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武汉理工大学:涂料与涂装工艺学 电子教案

武汉理工大学教案课程名称:涂料与涂装工艺学Paint and Coating Technology专业:化学工程与工艺年级:2006级学年:第3学年学期:第6学期任课教师:张学敏魏铭编写时间:2009《涂料与涂装工艺学》教案课程名称:涂料与涂装工艺学/Paint and coating Technology课程类别:涂料涂装方向限修课适用专业:化学工程与工艺总学时:48学时先修课程:有机化学、高分子化学本课程目的:通过向学生传授现代涂料研究和生产的基本理论、生产工艺、现代涂漆工艺和方法等知识,拓展学生的知识面,巩固和加强学生的基础理论和专业知识,并使学生在知识的综合运用方面得到训练,提升学生的创新能力。

本课程各章教学内容:§1绪论,2h§2合成树脂,8h §3颜料,4h§4溶剂,4h§5助剂,2h §6涂料配方设计,4h§7涂料生产工艺,2h§8涂料种类与特性,2h§9涂料的选用,2h§10漆前处理,4h§11涂装方法和装备,4h§12涂料干燥与成膜,2h§13涂漆工艺,6h期中考查,2h课程改革与特色本课程用powerpoint课件教学,并采用丰富的图片资料提高学生的认识、理解能力;由于涂料是涂装的基础,故在课程中间进行期中考查,便于在教与学的过程中及时发现问题并立即得到解决,使学生更好地掌握涂料与涂装的系统知识。

由于本课程知识是众多基础知识的综合体现与应用,与社会生产实际联系紧密,本专业知识的发展依赖于相关基础学科的最新成就和发展,采用创造性学习法教学,锻炼学生获取与应用新知识、锻炼学生综合应用知识、培养学生在实际工作中的创新能力。

教材:张学敏等.涂料与涂装技术.化学工业出版社,2006.1参考书与文献资料:1.F. P. Henry “Organic Coating Technology”(V olume 2), John Wiley &Sons, Inc. 19692.[J] Journal of Coatings Technology3.[J] Progress in Organic Coatings4.[J] Modern Paint and Coatings5.[J] World Surface Coating Abstracts6.[J] Paint Manufacture7.[J] Paint and Resin8.[J] Polymers Paint Color J9.Z.W.威克斯,F.N.琼斯,S.P.柏巴斯.有机涂料科学技术.化学工业出版社,2002.310.张学敏.涂装工艺学.化学工业出版社,2002.911.叶扬祥等.涂装技术实用手册.机械工业出版社,2003.6第1章:1.教学目标及基本要求:对本课程知识体系及框架结构有个整体了解,使学生制订和安排本课程学习计划正确理解下例概念、定义或相互关系:主要成膜物质(基料)、次要成膜物质。

掌握以下知识点:涂层的功能、涂料组成、涂料分类。

了解相关外文词汇。

2.教学内容与时间分配:1.1涂层的功能、1.2涂料与涂装技术发展简史、1.3涂料组成、1.4涂料的分类和命名、1.5涂装基本要素、1.6工业化涂装类别,2h3.重点与难点:重点:涂层的功能,涂料组成,涂装基本要素。

难点:涂料组成及相关概念和定义。

4.教学内容的深化和拓展:介绍各类涂料、涂装的外文词汇。

5.教学方法:powerpoint课件教学,用示例说明涂料组成,用结构框架图展示涂料性能与涂料组成之间的关系,用图片展示各涂装应用领域。

6.参考书目:张学敏等.涂料与涂装技术.化学工业出版社,2006.17.思考题:1)涂层具有哪几方面的功能?2)涂料由哪几部分组成?为什么又把主要成膜物质叫做基料?次要成膜物质仅仅赋予涂膜色彩和增加涂膜体积吗?3)现代涂料与涂装的特征是什么?4)涂料如何科学分类?又有哪些习惯分类?涂料怎样命名和编号?5)涂装的基本要素有哪几方面?6)工业化涂装有哪些?第2章:1.教学目标及基本要求:掌握涂料各合成树脂的特性与应用。

掌握醇酸合成树脂、丙烯酸合成树脂的原料、配方组成与分子设计、及合成工艺。

了解环境性涂料树脂的组成特点、分子设计及合成工艺。

了解氟树脂等新型涂料树脂的组成特点及分子设计。

2.教学内容与时间分配:2.1醇酸树脂、2.2聚酯树脂,2h;2.3氨基树脂、2.4环氧树脂,2h;2.5丙烯酸树脂、2.6聚氨酯,2h;2.7有机硅树脂、2.8氟树脂,2h;3.重点与难点:重点:醇酸树脂,氨基树脂,环氧树脂,丙烯酸树脂,聚氨酯。

难点:有机硅树脂及氟树脂等现代涂料新型树脂。

4.教学内容的深化和拓展:结合最新高分子化学与合成新技术,介绍环境性涂料树脂、氟树脂的分子设计与新树脂开发。

介绍各类涂料树脂、重要树脂原料、新型高分子合成方法的外文词汇。

5.教学方法:powerpoint课件教学,用创造性学习法,锻炼学生获取与应用新知识、锻炼学生综合应用知识、培养学生在树脂分子设计与新树脂开发方面的能力。

6.参考书目:张学敏等.涂料与涂装技术.化学工业出版社,2006.1Z.W.威克斯,F.N.琼斯,S.P.柏巴斯.有机涂料科学技术.化学工业出版社,2002.3[J]Progress in Organic Coatings[J]Journal of Coatings Technology[J]Polymers Paint Color J.7.思考题:1)用于醇酸树脂合成的植物油分成哪几类?为什么较多地用豆油合成醇酸树脂?2)影响醇解反应的主要因素有哪些?醇解法和脂肪酸法有什么区别?3)溶剂法和熔融法有什么差别?4)试述影响醇酸树脂性质的主要因素有哪些?5)试设计60%油度季戊四醇醇酸树脂的配方。

豆油:梓油=9:1,M豆油=879,M梓油=846,固体分为55%,溶剂汽油:甲苯=9:1,季戊四醇平均分子量为142。

求其配方组成并验证K、L、r、R。

6)试述氨基树脂的种类和应用?7)氨基树脂的组成对其性能有什么影响?8)试述氨基树脂的合成反应原理及工艺特点?9)写出氨基树脂与羟基树脂的交联反应。

10)举例说明环氧树脂的类型。

11)试述低或中、高分子量环氧树脂的合成方法。

12)环氧树脂有哪几类固化剂及其固化反应?13)试计算E-20环氧树脂用化学计量的已二胺固化时的凝胶点。

能否利用其反应程度与时间关系曲线求得树脂的适用期?(环氧值为0.20)14)是否所有的环氧树脂都不耐紫外线而易粉化?15)环氧树脂与乙二胺分别按4:1、2:1、1:1、1:2摩尔比反应时,都将得到什么结构的产物?16)环氧树脂交联时有如下时间-温度-热转变图(简称TTT图)。

在等温交联时,A为玻璃化曲线,B 为凝胶化曲线,Tg o为原料混合物的玻璃化温度。

试问在什么情况下将完全交联及1~4区域的物质形态。

17)试述丙烯酸酯单体的阻聚和精制。

18)丙烯酸共聚树脂组成设计时,应从哪几个方面来考虑,如何进行?19)*试设计一个Tg=47℃的耐油丙烯酸共聚树脂组成(δ油=8.0)。

20)用BPO或AIBN引发聚合得到的热塑性树脂在耐候性方面有否差别?BPO是否适宜用来引发聚合高固体分树脂?用较多V Ac共聚的丙烯酸树脂应选用哪种引发剂?21)要提高热塑性共聚树脂的分子量可采取哪些措施?22)为什么高固体分丙烯酸树脂的合成相对较难?可采用什么新技术来解决这一问题?23.按共聚树脂组成投料聚合能否得到恒定的该组成共聚物?24)*试计算确定BMA:MAA=90:10水性共聚树脂的加料方式。

(r1=1.20,r2=0.75)25)何为种子聚合?何为核壳型乳液?怎样解决乳胶漆的Tg~MFT之间的矛盾?26)试述水性色漆制造过程的特点?27)水性丙烯酸涂料稀释过程应注意些什么?28)常用二异氰酸酯有哪几种?29.NCO基团与活泼氢的反应性受哪些因素的制约?30)氨基甲酸酯与NCO基在较高温度下能否发生反应?在高温下,氨基甲酸酯基能否存在?如何制备单包装聚氨酯烘漆用树脂?31)高温下形成三聚体的反应是可逆的、还是不可逆的?它的耐温性有多高?32)合成氨酯油时最后要加丁醇,为什么?能否加入更多的丁醇溶剂?33)对NCO基团反应有催化活性的催化剂有哪些?能否用铁质反应器合成聚氨酯?34)聚氨酯用溶剂有什么要求?溶剂会在哪几方面产生影响?35)合成氨酯油时,TDI以滴加方式加入;而用聚醚多元醇合成湿固化聚氨酯树脂时,一次加入三元醇聚醚和全部TDI,后加入二元醇聚醚,为什么加料方式完全不同?36)水性聚氨酯有哪几种类型?试用反应式描述阴离子型水性聚氨酯的合成?37)为什么加入少量的叔胺或酸能促进NCO/OH反应,而在极性溶剂中,NCO/OH反应速率反而下降? 38)硅元素相对于碳元素有哪些特性?39)阐述有机硅树脂结构与性能。

40)阐述有机硅树脂制备工艺过程及其影响因素?41)试述制备有机硅改性树脂的途径。

42)耐候涂料用氟树脂主要有哪些?具有哪些功能特性?43)如何通过分子设计获取溶剂性涂料用氟树脂?这类树脂有哪些优势?第3章:1.教学目标及基本要求:正确理解下例概念和定义:遮盖力,着色力,遮盖力与着色力的区别,防锈颜料、体质颜料及着色颜料。

掌握以下知识点:颜料的种类,特性与应用。

2.教学内容与时间分配:3.1颜料的性质、3.2防锈颜料的选用、3.3体质颜料的选用,2h3.4着色颜料的选用、3.5透明颜料及纳米颜填料特性及应用,2h3.重点与难点:重点:颜料的性质,防锈颜料的选用,体质颜料的选用,着色颜料的选用。

难点:遮盖力与着色力的定义及区别。

4.教学内容的深化和拓展:环境性防锈颜料、新型高档着色颜料、光效应颜料及纳米颜填料。

介绍颜料特性术语、及各类颜填料的外文词汇。

5.教学方法:powerpoint课件教学,用图片展示各颜料分子的化学结构、光效应颜料的光效应作用原理。

6.参考书目:张学敏等.涂料与涂装技术.化学工业出版社,2006.1Z.W.威克斯,F.N.琼斯,S.P.柏巴斯.有机涂料科学技术.化学工业出版社,2002.3F. P. Henry “Organic Coating Technology (V olume 2)”,John Wiley &Sons, Inc. 1969[J]Polymers Paint Color J.7.思考题:1)颜料分成哪几大类?2)何为着色力和遮盖力?两者之间有否对应关系?3)何为颜料吸油量?它是否会随着颜料分散度提高而下降?4)哪些颜料呈碱性,对酸性漆料会带来什么结果?5)哪些颜料质地较硬,研磨分散性差?第4章:1.教学目标及基本要求:正确理解下例概念、定义或相互关系:溶度参数,真溶剂、非溶剂与助溶剂。

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