实验四一种涂料的制备.doc

实验四 一种涂料的制备一、目的要求了解乳胶涂料的特点及其配制方法。二、原理涂料的定义：涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能的固态漆膜的一类液体或固体材料之总称。早期多以植物油为主要原料，故有“油漆”之称。涂料的组成：现代涂料由合成树脂、有机/无机颜填料、溶剂、助剂组成。涂料的分类：分类方式很多，目前国内涂料分类方法主要有以下几种：按涂料主体合成树脂分:如醇酸磁漆、丙烯酸面漆；按涂料用途分类：如聚酯氨基汽车面漆、过氯乙烯机床漆、醋丙内墙涂料、硅丙外墙涂料等；按涂料施工方式分类：如阳极/阴极电泳底漆、环氧酯电沉积涂料、氨基静电喷涂稀稀剂。按涂料成膜方式（烘干、自干、紫外光照射固化）、油基/水基分类。传统的涂料(油漆)都要使用易挥发的有机溶剂，例如汽油、甲苯、二甲苯、醋、酮等，以帮助形成漆膜。这不仅浪费资源，污染环境，而且给生产和施工场所带来危险性，如火灾和爆炸。而乳胶涂料的出现是涂料工业的重大革新。它使用水为分散介质，革除了使用有机溶剂的许多缺点，因而得到了迅速发展。目前乳胶涂料广泛用作建筑涂料，并也已进入工业涂装的领域。通过乳液聚合得到的聚合物乳波，其中聚合物以微胶粒的状态分散在水中。当涂刷在物体表面时，随着水分的挥发，微胶粒互相挤压而形成连续而干燥的涂膜。这是乳胶涂料的基础。此外，还要配入颜料、填料以及各种助剂如成膜助剂、颜料分散剂、增稠剂、消泡剂等。三、主要试剂及仪器 丙烯酸酯或改性聚醋酸乙烯乳液(固含量45)、去离子水、分散剂5040、磷酸三丁酯、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、TRM112增稠剂、丙二醇、消泡剂、丙二醇单丁醚、丙酮、无水乙醇、正十八烷基磺酸钠、正丁醇； 烘箱、搅拌器、搪瓷或塑料杯(或150ml烧杯)、漆膜涂布器、马口铁板（12cm6cm,150块）、PH试纸、湿抹布、棉球、附着力测定仪、粘度计、擦洗实验机。四、实验步骤1.浆料的配制：把20克去离子水、0.5克消泡剂、0.7克分散剂5040、12g丙二醇、35g丙二醇单丁醚、正十八烷基磺酸钠5g、加入到烧杯中，开动搅拌机，逐渐加入18克钛白粉、8克滑石粉和6克碳酸钙，搅拌分散均匀后加入0.3克磷酸三丁酯，继续快速搅拌10分钟，制得浆料；2.涂料的配制：在上述体系中以慢速加入40克苯丙乳液，直至搅匀为止，加入正丁醇5克，即得白色涂料。若再加少量彩色颜料浆，可得彩色涂料。若体系中有泡沫生成，可适当加入少许消泡剂，注意不要过多，否则会影响漆膜性能。视粘度需要，可适当加入增稠剂。3.成品要求外观：白色稠厚流体固含量：50干燥时间：25表干10分钟，实干24小时。4.性能测定：A:测试涂料的粘度；B：涂刷马口铁板3块，同时观察干燥速度（室温45min），放入烘箱60度1小时后测试附着力、耐擦洗时间。问题：怎么做耐湿擦性试验？五、注意事项(1)在搅匀颜料、填充料时，若粘度太大难以操作，可适量加入乳液至能搅匀为止。(2)最后加乳液时，必须控制搅拌速度，防止大量泡沫产生。(3)涂膜前, 马口铁板应清洗干净并晾干（先用水后用丙酮及乙醇）。六、思考题1.试说出配方中各种原料所起的作用。2.在搅拌颜料、填充料时为什么耍用高速搅拌机高速搅？用普通搅拌器或手工搅拌对涂料性能有何影响？3.影响涂料附着力及耐擦洗时间的因素有哪些？附1： 涂层耐水洗刷性能测定一、实验目的1.了解涂层耐水洗刷性能的测试方法；2.理解户外涂层如建筑外墙乳胶漆涂层耐水洗刷性的重要意义。二、实验原理耐洗刷实验机是一种使刷子在试验样板的涂层表面作直线往复运动、对其进行洗刷的仪器。其构造如下图所示。刷子运动频率为每分钟往复37次循环（74个冲程），每个冲程刷子运动距离为300mm，在中间100mm敬意大致为匀速运动。在90mm38mm25mm的硬木板（或塑料板）上，均匀地打60个直径约为3mm的小孔，分别在孔内垂直地栽上黑猪棕，与毛成直角剪平，毛长约为19mm。使用前将刷毛浸入20度左右水中，12mm深，30min，再用力甩净水，浸入待测试洗刷介质中12mm深，20min。刷子经此处理才可使用。待测试洗刷介质是将洗衣粉溶于蒸馏水中配成0.5%（按质量计）的溶液，其PH值为9.510.0。洗刷介质出可是按产品标准规定的其它介质。技术参数： GB/T9153-88 毛刷运行频率：37+/-2次/分钟毛刷运行距离：300mm 毛刷与夹具重量：450+/-2g 洗刷记数范围：0-9999 外形尺寸：460560450 用途：测定建筑涂料涂层的耐洗刷性能试验技术特征；在规定试验条件下，通过投定、变更毛刷往复运动的洗刷次数，测定建筑涂料涂层表面的抗擦洗性能。涂料作为建筑的外衣，在外墙要受到雨水的洗刷，而在内墙要受到用户的刷洗，如果涂料不耐洗刷，那么很快就会露底。三、实验仪器及原料马口铁板、材料合成试验三 中所制备的涂料、毛刷、漆膜涂布器、耐洗刷试验机四、实验步骤1.试验样板的制备：附2：漆膜附着力测定法一、实验目的了解漆膜附着力的意义，掌握其测定方法。二、实验原理漆膜附着力是油漆涂膜的最主要的性能之一。所谓附着力，是指漆膜与被涂物表面物理和化学力的作用结合在一起的坚牢程度。根据吸着学说，这种附着强度的产生是由于涂膜中聚合物的极性基团（如羟基或羧基）与被涂物表面极性基团相互结合所致，因此影响附着力大小的因素很多，比如，表面污染、有水等等。目前测附着力的方法可分为三类，切痕法、剥离法、划圈法，本实验中采用较为普遍使用的划圈法进行测定，此方法已列入漆膜检验标准（GB 172079），按螺纹线划痕范围中的漆膜完整程度评定，以级表示。三、实验仪器马口铁块，四倍放大镜，漆膜附着力测定仪（图41）四、实验内容及步骤1.检查钢针是否锐利，针尖距工作台面约3cm。2.将针尖的偏心位置即回转半径调至标准回转半径。方法：松开卡针盘3后面的螺栓和回转半径调整螺栓4，适当移动卡针盘后，依次紧固上述螺栓，划痕与标准圆划线图比较，直至与标准回转半径5.25mm的圆滚线相同调整完毕。3.样板正放在试验台上（漆膜朝上），用压板压紧。4.酌加砝码，使针尖接触到漆膜，按顺时针方向均匀摇动手轮，转速以80100转/分图41 附着力测定仪1荷变盘；2-升降棒；3-卡盘针；4-回转半径调整螺栓；5-固定样板调整螺栓；6-试验台；7-半截螺帽；8-固定样板调整螺栓；9-试验台丝杠；10-调整螺栓；11-摇柄为宜，圆滚线标准图长为7.50.5cm。5.向前移动升降棒2，使卡针盘提起，松开固定样板的有关螺栓，取出样板，用漆刷除去划痕上的漆屑，以4 倍放大镜检查划痕并评级。注意：一根钢针一般只使用5次试验时针必须刺到涂料膜底，以所画的图形露出板面为准五、实验结果评级方法：附着力分为7个等级，如图42，以样板上划痕的上侧为检查的目标，依次标出1、2、3、4、5、6、7，按顺序检查各部位漆