及性能参数6

第二节树脂成膜物的合成工艺基础9

一、聚合物的定义和基本特性9

二、涂料树脂成膜物的合成方法13

第三节合成树脂工艺和产品质量控制22

一、原材料的检验和质量控制23

二、生产过程控制23

三、产品的质量控制24

第三章醇酸、聚酯树脂合成工艺25

第一节化学反应原理25

一、酯化反应25

二、醇解反应26

三、酸解反应27

四、酯交换反应27

五、醚化反应27

六、不饱和脂肪酸的加成反应28

七、不饱和脂肪酸与其他化学物质的加成反应29

八、缩聚反应29

第二节聚合物结构、分子量和分子量分布、官能度和树脂性能的关系30

一、聚合物结构与分子量和分子量分布30

二、醇酸树脂官能度与聚合度及配方计算31

三、体型缩聚、凝胶化与Carothers方程34

第三节醇酸树脂主要物化性能指标及控制要点37

一、醇酸树脂的物化指标37

二、醇解法生产醇酸树脂的控制要点38

三、脂肪酸法生产醇酸树脂的控制要点41

第四节醇酸树脂合成工艺流程设计42

一、醇酸树脂合成工艺的准备工作和一般要求42

二、醇解法生产醇酸树脂工艺流程设计42

三、脂肪酸法生产醇酸树脂工艺流程设计45

四、兑稀过滤工序46

第五节树脂合成主要设备和设备流程47

一、设备的结构和功能47

二、设备流程图52

三、控制仪表设计——自动化、半自动化控制53

第六节主要原材料及规格55

一、油脂56

二、脂肪酸61

三、有机酸61

四、多元醇62

五、溶剂63

六、醇酸树脂用的助剂68

第七节树脂合成工艺过程及其控制点69

一、长、中、短油度醇酸树脂69

二、饱和聚酯树脂72

三、不饱和聚酯树脂74

第八节工艺过程中易出现的问题及解决办法75

一、醇解过程中易出现的异常现象及解决办法75

二、酯化过程中易出现的问题及解决办法76

第九节安全、职业健康和环境管理77

一、醇酸树脂的生产厂区现场安全管理77

二、职业健康79

三、职业中毒的预防79

思考题80

第四章溶液聚合和丙烯酸树脂合成工艺82

第一节化学反应原理82

第二节聚合物结构、分子量分布、官能度与树脂性能的关系84

第三节树脂的主要物化性能指标及控制要点86

第四节树脂合成工艺流程设计88

第五节树脂合成主要设备和设备流程设计90

一、设备的结构和功能及设备流程图90

二、控制仪表设计——自动化、半自动化控制91

第六节主要原材料的规格94

一、常用单体的规格94

二、常用引发剂的规格95

三、常用溶剂的规格95

第七节树脂合成过程及其控制点96

一、丙烯酸树脂配方的设计96

二、热塑性丙烯酸树脂99

三、热固性丙烯酸树脂106

四、与聚氨酯配套的羟基丙烯酸树脂107

五、与氨基树脂配套的羟基丙烯酸树脂111

六、其他功能性丙烯酸树脂116

第八节聚合工艺过程中发生的异常现象原因及其处理方法119

第九节安全、职业健康和环境管理120

一、安全生产120

三、安全生产的方针122

三、丙烯酸树脂的安全生产123

思考题124

参考文献125

第五章乳液聚合合成丙烯酸共聚乳液的工艺126

第一节乳液聚合化学反应原理126

一、乳液聚合概述126

二、乳液聚合体系的基本组成128

三、乳液聚合的成核及反应机理138

第二节聚合物乳液及乳液聚合物性能的关系145

一、聚合物乳液的稳定性145

二、聚合物乳液的流变性与高固含量乳液146

三、聚合物玻璃化转变温度148

四、分子量与分子量分布149

五、残余单体含量150

六、聚合物的结构形态150

第三节乳液的主要物化性能指标151

第四节乳液聚合生产工艺154

一、间歇乳液聚合154

二、半连续乳液聚合157

三、连续乳液聚合158

四、预乳化工艺160

五、种子乳液聚合161

第五节乳液合成主要设备和设备流程设计162

一、设备的结构与功能、设备流程图162

二、控制仪表设计——全自动化、半自动化控制165

第六节主要原材料及规格166

第七节丙烯酸共聚乳液合成工艺过程168

一、常规纯丙、苯丙乳液合成工艺168

二、梯度乳液聚合核壳结构乳液合成工艺171

三、弹性乳液制备工艺172

第八节工艺过程中发生的凝胶现象原因及处置方法172

一、凝胶现象173

二、凝胶现象的原因173

三、处置方法174

第九节安全、职业健康和环境管理175

一、安全175

二、职业健康176

三、环境管理176

思考题176

参考文献177

第六章多异氰酸酯预聚物——聚氨酯固化剂合成工艺178

第一节常用原料178

一、甲苯二异氰酸酯（TDI）178

二、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）179

三、三羟甲基丙烷（TMP）180

第二节化学反应原理181

第三节苯二异氰酸酯的反应活性184

第四节聚氨酯固化剂配方计算186

第五节聚氨酯固化剂稀释溶剂的选择186

第六节聚氨酯固化剂的制取188

第七节游离TDI的分离189

一、游离TDI的来源189

二、降低游离TDI的方法190

思考题197

第七章环氧树脂及其固化剂198

第一节环氧树脂反应原理198

一、BPA型环氧树脂化学反应原理198

二、酚醛环氧树脂（EPN）反应原理202

三、其他特种环氧树脂203

第二节环氧树脂的结构与树脂性能的关系205

一、分子结构与物化性能的关系205

二、分子量和分子量分布与物化性能的关系205

三、端基对固化性能的影响207

第三节环氧树脂的主要物化性能指标及控制要点207

一、常用标准缩写207

二、典型的双酚A型环氧树脂质量指标207

三、环氧树脂质量分析214

四、环氧树脂的杂质分析229

第四节树脂合成工艺流程235

一、液体树脂装置流程设计235

二、固体树脂装置流程设计235

第五节环氧树脂主要设备和仪表自动控制系统240

一、环氧树脂生产装置主要设备240

二、仪表和自动控制系统241

第六节主要原材料的质量指标243

第七节环氧树脂合成工艺过程及控制要点244

一、E51、E44合成工艺过程及控制要点244

二、E20、E12直接法合成工艺及控制要点248

三、E20、E12及高分子量树脂合成工艺过程及控制要点250

第八节工艺过程中容易出现的异常现象、事故及处理方法252

一、液体树脂生产中的异常情况及处理方法252

二、中、高分子量树脂生产中的异常情况及处理方法263

第九节安全、职业健康和环境管理265

一、安全注意事项与劳动保护措施266

二、环境管理措施267

第十节环氧树脂固化剂及其辅助材料268

一、环氧固化剂的分类268

二、胺类固化剂268

三、酸酐类固化剂276

四、聚合物类固化剂278

五、潜伏性固化剂283

六、咪唑类固化剂284

七、叔胺类固化剂284

八、固化反应促进剂289

九、有机多胺的改性290

十、低分子聚酰胺合成工艺295

十一、酚醛改性胺固化剂的合成工艺298

十二、固化剂的毒性与安全防范措施299

思考题303

参考文献305