2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——應(yīng)用化學(xué)在家具表面處理中的環(huán)保涂裝技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪一項(xiàng)不是傳統(tǒng)溶劑型家具涂料造成環(huán)境污染的主要因素？A.高揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）含量B.涂料利用率低導(dǎo)致浪費(fèi)C.涂料干燥過程中釋放甲醛D.廢氣中含有害重金屬2.水性涂料成膜的關(guān)鍵在于（）。A.油漆在空氣中氧化聚合B.樹脂分子在溶劑中溶解后揮發(fā)C.乳液中的樹脂顆粒聚結(jié)、脫水成膜D.在高溫下樹脂發(fā)生熱聚合反應(yīng)3.無溶劑涂料的主要特點(diǎn)是（）。A.以水為分散介質(zhì)，環(huán)保性好B.固體含量接近100%，幾乎無VOCs排放C.涂膜通過紫外線照射引發(fā)聚合固化D.以粉末形式涂裝，涂料利用率高4.在水性丙烯酸酯涂料中，成膜助劑的主要作用是（）。A.提供顏色B.增加涂料粘度C.幫助樹脂在水相中分散并促進(jìn)成膜D.提高涂膜的耐水性5.下列哪種固化方式屬于光化學(xué)引發(fā)聚合？（）A.熱熔固化B.使用過氧化物催化的熱固化C.利用UV光引發(fā)聚合D.使用胺類物質(zhì)引發(fā)環(huán)氧樹脂固化6.粉末涂料涂裝的主要工藝是（）。A.沉浸涂裝B.刷涂或滾涂C.靜電噴涂D.空氣噴涂7.在家具表面處理中，底漆的主要作用不包括（）。A.增強(qiáng)面漆與基材的附著力B.封閉基材的孔隙，防止面漆滲透C.提供初步的遮蓋力和裝飾性D.直接決定最終涂膜的光澤和硬度8.符合綠色化學(xué)原則的涂料體系是（）。A.大量使用有毒重金屬顏料B.采用高VOCs含量的溶劑型涂料C.開發(fā)使用生物基可再生資源合成的樹脂的涂料D.涂裝過程中產(chǎn)生大量廢溶劑，且處理困難9.涂料的遮蓋力主要取決于（）。A.顏料體積濃度（PVC）B.涂料的粘度C.涂料的固含量D.涂料的施工性10.下列哪項(xiàng)技術(shù)不屬于目前主流的環(huán)保輻射固化技術(shù)？（）A.紫外線（UV）固化B.電子束（EB）固化C.熱風(fēng)干燥固化D.激光固化（新興技術(shù)）二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.家具表面涂裝的主要目的是保護(hù)基材、改善外觀和提升______。2.水性涂料中，將樹脂以細(xì)小顆粒穩(wěn)定分散在水中形成液態(tài)涂料的體系稱為______。3.無溶劑涂料之所以環(huán)保，關(guān)鍵在于其幾乎不含揮發(fā)性有機(jī)化合物，涂料利用率可達(dá)______以上。4.輻射固化涂料主要包括利用______或______引發(fā)聚合的涂料。5.在涂料配方中，______提供涂料的顏色，______賦予涂料特定的物理機(jī)械性能和功能。6.根據(jù)綠色化學(xué)原則，選擇涂料原材料時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮使用______、毒性低的原料，并減少______的產(chǎn)生。7.涂料的VOCs含量通常以______或______來衡量。8.粉末涂料涂裝過程中，靜電吸附是使粉末均勻附著在工件上的關(guān)鍵力，同時(shí)高溫熔融流平形成涂膜。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義）1.顏料體積濃度（PVC）2.成膜助劑3.綠色溶劑4.涂料配方設(shè)計(jì)四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述水性涂料與傳統(tǒng)溶劑型涂料相比，在環(huán)保方面的主要優(yōu)勢(shì)。2.簡(jiǎn)述無溶劑涂料在性能方面可能存在的優(yōu)勢(shì)。3.簡(jiǎn)述影響家具表面涂料環(huán)保性的主要因素有哪些？五、論述題（每小題8分，共16分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析或論述下列問題）1.試比較水性涂料、無溶劑涂料和粉末涂料在家具表面處理應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景。2.從化學(xué)原理的角度，談?wù)勅绾瓮ㄟ^涂料配方設(shè)計(jì)來提高涂料的環(huán)保性能（例如降低VOCs、增強(qiáng)生物降解性等）。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.C5.C6.C7.D8.C9.A10.C二、填空題1.耐久性2.乳液（或乳膠）3.95%4.紫外線（UV），電子束（EB）5.顏料，填料6.可再生（或可再生資源），廢物7.固體含量，揮發(fā)物含量8.靜電吸附三、名詞解釋1.顏料體積濃度（PVC）：指涂料中所有固體顆粒（顏料、填料、樹脂、助劑）的體積占涂料總體積的百分比。2.成膜助劑：在涂料中，用于幫助樹脂在水分散介質(zhì)中或無溶劑體系中軟化、流動(dòng)并最終形成連續(xù)均勻涂膜的助劑，尤其是在水性涂料中，它有助于樹脂的溶解和成膜，并在成膜后或之后被去除。3.綠色溶劑：指對(duì)環(huán)境和人體健康危害較小、易生物降解或可再生來源的溶劑，常用于替代傳統(tǒng)高毒性有機(jī)溶劑，以減少VOCs排放和環(huán)境污染。4.涂料配方設(shè)計(jì)：根據(jù)涂料的預(yù)期用途、性能要求（如附著力、硬度、耐候性、環(huán)保性等）、成本以及施工條件，科學(xué)合理地選擇和確定涂料中各種原材料（樹脂、顏料、填料、助劑、溶劑等）的品種、類型和比例的過程。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：對(duì)比兩類涂料的組分和揮發(fā)物含量。水性涂料以水為分散介質(zhì)，主要揮發(fā)物是水，而非有毒有機(jī)溶劑；溶劑型涂料則含有大量有機(jī)溶劑，是VOCs的主要來源。因此，環(huán)保優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在VOCs排放量和使用安全上。答案要點(diǎn)：水性涂料以水為分散介質(zhì)，幾乎不含或僅含少量低毒性揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs），且用水替代了有毒有害的有機(jī)溶劑，減少了VOCs排放和空氣污染；對(duì)環(huán)境和操作人員危害較小；溶劑型涂料則含有大量有機(jī)溶劑，VOCs含量高，干燥慢，對(duì)環(huán)境和健康有較大危害。2.解析思路：分析無溶劑涂料的組分和成膜特性。無溶劑涂料幾乎不含VOCs，固體含量極高，涂層致密。這些特性直接關(guān)系到涂膜的最終性能。答案要點(diǎn)：無溶劑涂料固體含量接近100%，幾乎無VOCs排放，環(huán)保性極佳；涂膜致密，致密性優(yōu)于水性、溶劑型涂料，因此附著力強(qiáng)、耐滲透性好；涂層厚度均勻，外觀質(zhì)量高；生產(chǎn)效率高，減少了溶劑揮發(fā)帶來的能耗；但設(shè)備投資較高，對(duì)基材表面處理要求嚴(yán)格。3.解析思路：從涂料的組成、施工過程和廢棄物處理等環(huán)節(jié)思考影響環(huán)保性的因素。答案要點(diǎn)：①涂料原材料的選擇：是否使用高毒、高揮發(fā)性有機(jī)溶劑，是否含有害重金屬顏料，樹脂是否為生物基或可再生資源；②涂料配方設(shè)計(jì)：固體含量高低（高固體含量更環(huán)保），成膜機(jī)理是否綠色；③施工過程：VOCs的揮發(fā)量，能源消耗（如烘干溫度、時(shí)間）；④廢棄物處理：廢漆、廢溶劑、廢漆渣的處理方式和環(huán)境影響。五、論述題1.解析思路：分別闡述三種涂裝技術(shù)的核心特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合家具表面處理的具體需求（如基材類型、環(huán)保要求、成本預(yù)算、裝飾效果等）進(jìn)行分析比較，指出各自的適用場(chǎng)景。答案要點(diǎn)：水性涂料：以水為分散介質(zhì)，環(huán)保性好，VOCs低，安全性高，施工相對(duì)簡(jiǎn)單，氣味小。優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保、健康；缺點(diǎn)是部分性能（如硬度、耐水性、耐候性）可能不如溶劑型或無溶劑型，干燥速度受環(huán)境溫濕度影響較大，成本可能較高。適用于對(duì)環(huán)保要求高、基材處理要求不極端、裝飾性要求中等的場(chǎng)合，如室內(nèi)家具。無溶劑涂料：固體含量接近100%，VOCs幾乎為零，涂膜性能優(yōu)異（高附著力、致密性、硬度、耐化學(xué)性），生產(chǎn)效率高。優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保性極佳、涂膜性能優(yōu)異、效率高；缺點(diǎn)是設(shè)備投資大，對(duì)基材清潔度、干燥度要求極高，施工溫度范圍窄，成本較高。適用于對(duì)環(huán)保和性能要求極高、大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合，如高端家具、金屬家具部件。粉末涂料：以粉末形式涂裝，涂料利用率接近100%，無VOCs排放，涂膜機(jī)械性能好，可回收利用，表面質(zhì)量好。優(yōu)點(diǎn)是極環(huán)保、涂料節(jié)省、涂膜性能好、可自動(dòng)化生產(chǎn)、幾乎無廢棄物；缺點(diǎn)是設(shè)備投資大，只適用于導(dǎo)電或易感應(yīng)帶電的基材，對(duì)復(fù)雜形狀工件施工有難度，能耗較高（高溫固化）。適用于對(duì)環(huán)保要求高、尺寸穩(wěn)定性好、大批量生產(chǎn)的工業(yè)化家具，如板式家具、金屬家具。適用場(chǎng)景：需綜合考慮家具類型（實(shí)木、板式、金屬）、環(huán)保等級(jí)要求、成本預(yù)算、生產(chǎn)規(guī)模和最終產(chǎn)品定位來選擇最合適的涂裝技術(shù)。2.解析思路：從化學(xué)角度出發(fā)，圍繞降低VOCs和提高生物降解性兩個(gè)環(huán)保目標(biāo)，探討配方設(shè)計(jì)中的策略。降低VOCs可通過提高固體含量、選擇低分子量或無溶劑組分、使用反應(yīng)型稀釋劑等方式實(shí)現(xiàn)。提高生物降解性則可以考慮使用生物基可再生資源合成的樹脂、引入可生物降解的鏈段或助劑、設(shè)計(jì)易于微生物作用的分子結(jié)構(gòu)等。答案要點(diǎn)：提高涂料環(huán)保性能（降低VOCs、增強(qiáng)生物降解性）可以通過涂料配方設(shè)計(jì)從以下方面入手：1.降低VOCs含量：a.提高樹脂的固體含量：選用高分子量樹脂或通過預(yù)聚物、齊聚物技術(shù)提高體系固含量，減少必要的稀釋劑用量。b.采用無溶劑或高固體含量涂料體系：直接使用100%固體含量的活性組分或高固體含量（>60-70%）的涂料，如無溶劑聚氨酯、環(huán)氧涂料，或高固體含量水性涂料、輻射固化涂料。c.使用反應(yīng)型稀釋劑：在樹脂聚合或交聯(lián)過程中，使用能與樹脂反應(yīng)并參與成膜的稀釋劑（如環(huán)氧活性稀釋劑），替代傳統(tǒng)揮發(fā)性溶劑。d.選擇環(huán)保型溶劑：在必須使用溶劑的水性或溶劑型涂料中，選用低毒、低VOCs、可生物降解的綠色溶劑（如醇酯類、酯類、醚醇類）。2.增強(qiáng)生物降解性：a.使用生物基可再生資源合成的樹脂：如利用植物油（蓖麻油、亞麻籽油）、天然橡膠、淀粉等生物質(zhì)資源合成或改性得到的醇酸樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂等，這些樹脂