涂料界面原理与应用

本书是《涂料科学技术基础丛书》的分册之一，主要介绍在涂料体系中的界面化学原理与应用。
书中首先介绍了界面的基本概念及其与涂料工业的关系，然后详细介绍了涂料的动力学稳定性和流动性质；涂料电稳定性原理及应用；涂料的表面张力与流平；颜料分散及涂料粘接；表面活性剂；泡沫与乳液等内容。各章相对独立，又彼此呼应，除介绍基本原理外，还选取了一些与涂料涂装有关的典型事例加以分析和说明。为加深读者学习和理解，在每章后附有思考题。
本书适用于从事涂料研发、生产、管理和施工应用的工程技术人员阅读，可供相关专业大专院校师生作为选修教材，也可供高分子专业的科技人员参考。
《涂料科学技术基础丛书》包括三个分册，分别是《涂料树脂化学》、《涂料树脂物理》和《涂料界面原理与应用》，是专为涂料行业技术开发人员培训进修而编写的教材，也适于高分子专业的科技人员参考。本书是该丛书中的一本，主要介绍在涂料体系中的界面化学原理和应用。
涂料是以有机高分子作为成膜物质的混合体系，可以是溶液，也可以是多分散体系，还可以是混合物粉末。经涂布后，它在物体表面形成一层附着牢固、有一定防护与装饰作用的涂膜。由于存在着多种物系，因此涂料的制造涉及多种物料的分散与融合，其贮存过程则涉及体系的分散稳定性和化学稳定性，在涂布的过程中涉及物料的流动特性、基材的表面特性、涂料与基材间的相互作用关系和界面特性、黏合特性，在电泳涂料中还涉及涂料分散体系的电化学和电动特性等。这些现象和相关的特性均涉及胶体与界面化学的基本原理，因此，胶体与界面化学是涂料制备、贮存和施工的基础理论之一。同时，界面现象也是自然界中普遍存在的现象，因此，胶体与界面化学的原理不仅在涂料行业，在其他生产实际和日常生活中也有极为广泛的应用。
书中首先介绍了界面的基本概念及其与涂料工业的关系，然后详细介绍了涂料的动力学稳定性和流动性质；涂料电稳定性原理及应用（包括电泳涂料和自泳涂料）；涂料的表面张力与流平（包括液体与溶液、高分子树脂的表面特性、液液界面现象、涂膜流平及其缺陷等）；颜料分散及涂料粘接（包括固体表面张力、颜料的表面特性、固体的湿润和分散性、涂料的附着与粘接以及腐蚀与防护等）；表面活性剂（包括表面活性剂的结构与分类、临界胶束浓度CMC和HLB值，以及表面活性剂的各种应用等）；泡沫与乳液（包括发泡与消泡、乳化与破乳等）。鉴于高分子物理学已有独立的课程，本教材没有涉及有关大分子溶液理论和应用的有关内容。各章相对独立，又彼此呼应，每章除介绍基本原理外，还选取了一些与涂料涂装有关的典型事例加以分析和说明，以加深对原理的理解，了解其实际应用，引导读者理论联系实际，为生产和科研服务。希望读者通过学习，在各种生产实际过程中，开阔思路，结合高分子化学、高分子物理等有关的原理和方法，综合运用多种知识和手段，分析和解决实际问题。
在20多年的涂料培训历程中，学员们对知识的渴望和勤奋刻苦的学习精神让我们深受感动，也让我们深感教材编写工作的责任重大。然而，限于编者的水平，书中疏漏和取材不当之处在所难免，在如何帮助学员们理论联系实际方面还很不够，我们特别希望得到涂料行业专家的不吝赐教和批评指正。
本书在编写过程中参考了国内外很多图书和文献，本书择要列在了书末；在试讲时得到了上海大学化学系刘美娟老师、全国涂料技术培训班学员们(94届以来每年两期)的大力支持和帮助，他们提出了很多宝贵的意见，并提供了很好的实际素材；在最后的整理过程中，还得到了李煜光、邹婷、毛金浩、王立平等博士生和硕士生的帮助；化学工业出版社责任编辑的不懈努力也促成了本书的付梓，在此向上述作者和同志表示衷心的感谢。

编者
2007年2月
于上海大学高分子材料系


第一章绪论1
第一节涂料与界面化学1
第二节界面与界面化学2
第三节界面的特性3
第四节粒子尺寸对性能的影响5
思考题9
第二章涂料的动力学稳定性与应用10
第一节涂料与多分散体系10
一、多分散体系的分类10
二、多分散体系的制备13
第二节动力学稳定性19
一、布朗运动19
二、扩散现象20
三、沉降23
四、动力学稳定性27
第三节多分散体系的流变性质28
一、黏度29
二、稀胶体溶液的黏度38
三、浓分散体系的流变性质42
四、涂料的流挂现象49
第四节分散粒子的尺寸测定51
一、光散射法52
二、图像分析技术57
三、粒子计数法58
四、动力学方法59
五、比表面积法60
六、其他60
思考题61
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