1、目录摘 要随着材料技术和合成树脂工业的迅速发展，作为材料重要领域之一的涂料工业取得了长足的进步。涂料不仅是防腐蚀的重要材料，也是丰富人类文化生活、美化环境不可缺少的材料。丙烯酸涂料作为其中综合性好、通用性强的一类涂料，它的发展就更为重要。设计的主要任务是，进行年产2000吨丙烯酸涂料工厂设计。其主要内容包括市场分析、配方设计、设备选型、设备平面布置、安全生产和三废处理、总投资及生产成本估算、绘制工厂平面布置图等。关键词：丙烯酸涂料，配方设计，物料衡算，生产成本AbstractAs the materials technology and synthetic resin industry the
2、 rapid development, as important areas of materials, one of the paint industry has made considerable progress. Paint is not only an anti-corrosion important material, is also a rich cultural life of mankind and indispensable landscaping materials. Acrylic paint is good as one integrated、high univers
3、ality of a class of paint, it is even more important development. The main task of the design is annual production capacity of 2000T acrylic paint plant design. Its main contents include market analysis、formula design、equipment selection、equipment layout、production safety and waste disposal、the tota
4、l investment and production cost estimates、draw plant layout and other. Keywords：acrylic paint，formula design，material balance，production costsI目 录摘 要IAbstractII第一章 概述11.1丙烯酸涂料的发展1 1.2丙烯酸涂料的应用现状2 1.3丙烯酸涂料的市场研究3 1.3.1 国外丙烯酸涂料的市场概况3 1.3.2 国内丙烯酸涂料的市场概况4 1.4丙烯酸涂料的性能特点及分类5 1.4.1丙烯酸涂料的性能特点5 1.4.2丙烯酸涂料的分类6
5、 1.5丙烯酸树脂的改性技术发展71.5.1纳米材料改性71.5.2丙烯酸-醇酸树脂杂化改性71.5.3 UV固化水性丙烯酸系涂料的改进81.6 丙烯酸涂料的未来发展8第二章 生产配方及原材料的选定102.1配方设计机理102.2原材料的分析选定102.2.1树脂的选用102.2.2颜料的选用112.2.3水性消泡剂112.2.4增稠剂112.2.5其他助剂122.3 生产配方举例122.4 涂料生产的工艺分析132.4.1制造工艺132.4.2性能测试13第三章 丙烯酸涂料生产车间工艺计算153.1物料衡算153.1.1计算基准153.1.2物料平衡计算153.1.3原材料的年消耗量163.
6、2涂料生产设备种类173.2.1生产车间主要设备173.2.2实验室主要设备173.3主要设备的选用183.3.1高速分散机的选用183.2.2研磨设备193.2.3调漆设备193.2.4输送泵的选择19目录3.2.5过滤设备193.2.6包装设备的选择20第四章 产品质量的检测与质量控制214.1原料检验和控制214.2生产过程控制214.2.1分散细度214.2.2固含量214.2.3黏度214.2.4细度214.3成品最终检验214.3.1出厂检验214.3.2型式检验224.3.3其他检验22第五章 丙烯酸涂料产品的包装、储存及运输问题235.1丙烯酸涂料包装问题235.1.1产品包装
7、235.1.2包装岗位安全管理235.2丙烯酸涂料储存问题235.2.1成品的储存235.2.2储存岗位安全管理235.3涂料运输问题245.3.1涂料运输245.3.2运输安全管理24第六章：工厂安全、环保和三废处理256.1安全方面256.1.1涂料生产发生爆炸的几种类型256.1.2生产应注意的几个安全问题256.2环保方面276.2.1工业企业噪声卫生标准276.2.2噪声的治理286.3三废处理29第七章：工厂组织结构、布局及生产成本核算307.1工厂组织结构307.1.1人员组织结构307.1.2人员编制307.2工厂布局317.2.1厂址选择317.2.2厂房布置327.3生产成
8、本核算337.3.1固定成本计算337.3.2可变动成本347.3.3生产利润核算36结束语37致谢38参考文献39第一章 概述第一章 概述1.1 丙烯酸涂料的发展1843年，Joseph Redtenbacher首先发现丙烯酸酯单体，经过了近一个世纪，到了20世纪20年代末，Otto Rohm完成了丙烯酸工业。1935年，用丙酮、氢氰酸为原料生产甲基丙烯酸甲酯成功，1937年有ICI公司首先工业化，从此丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体商品化。20世纪30年代，Du Pont和ICI相继进行涂料用丙烯酸酯树脂的生产，热塑性丙烯酸酯涂料取代硝基漆在汽车和工业涂料上开始应用。到20世纪50年代，美国、加
9、拿大相继开发了热固性丙烯酸酯涂料，用于汽车涂装。在日本，20世纪50年代，溶剂型热塑性丙烯酸酯涂料工业化，60年代热固性丙烯酸酯涂料用于汽车涂装。20世纪60年代由丙烯直接氧化经丙烯醛生产丙烯酸方法开发成功，1969年美国联碳（UCC）建立了工业化生产装置，经过20多年不断改进，已成功制造丙烯酸酯的主流方法。1982年异丁烯直接氧化制造甲基丙烯酸酯，并在日本三菱人造丝公司工业化，经多次改进，该法已成为日本生产甲基丙烯酸酯的主流方法。从此丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯原料直接来自石油，为丙烯酸酯涂料提供了充足、廉价、优质的与原材料。在我国，20世纪60年代开始开发丙烯酸酯涂料，70年代开始广泛研究，80
10、年代由于北京东方化工厂丙烯酸装置的投产，为我国丙酸涂料的发展创造了有利条件。90年代，吉化和上海高桥的丙烯酸装置的投产，是我国丙烯酸酯涂料工业出现突飞猛进的发展。到20世纪末，20年间我国丙烯酸树脂漆增长了20倍。丙烯酸涂料有着众多的门类，是综合性好、通用性强的一类合成树脂涂料。其既可作装饰性涂料，又可作保护性涂料；既可制成溶剂型，又可制成水性；因此，丙烯酸涂料具有广泛的用途和重要的使用价值。在发达国家，丙烯酸涂料的产量已居所有合成树脂涂料的第二位。随着人们生活水平的提高，这种高性能的产品必将越来越受到人们的广泛关注。在美国和日本，涂料产量的年增长速度为2.5左右，而丙烯酸涂料的年增长速度超过
11、了4.5%。可见，丙烯酸涂料是未来涂料工业的发展方向。在国外涂料工业向集团化、规模化、专业化方向发展。进入90年代，世界涂料工业一直处于动态优化重组中，相继成立了一些颇具竞争力的大的企业集团，如SherwinWilliams、ICI、Akzo Nobel等1。为进一步加快我国丙烯酸树脂类涂料的发展，20世纪80年代在原化学工业部的统一策划下，北京东方化工厂引进国外先进技术，建成了颇具规模的丙烯酸类单体合成及丙烯酸乳液聚合装置，并相继投产。稍后，我国吉林化学工业公司、上海高桥石化亦建成丙烯酸类单体合成装置并成功投产。随后一股“丙烯酸”热潮席卷我国涂料业界，不少大型国有企业纷纷以建筑乳胶涂料为新建
12、技术改造项目，相继引进国外先进的丙烯酸乳胶及溶剂型树脂合成装置、技术以及涂料的制造技术，使得我国的丙烯酸系列涂料的研发、生产获得了长足的进步。尤其快干底漆料的研究完成使得溶剂型醇酸涂料，水性丙烯酸涂料，水性醇酸混合树脂，丙烯酸涂料，醇酸树脂乳液和涂料在不同的颜色组合下有不同的用途。20世纪90年代我国丙烯酸类涂料才真正步入成熟发展的阶段。1992年我国丙烯酸类涂料的产量达到15700t，占全国涂料总产量的1.5%。2010 年国内丙烯酸及酯的产能分别达到117.9万t/a、172.8万t/a，我国已成为世界丙烯酸及酯类的最大产国，丙烯酸树脂及涂料产量也将居世界首位。然而，纵向比较固然可喜，横向
13、比较起来则仍然不容乐观，同时期日本丙烯酸类涂料的产量占全国涂料总产量的7%，而其他发达国家有的还要高，如美国等西方国家就达到20%左右。因此，我国丙烯酸类涂料的总体水平与工业发达国家相比，仍然存在一定差距2。1.2 丙烯酸涂料的应用现状经过50多年的应用，丙烯酸树脂涂料得到了长足的发展。在工业发达的国家中，丙烯酸树脂的产量已居合成树脂的第二位，如美国在1987年用于涂料的丙烯酸树脂消费量就已达24吨，仅次于醇树脂29.9吨（包括聚酯树脂）的消费量。我国的丙烯酸树脂就发达速度而言是高的，但目前在合成树脂中的排位仍很低，与醇树脂的产量相比简直微不足道，1997年醇酸树脂涂料产量为34.9万吨，而丙
14、烯酸树脂涂料产量仅为5.2吨，占涂料总产量的3.87%，但其增长速率仅次于聚氨酯树脂涂料。到目前为止，丙烯酸树脂涂料的最大应用市场是轿车涂装、建筑涂装，其他如轻工、家电、金属器具、铝制品、卷材。仪器仪表、纺织品、塑料制品、木制品、造纸工业等。在工业防腐蚀涂料的应用中，丙烯酸树脂涂料并未发挥其特长。随着热固性丙烯酸树脂涂料的发展，在丙烯酸树脂侧链可以引入羟基或羧基、环氧基等，可以分别用环氧、氨基、聚氨酯交联成热固性涂膜，提高性能。由于丙烯酸树脂涂料色浅、户外耐候性佳、保光保色性优、耐热性好，在170温度下不分解、不变色，有一定的耐腐蚀性，与环氧富锌涂料、聚氨酯涂料等有良好的配合，在户外钢结构中也
15、开始应用3。丙烯酸酯树脂涂料已进入了涂料的各个应用领域。丙烯酸酯树脂涂料首先是用于工业涂料，在汽车、飞机、家具、罐头、机械等制造业领域得到广泛应用，而后在建筑物的内外墙装饰中丙烯酸酯乳胶漆不仅性能优异、易于施工应用，又是环境友好型涂料，必然成为内外墙主导品种。随着塑料工业的发展，塑料制品日益增加，为了调高塑料物件表面的装饰和防护性，给丙烯酸酯涂料提供了另一应用领域。丙烯酸酯乳液型防腐蚀底漆的出现，标志着丙烯酸酯树脂涂料已经进入金属防腐蚀领域，并使之水性化。特种涂料或功能型涂料中，如海洋船舶用的防污涂料、通讯用的光纤导纤维涂料等中丙烯酸酯树脂均发挥优异作用。丙烯酸酯单体可以制备各种形态的涂料，首先是以溶剂型涂料问世，随着环保型涂料的发展，水性涂料、高固体分体料、辐射固化涂料、粉末涂料等已成为发展趋势。丙烯酸酯涂料可用其他树脂进行改性，大大拓宽了丙烯酸酯涂料的应用领域。与此同时，发展高性能丙烯酸酯涂料也成为一种发展趋势。例如有机硅改性溶剂型丙烯酸酯涂料，可以提高汽车面漆涂层的耐擦伤性、耐酸雨性；有机硅改性丙
