涂料工程基础实验（温绍国）

2018年3月，上海工程技术大学获批教育部涂料工程本科新专业，成为全国首家培养涂料工程专业人才的高校，这不仅可为涂料行业企业的发展提供专业的涂料工程人才，更为我国从涂料大国走向涂料强国踏出了坚实的一步。
2012～2013年，在中国涂料工业协会和上海工程技术大学的共同努力下，在各涂料企业的专家学者的支持下，我们出版了全国第一套涂料工程人才培养本科系列教材，包括《涂料树脂合成工艺》《涂料制造及应用》《涂料和涂装的安全与环保》《涂料生产设备》《涂料用颜料与填料》《涂料用溶剂与助剂》《涂装工艺及装备》《涂料及原材料质量评价》。这些教材为培养涂料人才提供了保障。
涂料学科建立在高分子化学、有机化学、无机化学、胶体化学、表面化学与表面物理、流变学、材料力学、腐蚀、粘接、微生物学、光学和颜色学等学科基础，知识密集度高、综合性强。目前，国内缺乏专门针对涂料工程本科专业的实验教材。上海工程技术大学积极推动教育教学改革，通过多年涂料专业实验的教学与探讨，参照了目前国家标准、行业标准、企业标准和部分国外标准的实验方法，对涂料实验内容和方法进行了多次优化和调整，融入了最新的研究成果，同时对实验进行了初步验证，最终形成了《涂料工程基础实验》教材。
本书中的每一个实验均包括了实验目的、实验原理、实验原料、仪器设备、实验步骤、结果计算、数据处理、思考题，具有内容通俗易懂、实验步骤详细、实验内容较为完善、可操作性强等特点。书中还提供了涂料剖析的步骤和方法，能够将涂料实验和大型仪器设备检测等内容有机结合。教材在编写过程中，虽然尽可能地选取有代表性的实验和内容，但是因篇幅和侧重点的考虑，有很多内容没有纳入进来，如消泡剂、分散剂、润湿剂、杀菌剂等助剂的性能考评方法等。
本书共分为十二章，其中第一章由王继虎编写；第二章由张雪珂、陈凯敏编写；第三章由王松、王继虎编写；第四章由张倩倩、陈凯敏编写；第五章由宋佳、温绍国编写；第六章由蒋思泓、温绍国编写；第七章由王浩鹏、温绍国编写；第八章由王松、王继虎编写；第九章由王浩鹏、温绍国编写；第十章由蒋思泓、温绍国编写；第十一章由王浩鹏、宋佳、温绍国编写；第十二章由王继虎、温绍国编写。全书由徐晶璐、李伟平、王静、赵子皓进行了文字和图表的修订，由温绍国、王继虎、陈凯敏做最终的校正、审核。
本书得到了上海工程技术大学教材建设项目资助。在编写过程中，借鉴了甘文君、陈金身、陈燕舞、董慧茹、王崇武、向德轩等专家在安全环保、涂料性能检测、仪器涂料设备使用等方面的内容，同时 Jamil Baghdachi、刘国杰、张高锋、刘宪文、包永忠、周树学、李运德、桂泰江等专家对本书进行了审核，并提出了宝贵的修改意见和建议，向他们表示衷心感谢！
本书主要作为涂料工程专业的教材使用，也可作为涂料行业相关企业一线工程师配方设计、性能检验的参考书，还可作为从事涂料研究的科研院所、高校研究人员的工具书。
由于编者水平有限，本书难免存在疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正！

编者
2022年2月

博士，上海工程技术大学教授，校教指委 。

1965年9月生，教授。郑州大学化学学士，催化专业硕士，浙江大学高分子专业博士，上海交通大学材料学博士后，复旦大学管理学院博士后。

曾任河南工业大学教师；浙江绍兴富陵塑料纺织有限公司执行副总，总工（为绍兴市专业拔尖人才）；绍兴科技局副局长，浦东科技局SPPC副主任。现兼东华大学旭日工商管理学院、华东理工大学商学院MBA课程教授。

主持或参与省部级项目4项，市级及企业横向项目多项，经费累计300多万；已发表论文50多篇，EI收录多篇；参与编写教材多部；工业化装置5项，其中“相控微纳米乳液”科技部创新基金（100万无偿支持）项目、电梯用MC尼龙轮项目等已成功产业化，效益良好。

目前研究兴趣：

《涂料工程基础实验》是针对高等院校涂料工程专业编写的专业实验教材。全书内容包括：实验室安全与环保、涂料用树脂合成、涂料用树脂本征化学性能测定、涂料用颜填料改性及其性能测定、涂料用乳液性能测定、涂料的制备、涂料的本征综合性能测定、基材前处理及漆膜制备、漆膜性能测定、功能涂料性能测试、涂料现代剖析技术和涂料剖析综合大型实验，形成了从树脂性能、涂料组成、配方设计、涂料配制、涂膜制备到性能检测等方面的由源头到最终性能考评的全流程实验体系。
《涂料工程基础实验》为高等院校涂料工程专业的教材，同时可供材料类专业的师生使用，并可作为涂料和涂装行业的研究人员、工程技术人员、设计工作者和管理者的参考书。

第一章 实验室安全与环保  1
第一节 实验室管理及要求  1
第二节 实验室试剂管理  2
第三节 实验室安全措施  3
第四节 实验室环保要求  6
第五节 实验的准备与操作  8
第六节 恒温恒湿室的应用  13

第二章 涂料用树脂合成  16
第一节 实验一 溶剂型丙烯酸树脂合成  16
第二节 实验二 水性丙烯酸树脂合成  18
第三节 实验三 醇酸树脂合成  21
第四节 实验四 聚酯树脂合成  23
第五节 实验五 环氧树脂合成  27
第六节 实验六 水性聚氨酯合成  29
第七节 实验七 氨基树脂合成  32
第八节 实验八 纳米杂化丙烯酸树脂合成  34
第九节 实验九 紫外光固化树脂合成  37

第三章 涂料用树脂本征化学性能测定  40
第一节 实验十 环氧值的测定  40
第二节 实验十一 碘值的测定  42
第三节 实验十二 羟值的测定  44
第四节 实验十三 胺值的测定  47
第五节 实验十四 酸值的测定  48
第六节 实验十五 皂化值的测定  50
第七节 实验十六 溶解度参数的测定  52

第四章 涂料用颜填料改性及其性能测定  55
第一节 实验十七 颜填料表面改性  57
第二节 实验十八 填料密度的测定  59
第三节 实验十九 填料吸油量的测定  61
第四节 实验二十 颜料白度的测定  63
第五节 实验二十一 填料筛余物的测定  65
第六节 实验二十二 颜料耐性的测试  67
第七节 实验二十三 着色颜料着色力的测定  72
第八节 实验二十四 白色颜料对比率（遮盖力）的测定  75

第五章 涂料用乳液性能测定  77
第一节 实验二十五 固含量的测定  77
第二节 实验二十六 黏度的测定  79
第三节 实验二十七 最低成膜温度的测定  80
第四节 实验二十八 相对密度的测定  82
第五节 实验二十九 粒径及粒径分布的测定  83
第六节 实验三十 稳定性测试  85
第七节 实验三十一 电导率的测定  86
第八节 实验三十二 表面张力的测定  88
第九节 实验三十三 电泳性的测定  90
第十节 实验三十四 乳液中残留单体的测定  91
第十一节 实验三十五 重金属含量的测定  94

第六章 涂料的制备  97
第一节 实验三十六 水性硅丙涂料的制备  97
第二节 实验三十七 水性氟碳涂料的制备  101
第三节 实验三十八 粉末涂料的制备  104
第四节 实验三十九 紫外光固化涂料的制备  107
第五节 实验四十 阻燃涂料的制备  110
第六节 实验四十一 钢结构防腐涂料的制备  114
第七节 实验四十二 隔热涂料的制备  116
第八节 实验四十三 重防腐涂料的制备  118
第九节 实验四十四 抗菌涂料的制备  121
第十节 实验四十五 耐高温涂料的制备  123
第十一节 实验四十六 医疗器械用涂料的制备  126

第七章 涂料的本征综合性能测定  130
第一节 实验四十七 不挥发分含量的测定  130
第二节 实验四十八 细度的测定  131
第三节 实验四十九 黏度的测定  133
第四节 实验五十 密度的测定  137
第五节 实验五十一 遮盖力的测定  139
第六节 实验五十二 干燥时间的测定  140
第七节 实验五十三 流挂性测试  142
第八节 实验五十四 流平性测试  143
第九节 实验五十五 贮存稳定性测试  144
第十节 实验五十六 冻融稳定性测试  146

第八章 基材前处理及漆膜制备  148
第一节 实验五十七 基材前处理  148
第二节 实验五十八 基材表面处理  149
第三节 实验五十九 表面粗糙度的测定  154
第四节 实验六十 刷涂法  160
第五节 实验六十一 辊涂  163
第六节 实验六十二 自动涂膜  164
第七节 实验六十三 静电喷涂  166
第八节 实验六十四 喷涂法  168
第九节 实验六十五 紫外光固化成膜  170
第十节 实验六十六 电泳涂装  171

第九章 涂膜性能测定  173
第一节 实验六十七 涂膜厚度的测定  173
第二节 实验六十八 光泽度的测定  175
第三节 实验六十九 附着力的测定  177
第四节 实验七十 硬度的测定  182
第五节 实验七十一 涂膜柔韧性的测定  187
第六节 实验七十二 涂膜耐磨性的测定  191
第七节 实验七十三 耐盐雾性能测试  193
第八节 实验七十四 耐水性测试  196
第九节 实验七十五 耐酸碱性测试  197
第十节 实验七十六 耐溶剂性测试  198
第十一节 实验七十七 耐摩擦性测试  199
第十二节 实验七十八 氙灯老化测试  201
第十三节 实验七十九 紫外老化测试  203

第十章 功能涂料性能测试  206
第一节 实验八十 防火性能测试  206
第二节 实验八十一 抗菌性能测试  210
第三节 实验八十二 抗冰性能测试  213
第四节 实验八十三 防污性能测试  216
第五节 实验八十四 隔热性能的测定  219
第六节 实验八十五 耐高低温湿度交变性能测试  222
第七节 实验八十六 抗击穿性能的测定  224

第十一章 涂料现代剖析技术  228
第一节 实验八十七 气相色谱的应用  228
第二节 实验八十八 高效液相色谱的应用  230
第三节 实验八十九 用凝胶渗透色谱法测聚合物分子量分布  233
第四节 实验九十 核磁共振的应用  234
第五节 实验九十一 红外光谱的应用  236
第六节 实验九十二 热重分析的应用  240
第七节 实验九十三 差示扫描量热的应用  243
第八节 实验九十四 扫描电子显微镜的应用  245
第九节 实验九十五 透射电子显微镜的应用  248
第十节 实验九十六 火焰原子吸收光谱的应用  250
第十一节 实验九十七 色差仪的应用  253

第十二章 涂料剖析综合大型实验  256
第一节 材料剖析的意义  256
第二节 材料剖析的方法  257
第三节 涂料剖析步骤  258
第四节 实验九十八 涂料剖析实验  263

参考文献  268