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年产3000吨丙烯酸涂料工厂设计说明书摘要
年产3000吨丙烯酸涂料工厂设计说明书
摘 要
丙烯酸树脂涂料是以丙烯酸系聚合物为主共成膜物的合成树脂涂料，它是省能源、
低污染的涂料品种。同时,由于它具有优异的防腐蚀和装饰性能,广泛的应用于各行业，随着我国石油化工的发展,在我国涂料工业的发展中,将占有越来越重要的地位。本设计的主要任务是，进行3000吨/年丙烯酸树脂涂料工厂的设计，其主要内容包括市场应用、配方设计、设备选型、安全生产和三废处理、生产成本估算及绘制工厂平面布置图等。
关键词：丙烯酸涂料、市场应用、配方设计、成本核算、工艺设计
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广东石油化工学院毕业设计：年产3000吨丙烯酸涂料工厂设计
Abstract
Acrylic resin coatings based on acrylic polymer film forming matter of synthetic resin coating, it is energy saving, low pollution of varieties of paint. At the same time, due to its excellent corrosion resistance and decoration properties, widely used in various industries, with the development of petrochemical industry in our country, in the development of coating industry in China, will have more and more important position. This is the main task of the design, for 3000 tons/year of acrylic resin coating factory design, its main content includes market application, formula design, equipment selection, safety production and the \wastes\
Key words：acrylic paint, market application, formula design, cost accounting and process design
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第一章 概述
第一章 概述
以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为
丙烯酸树脂，以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点，已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。近年来，国内外丙烯酸烯树脂涂料的发展很快，目前已占涂料的１/３以上，因此，丙烯酸树脂在涂料成膜树脂中居于重要地位。
从组成上分，丙烯酸烯树脂包括纯丙树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙（叔碳酸酯-丙烯酸酯）树脂等。
从涂料剂型上分，主要有溶剂型涂料、水性涂料、高固体组份涂料和粉末涂料。其中水性丙烯酸烯树脂涂料的研制和应用始于50年代，70年代初得到了迅速发展，与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前涂料工业发展的主要方向之一。
1.1丙烯酸涂料在国内外的发展概述
1.1.1国外丙烯酸树脂涂料的发展
（1）美国的发展概况[1-2]
美国在本世纪30年代就已开始丙烯酸树脂的工业化生产,但由于当时受原料的限制, 发展不快。到50年代,由于石油化工的迅速发展,开发成功了由丙烯氧化生产丙烯酸的工艺路线,才得以大规模生产,并逐步降低了成本,使丙烯酸系列单体品种增加,工艺日臻完善, 因而促进了丙烯酸树脂涂料的发展。但到70年代美国溶剂型涂料仍占70% 左右,此后由于政府限制溶剂在空气中的排放量,加之溶剂价格的升值,迫使人们开发研究“低有机挥发分”涂料。其中以水系乳胶的发展最快,80年代的年均增长率高达8%以上,仅丙烯酸系列乳胶年均生产量就为40-50 X 1 04t。美国生产丙烯酸单体和树脂的最大厂商要算Rohm & Hass 公司,1979年销售额达15亿美元,其中丙烯酸系列产品占一半。 美国的丙烯酸树脂水性涂料有乳胶、胶态分散体和溶液三种形态,以乳胶为主。初期由于水乳胶对金属的防锈能力差于溶剂型涂料, 经过多年的研究, 高性能的丙烯酸乳胶漆才得以大力发展起来。例如ICIInc生产的Haloflex 202 是一种乙烯-丙烯酸共聚体, 在盐雾和浸水试验中, 以及在加速老化和天然曝晒试验中, 都表现了良好的抗蚀性。
美国对发展丙烯酸树脂涂料所用的助剂也非常重视,因为它是涂料必不可少的组成部分。如Aerysol流变改性剂,低分子量聚乙烯、Rheolate l等添加剂,CPE一15增稠
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剂,Kathon LX 防腐剂,Skane M一8防霉剂等。
目前美国为了防止乳化剂残留在乳液中影响涂料的性能,已着手研究聚合型乳化剂和分解型乳化剂,以提高漆膜性能。其他复合型乳液,包核乳液、新型分散胶体等也在大力开发中。
（2）日本的发展概况[3]
日本也是丙烯酸树脂涂料生产大国,从50年代开始发展,后来又从美国引进技术,加
快了发展速度。80年代,日本丙烯酸树脂涂料生产已达20x104t ,其中溶剂型和水性涂料各占一半。在涂料工业中,丙烯酸涂料产量仅次于醉酸树脂,然而发展速度却比醇酸树脂快的多。以1982年为例,丙烯酸树脂涂料增长8%,而醉酸树脂涂料却下降4%一5%,这说明涂料的产品结构在更新换代,有向丙烯酸树脂涂料转移的倾向,预计丙烯酸树脂在涂料工业中的需求量将进一步增长。
日本50 年代中期已将溶剂型热塑性丙烯酸树脂涂料投入工业化生产,60年代初又将热固性丙烯酸树脂涂料投产,广泛用作汽车工业和家用电器的烘烤面漆。目前日本的丙烯酸树脂涂料品种牌号近千种,主要生产公司有十多家(如神东涂料、日本特殊涂料等)。日本的涂料消耗最大部门在建筑行业,占总量的27 %一30%,车辆和船舶占30%,家用电器和木工制品占20%,此外尚有一定数量出口。
80年代以来,日本在丙烯酸共聚乳液方面、交联型乳液方面、复合型乳液方面的开发研究比较广泛。例如以丙烯酸酯一苯乙烯乳液为主的建筑涂料增长很快。为了提高乳液耐水性和耐久性,日本对交联型乳液的研究极为广泛,除部分自交联外,大部分是外交联,主要是以其它树脂与丙烯酸树脂并用,如醇酸树脂可与丙烯酸树脂很好的交联,所得的胶膜兼有二者的性能,其粘着力优良,耐水、耐老化性能均为上乘。又如氨基树脂交联丙烯酸的涂料正在逐步取代氨基醇酸树脂涂料,丙烯酸聚氨醋涂料的使用量增加迅速。同时日本还在技术开发方面把老产品的改进和现行生产工艺的改革作为重点,发展对环境适应型涂料,即开发水性涂料、高固体分涂料和无机涂料,用紫外光或电子束固化的丙烯酸涂料也在逐步发展。此外旧本还有不少专利介绍交联型自乳化乳液涂料,其涂层的附着力、耐腐蚀性、耐久性等均优良。 （3）原西德的发展概况[4]
原西德生产丙烯酸徐料的厂家主要有巴斯夫、拜耳、赫司特等公司。由于环保法的要求,原西德非常重视丙烯酸乳液涂料和粉末涂料的发展。
80年代初原西德统计,丙烯酸乳液涂料至少占整个丙烯酸树脂涂料的60%以上,主要品种有丙烯酸酯乳胶涂料、甲基丙烯酸酯胶涂料、丙烯酸酯一苯乙烯共聚涂料、丙烯酸酯一醋酸乙烯共聚涂料等。主要用于建筑业、木制品、纸制品、皮革、纺织等行业。此外, 他们还发展了许多特种用途的乳胶涂料,如光乳胶、烘烤型乳胶、阻燃乳胶、防锈乳胶、美术乳胶等。由于丙烯酸粉末涂料具有优异的耐候性及保光、保色性, 主要用于汽车零部件和家用电器的涂装。1971年西欧丙烯酸粉末涂料产量只有几百吨,而1980年
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