涂料化学与工艺学教学大纲

《涂料化学与工艺学》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：涂料化学与工艺学课程英文名称：ChemistryandTechnicalScienceofCoating课程编号：06142160课程类型：专业主干课总学时：38学分：2适用专业：精细化工先修课程：有机化学、化工原理、高分子化学、高分子物理开课院系：化工与制药学院二、课程的性质与任务本课程是化学工程与工艺专业精细化工方向的专业主干课，主要讲解涂料的概念、种类和组成，涂料树脂的合成原理和合成方法，涂料助剂的种类，涂料的配方原理以及涂料应用等。通过本课程的学习，使学生了解涂料的概况，掌握涂料树脂的种类和合成方法，熟悉涂料的应用领域，丰富专业知识体系，为走向工作岗位打下坚实的基础。三、课程教学基本要求通过本课程的学习，使学生了解涂料的概况，掌握涂料树脂的种类和合成方法，熟悉涂料的应用领域，使学生能够阅读相关文献资料，并具有初步开发涂料产品的能力。四、理论教学内容和基本要求第一章导论教学内容：1.涂料的概念、基本组成及作用2.涂料的分类及命名3.涂料的发展概况基本要求：1.了解涂料的概念，掌握涂料的基本组成及作用；2.了解涂料的分类及命名方法；3．了解涂料的发展概况。第二章聚合反应原理教学内容：1.聚合物的合成方法和聚合反应的类型；2.高分子化合物的分类及命名；3.自由基聚合及其机理；4.逐步聚合反应及其特点；5.聚合实施方法。基本要求：1.了解聚合物的主要合成方法、高分子的基本概念和聚合反应的主要类型；2.了解高分子化合物的分类及命名方法、高分子化合物分子量表示方法以及分子量分布；3．掌握自由基聚合反应的机理、链引发反应及引发剂的种类及引发反应特点；4．掌握缩聚反应及其特点、聚合度的影响因素、线型缩聚物的聚合度控制，以及体型缩聚的凝胶现象及凝胶理论；5．了解聚合实施方法，掌握本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合体系的组成及聚合物的特点。第三章醇酸树脂教学内容：1.醇酸树脂的概念及分类2.醇酸树脂的合成原料3.合成醇酸树脂的反应原理、醇酸树脂的配方设计以及合成工艺4.醇酸树脂的改性5.醇酸树脂的应用基本要求：1.了解醇酸树脂的概念及分类方法，及干性油、不干性油和半干性油的概念；2.了解醇酸树脂的合成原料，包括多元醇、有机酸、油酸的种类，以及催化剂和催干剂的种类和作用；3．掌握合成醇酸树脂的反应原理、醇酸树脂的配方设计以及合成工艺；4．了解醇酸树脂的改性方法，以及醇酸树脂的应用领域。第四章聚酯树脂教学内容：1.聚酯树脂的概念及概况2.聚酯树脂的主要原料3.聚酯配方设计4.合成工艺5.聚酯树脂合成实例6.聚酯树脂的应用7．水性聚酯树脂基本要求：1.了解聚酯树脂的概念及概况；2．了解聚酯树脂的主要原料；3．掌握生聚酯配方设计和合成工艺；4．了解聚酯树脂合成实例和聚酯树脂的应用；5．了解水性聚酯的合成原料，掌握合成原理和合成工艺。第五章丙烯酸树脂教学内容：1.丙烯酸树脂概念和概况2.丙烯酸（酯）及甲基丙烯酸（酯）单体3.丙烯酸树脂的配方设计4.溶剂型丙烯酸树脂5.水性丙烯酸树脂基本要求：1.了解丙烯酸树脂概念和发展概况；2.了解丙烯酸（酯）、甲基丙烯酸（酯）单体，以及常用的非丙烯酸单体的种类、性质和功能；3.掌握丙烯酸树脂的配方设计方法，包括单体的选择、玻璃化温度的设计、引发剂的选择、溶剂的选择、分子量调节剂等；4．掌握几种常见的溶剂型溶剂型丙烯酸树脂的合成配方、合成方法和合成工艺；5．掌握丙烯酸乳液的合成原料、合成方法和合成工艺，以及乳液聚合的机理和聚合工艺，重点掌握几种常见乳液的合成配方和合成方法。第六章聚氨酯树脂教学内容：1.聚氨酯树脂的概念和概况；2.聚氨酯化学3.聚氨酯的合成单体4.单组分聚氨酯树脂5．溶剂型双组分聚氨酯涂料树脂6.水性聚氨酯基本要求：1.了解聚氨酯树脂的概念和概况；2.掌握二异氰酸酯的化学性质和反应活性；3.掌握聚氨酯的合成单体的种类、性质和作用；4.了解单组分聚氨酯树脂的种类、性质，掌握其合成原料、合成工艺；5．了解溶剂型双组分聚氨酯涂料树脂的种类、性质，掌握其合成原料、合成工艺；6．了解水性聚氨酯的种类、性质，掌握其合成原料、合成工艺。第七章环氧树脂教学内容：1.环氧树脂的概念和概况2.环氧树脂的分类3.环氧树脂的性质与特性指标4.环氧树脂的固化剂及固化反应5.环氧树脂的合成6．新型环氧树脂固化剂的合成7．环氧树脂的改性8．水性环氧树脂9．环氧树脂的应用基本要求：1.了解环氧树脂的概念和概况，以及环氧树脂及其固化物的性能特点；2.了解环氧树脂的分类方法，以及国产环氧树脂的牌号；3.了解环氧树脂的性质与特性指标；4．了解环氧树脂的固化剂的种类、特点及用途，掌握环氧树脂的固化反应；5．掌握几种重要环氧树脂的合成原料、方法和工艺；6．掌握几种新型环氧树脂固化剂的合成方法；7．了解常见环氧树脂的改性方法；8．了解水性环氧树脂的种类，掌握其合成原理和方法；9．了解环氧树脂的应用领域。第八章氨基树脂教学内容：1.涂料用氨基树脂的概况2.氨基树脂的性能3．氨基树脂的合成原料4．氨基树脂的合成5．氨基树脂的应用基本要求：1.了解涂料用氨基树脂的概况，包括氨基树脂的发展简史、氨基树脂的特点和分类；2.了解脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂及其共缩聚树脂的性能；3．了解涂料用氨基树脂的合成原料，如氨基化合物、醛类、醇类的种类和性能；4．掌握脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂及其共缩聚树脂的合成原理和合成工艺；5．掌握丁醚化氨基树脂、甲醚化氨基树脂的应用。第九章氟硅树脂教学内容：1.氟树脂2．硅树脂基本要求：1.了解氟树脂的概念、种类、特性和用途，掌握聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚氟乙烯（PVF）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚全氟乙丙烯（FEP）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等氟树脂及其单体四氟乙烯、三氟氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚等的合成原理和合成工艺；2.了解硅树脂的概念、种类、特性和用途，掌握合成硅树脂的单体、原理和工艺。第十章光固化树脂教学内容：1.光固化树脂的概念和概况2．溶剂型光固化树脂的合成3．水性光固化树脂的合成4．光固化树脂的应用基本要求：1.了解光固化树脂的概念、光固化涂料的优点；2．掌握不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酯、纯丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅低聚物的合成原料、合成原理和合成方法；3．了解水性光固化树脂的种类，掌握水性聚氨酯丙烯酸酯、水性环氧丙烯酸酯和水性聚酯丙烯酸酯合成原料、合成原理和合成方法；4．了解光固化涂料的常用光引发剂、活性稀释剂的种类和特点，以及光固化树脂的应用领域。第十一章涂料助剂教学内容：1.涂料助剂的种类和作用2．润湿分散剂、流平剂、消泡剂、光泽助剂、流变剂、增稠剂、水性助剂基本要求：1.了解涂料助剂的种类和用途；2．了解常用润湿分散剂、流平剂、消泡剂、光泽助剂、流变剂、增稠剂、水性助剂的种类和作用，掌握其作用机理。第十二章涂料配方原理教学内容：1.涂料基本组成2．成膜机理3．颜料体积浓度4．流变学5．涂膜病态防治基本要求：1.了解涂料基本组成，以及各组分的作用；2．了解不同涂料的成膜机理；3．掌握颜料体积浓度的概念，以及涂膜性能与颜料体积浓度的关系；4．了解涂料流变学意义，以及影响涂料流变性能的影响因素；5．掌握涂膜病态防治方法。第十三章金属涂料教学内容：1.金属涂料概述2．氨基烘漆3．单组分自干漆4．双组分自干漆基本要求：1.了解金属涂料概况、金属涂料的作用；2．了解氨基烘漆的概念、种类、配方和性能；3．了解单组分自干漆的种类、配方、性能及作用；4．了解双组分自干漆的种类、配方、性能及作用。第十四章建筑涂料教学内容：1.建筑涂料的概述2．建筑涂料的分类3．乳胶漆4．乳胶漆配方基本要求：1.了解建筑涂料的概况；2．掌握建筑涂料的分类方法；3．了解乳胶漆的特点、组成、配方设计和生产工艺；4．了解几种常用乳胶漆的配方及工艺。第十五章木器涂料教学内容：1.木器涂料概述2．醇酸型木器漆3．丙烯酸自干木器漆4．聚氨酯木器漆5．不饱和聚酯木器漆6．硝基漆7．光固化木器涂料8．水性木器漆基本要求：1.了解木器涂料的目的和要求，以及分类方法；2．了解醇酸型木器漆、丙烯酸自干木器漆、聚氨酯木器漆、不饱和聚酯木器漆、硝基漆、光固化木器漆、水性木器漆的配方、工艺。第十六章涂料设备与工艺教学内容：1.概述2．生产设备3．工艺过程4．质量检验与性能测试基本要求：1.了解涂料生产过程；2．了解生产设备的的种类，包括分散设备、研磨设备、过滤设备的种类、结构和作用；3．了解清漆、色漆和乳胶漆的生产过程，以及生产过程中应注意的问题；4．了解涂料质量检验的特点，涂料本身性能、施工性能、涂膜性能的评价。五、有关教学环节的要求考核方法：闭卷考试，课程成绩采取平时成绩与考试成绩相结合的方法评定，平时占30%，考试成绩占70%。六、学时分配建议根据以下表格格式按章节简要填写主要内容、学时分配和作业题量等。章节主要内容各教学环节学时分配作业题量备注讲授实验上机习题讨论课外小计1第一章导论12第二章聚合反应原理31次3第三章醇酸树脂24第四章聚酯树脂21次5第五章丙烯酸树脂41次6第六章聚氨酯树脂41次7第七章环氧树脂61次8第八章氨基树脂41次9第九章氟硅树脂21次10第十章光固化树脂41次11第十一章涂料助剂112第十二章涂料配方原理113第十三章金属涂料114第十四章建筑涂料115第十五章木器涂料116第十六章涂料设备与工艺1七、建议教材及主要教学参考书《涂料树脂合成及应用》闫福安，官仕龙等编著，北京：化学工业出版社，2008主要参考书籍：《涂料化学》金祝年主编，北京：化学工业出版社，2007《涂料树脂化学》贺英[等]编著，北京：化学工业出版社，2007《涂料清洁生产工艺》朱领地主编，北京：化学工业出版社环境科学与工程出版中心，2004执笔人：官仕龙教研室主任：闫福安教学院长（主任）：孙炜