苯丙乳胶涂料的制备.doc

苯丙乳胶涂料的制备本文由bbshlsh贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 第 卷 第 期 西 南 师 范 大 学 学 报 （ 自然 科 学版 ） （ ） 年 月 文章缩 号 ： （ ） 一 苯 丙 乳 胶 涂 料 的 制 备 张树 鹏 ， 傅 相 锴 ， 重 庆 渝北 中学 重 庆 傅 宏。 南 师范 大学 化 学 化 工学 院 重 庆 ； 西 重庆 应 用化 学市 级 重点 实 验 室 。重庆 摘 要 ：以水 作溶 剂 ?苯 乙烯 ，丙 稀 酸酯 。丙稀 酸 聚 乙烯 醇等 共 聚合成 乳 液 ，探 索 了聚 合乳 液 的物 料 组 成 及反 应 温 度 、反应 时 间 、加料 时 间 及 引发 剂 的用 量 对共 聚乳 液 性能 的影 响 在 此基 础 上 进一 步 制备 了乳 胶 内墙 涂 料 ，确定 并 了颜基 比及 各种 填 料 的较 好 用量 测试 并 报 道 了乳 液及 内墙 涂 料 的 性 能试 验 结 果 ，最 后 给 出 了乳 液 和 内墙涂 料 较 佳 的合 成工 艺 关 键 词 ：苯 丙 乳液 内墙 涂料 乳胶 漆 文 献标 识 码 ： 中图分 类号 ： 建 筑 乳 胶 漆 在 中 国 建 筑 漆 中 已成 为 主 要 产 品但 是 乳 胶 漆 大 量 用 于 建 筑 在 中 国 走 了 很 长 的路 距 今 已 有 年 的历史 年间乳胶 漆 的发 展经历 了 次高潮 目前 ， 为建筑乳 胶漆用 的乳液 ， 我国开发 生 作 在 产 的 有 ：聚 醋 酸 乙烯 乳 液 、醋 酸 乙烯 一 丁 稀 二 酸二 丁 酯 共 聚乳 液 、醋 酸 乙烯 一 稀 酸 酯 共 聚 乳 液 、氯 乙烯 一 顺 丙 偏 氯 乙烯 共 聚 乳 液 、苯 乙烯 一 稀 酸 酯 共 聚乳 液 、纯 丙 稀 酸 酯共 聚 乳 液 以及 醋 酸 乙 烯 一 碳 酸 乙 烯 酯 共 聚 乳 丙 叔 液 等因 为 在 合 成 工 艺 和 性 质 上 的 优 越 性 以 及 价 格 相 对 较 低 的 原 因 ，苯 乙 烯 一 稀 酸 酯 共 聚 乳 液 在 各 种 乳 丙 胶 漆 的调 制 上 得 到 了广 泛 的 应 用 通常 的溶 剂型涂料在 合成 中使用 了不 同品种 、不 同数量 的有 机溶 剂 ，主要 成 膜物 溶解 为 稀薄 的溶 液， 利 于涂料 的施 工 溶剂 易燃 、 但 有毒 、 污染 环境 ， 且经济 上造成一定 的浪费 ， 国都在尽量 减少有机溶 剂在 各 涂料 中的使用 但是苯丙乳胶 涂料 是一种水溶 性的乳胶漆 它 克服 了 以往 普 通聚 乙烯 醇类涂 料 的缺点苯 丙乳胶漆耐水 、 耐碱 、耐擦 性好 ， 而且 涂膜 的耐候 性 、附着 力 都有 上好 的表现 ，且价 格适 中，制备 工艺稳 定 因此 ，为满 足 普 通 家 庭 或 者 单 位 的大 众 化 需 求 ，本 着 经 济 实 惠 的 原 则 ，并 兼 顾 生 产 过 程 及 开 发 的 能 力 ，通 过 对 苯丙 乳 液 的改 性 ，研 制 出 高 档 次 的 内 墙 涂 料 实 验 部分 一 仪 器 与 试 剂 电热 恒 温 干燥 箱 ，高 速 搅 拌 机 ， 高剪 切 混 合 乳 化机 一 甲基 丙 稀 酸 甲 酯 ，甲 基 丙 稀 酸 丁 酯 ， 乙烯 ， 稀 酸 ，聚 乙 烯 醇 为 工 业 品 ，过 硫 酸 钾 ，碳 酸 氢 钠 ，氨水 ， 苯 丙 各 种 表 面 活性 剂 等 为 分 析 纯 试 剂 ，水 为 去离 子 水 收稿 日期 作 者简 介 张树 鹛 （ ） 一 。男 ，吉林 长 春人 硕 士研 究生 ， 主要从事 材料 化学 方 面的研 究 通 讯作 者 ：傅相锴 教 授 ，博 士生 导师 维普资讯 苯 丙 乳 液 合 成 配 方 西 南 师 范 大 学 学报 （ 自然科 学版 ） 第 卷 去 离 子水 甲 基 丙 稀 酸 甲 酯 甲 基丙 稀 酸 丁 酯 苯 乙烯 丙 稀 酸 阴 离 子 表 面 活性 剂 聚 乙烯 醇 过 硫 酸 钾 碳 酸 氢 钠 ， ， ， ， 非 离 子 表 面 活 剂札 性 氨水 操 作 方 法 （ ）配 制 一 定 百 分 含 量 的过 硫 酸 钾 水 溶 液 以及 一 定 百 分 含 量 的碳 酸 氢 钠 的 水 溶 液 （ ）称 取 阴 离 子 表 面 活 性 剂 加 入 水 （ 外 添 加 ） 配 成 的 水 溶 液 ， 加 入 稀 额 中 再 水 释 ，加 入 非 离 子 活 性 剂 称 取 聚 乙 烯 醇 加 入 水 （ 外 添 加 ） 成 的 水 溶 液 ，再 加 额 配 入 水 稀 释 取 上 述 过 硫 酸 钾 水 溶 液 ，用 水 稀 释 （ ）在 乳 化 器 中 加 入 部 分 原 料 进 行 单 体 预 乳 化 包 括 去 离 子 水 ，活 性 剂 稀 释 液 ，苯 乙烯 ，甲 基丙 稀 酸 丁 酯 ，丙 稀 酸 剧 烈 搅 拌 后 ，成 一 乳 白色 混 合 物 （ ）制备种子乳 液 ：当三 口烧瓶 的温度在 时 ， 加入部分水 ， 部分 乳 化剂 和部分 引发剂 ， 再加入部 分预乳化液 ， 慢慢 升温至反应 放热 ，表明乳液 聚合反应 已经开 始最后 温度控 制在 之 间 （ ）配制滴加乳 液 ： 把剩 余的乳 化液和剩余 药品加入乳 液加 料斗 中 ， 烈搅 拌 使之 混合 均匀制成 滴 加 剧 乳液 （）最后把 剩余 的引发剂和滴 加乳液连 续的加入反应 器 中， 内滴 完滴 加速度 ? 一 在 （ ）加 完 乳 液后 ， 温 待 反 应 完 全 再 冷 却 至 恒 ， ，恒 温 后 ，冷 却 至 以 下 ，调节 值在 之间 ，即得具 有微蓝 色乳光 的乳 白色粘稠状 液体 乳 液 的性 能 测 试 项 目 外观 观察 乳 液 中有 无 颗 粒 结 块 ，以判 断其 聚 合 质 量 粘 度 使用 涂一 杯测粘度 当乳 液总量较 小时 ，可使 用落球粘度 法 ，测相对 值 ，即用 直径 为 的刚 球 ， 秒 表 记 录 在 量 筒 乳 液 中 ，移 动 所 需 的 时 用 稳 定 性 在 试 管 中 ，按 乳 ： 液 无 沉 淀 物 为合 格 水 稀释 稳 定 性 一：比例 配 制 溶 液在 乳 液 中 加 入 溶 液 混 合 静 置 ， 在 试 管 中 ，按 乳 ： 去 子 液 离 水一 ： 比例 ，在 乳 液 中 加 入 去 离 子 水 混 合 均 匀 后 静 置 无 沉 淀 物 为 合 格 固含 量 按 国 标 ，用 常 压 加 热 法 测 定 ，即将 乳 液 于 的 电热 恒 温 干 燥 箱 中干 燥 ，至 恒 重 ， 重 计 称 算 固含 量 乳 液 固含 量 按 下 式 计 算 一 （ 。 ） ） （ 其 中 ： 。 。 别 为 恒 重 后 及 干 燥 前 乳 液 重 量 （ ） ， 分 膜 的 耐 水 、耐 酸 碱 性 将 涂 有 乳 液 的 玻 璃 载 片 在 室 温 下 干 燥 后 ，分 别 浸 入 去 离 子 水 ， 硫 酸 溶 液 和 氢 氧 化 钠 饱 和 溶 液 中放 维普资讯 第 期 张 树 鹏 ， 等 ：苯 丙 乳 胶 涂 料 的 制 备 置 观 察 其 变 化 以无 变 化 者 为通 过 苯 丙 乳 胶 漆 的 制 备 配 方 醇酯 一 水 钛 白粉 （ 红 石 型 ） 金 立 德 粉 硼 砂 丙 二 醇 轻 质 碳 酸 钙 超 细 高 岭 土 苯 丙 乳 液 明 矾 六偏 磷 酸 钠 防 酶剂 制 备 步骤 甲基 纤 维 素 消 泡 剂 先 将 水 放 入 高 速搅 拌 机 中 ，在 低 速 下 加 入 防 酶 剂 、成 膜 助 剂 、增 稠 剂 、分 散 剂 、消 泡 剂 搅 拌 混 合 均 匀 后 ，将 颜料 、填 料 用 目筛 慢 慢 筛 入 搅 拌 机 叶 轮 搅 起 的 旋 涡 中 ，调 节 搅 拌 机 叶 轮 与 调 漆 桶 底 之 间 为 合 适 的 距 离 ，加 完 后 ，高 速 分 散 当 细 度 合 格 后 即 分 散 完 毕 将上述色浆加 入到涂料桶 中 ， 搅拌 下再加入苯丙乳 液 、 调整 剂和其他 助剂 ，控制搅拌速度 ， 并用 水 或增 稠 剂 调 整 粘 度 结 果 与 讨 论 乳 液 性 能 测 试 结 果 、内墙 涂 料 的 性 能 测 试 结 果 分 别 见 表 、表 表 乳 液 性 能 测 试 结 果 表 内墙 涂 料 的 性 能 测试 结 果 项 目 性 能 测 试 结 果 项 目 结 无 硬 块 果 乳液 外观 固 含 量 乳 白 色 稠 状 液 体 有 微 蓝 色 乳 光 容 器 中 状 态 颜 色 和外 观 洁 白 整 平 次 不 脱粉 容器 中状 态 钙离 子稳 定性 稀 释 稳 定 性 值 无 沉 淀 无 颗 粒 ，稀 释 稳 定 性 好 ，热 稳 定 性 好 通 过 通 过 耐 擦洗 性 附 着 力 遮 盖 力 干燥 时间 值 良好 涂 膜试 验 粘 度 成 膜 快 ，附 着 力 强 ? 乳 液 合成 乳液聚合是 自由基 聚合方式 之一 ，它是在水相 中 ，由单 一的 或是不 同 的 乙烯 基 单 体的非 均相 体系所 得 的聚合物 不是一个均相 的溶 液 ， 而是在 水相 中一个稳 定的分散体 系 ， 为聚合物乳 液 称 引 乳液是建筑 乳胶 涂料 的主要成 膜物质 ， 是影响乳胶 涂料 性能 好坏 的首要 因素 ， 液的性 能 主要取决于 乳 所 用 的原 料 、用 量 、组 成 、合 成 工 艺 及选 用 的助 剂 表 面 活 性 剂 非 离 子 表 面 活性 剂 的 同 一 分 子 中 ，存 在 两 个 组 分 ，一 个 是 亲 油 部 分 ，一 个 是 亲 水 部 分 在 乳 液 聚 合 中 使 用 的 表 面 活 性 剂 一 般 是 采 用 把 阴 离 子 型 和 非 离 子 型 一 起 配 合 使 用 ，阴 离 子 型 的 以 双 电 层 和 屏 蔽 稳 定 化 的 双 重 效 果 使 颗 粒 分 散 稳 定 化 ， 离 子 的 则 以稳 定 屏 蔽 化 使 颗 粒 分 散 稳 定 化 非 引 引 发 剂 乳液 聚合 用的引发剂 必须是水 溶 的引发剂 用量增 大 ， 反应 速度 快 ， 膜拉 伸 强度增 大 ，但乳液 不稳 胶 定易破乳凝 聚用量过 少 ，聚合 反应慢 引发 剂用量 和滴 加方 式会 影响 乳 液聚合 物 的分 子量 大小 ， 子 分 维普资讯 西 南 师 范 大 学 学报 （ 自然 科 学版 ） 第 卷 量 分 布 及 反 应 速 度 和 反 应 转 化 率 文采 用 的 引 发 剂 较 适 当 （ 本 表 ） 表 引 发 剂 用 置 对 乳 液 状 态 的影 响 缓 冲 剂 在 聚 合 反 应 中 ，体 系 的 往 往 有 偏 离 的倾 向 ，有 些 表 面 活性 剂 形 成 胶 束 ，有 些 引 发 剂 以 及 某 些 单 体 的 水 解 对 是 敏 感 的 所 以 往 往 加 入 缓 冲 剂 以 防 止 的 偏 离 ，确 保 乳 液 体 系 稳 定 值 调 节 由于 苯 丙 乳 液 中 含 有 羧 基 ， 值 在 左 右 ，为 了提 高乳 液 的 稳 定 性 ，须 用 氨 水 将 乳 液 值 调 至 ，得 到 水 溶 性 聚丙 烯 酸 酯 盐 中 和 后 的 乳 液 粘 度 、稳 定 性 明 显 提 高 颜 料 和 填 料 颜料 和填料是构成乳 胶涂料 成膜物 质的次要成分 ， 为内墙 用 的颜料 ， 料 主要应 有 良好 的耐碱性 和 作 填 易分 散性等特点 钛 白粉 和 立 德 粉 是 乳 胶 涂 料 中 最 常用 的 白色 填 料 钛 白粉 具 有 很 强 的 着 色 力 和 遮 盖 力 ，并 有 优 异 的理 化性 能 ， 但价 格较贵 ， 立德 粉着 色力和遮盖力 仅次于钛 白粉 ， 价格便 宜 ， 但 可用 于 内墙 涂料 为 了降低成 本 ，在 配 方 中 可 添 加 一 定 量 的硅 灰 石 粉 和 高 岭 土代 替 立 德 粉 填 充 料 可 选 用 轻 质 碳 酸 钙 ，重 质 碳 酸 钙 和 滑 石 粉 等 分 散 剂 分散剂 能吸附在液一 固界 面上 ， 而降低其界 面 自由能 ， 固体粉末 均匀的分 散在液体 中 ， 从 使 并不会重新 聚 集 在 一 起 消 泡 剂 乳化剂 的使用 导致乳 液表面 张力下降因此产 生大量 的气泡气泡 不仅 使操 作 变得 困难 ， 而且 影响 涂 料 质 量 因此 必 须 加 入 消 泡 剂 消 泡 。 成 膜 助 剂 成 膜 助 剂 能 够 促 进 乳 液 中 的 聚 合 物 粒 子 的 塑 性 流 动和 弹 性 变 形 改 善 它 们 在 凝 聚 时 的 变 形 ，使 之 能 在 较 宽 的 范 围 内成 膜 ，即 降 低 乳 液 的最 低 成 膜 温 度 成膜助剂应具 有的特性 ： 具 有 良好 的 水 解 稳 定 性 ，以使 其 在 高 和低 下 都 能 发 挥 作 用 ； 由 于 高 凝 固点 材 料 需 要 特 殊 处 理 和 储 存 方 法 ，因此 ，成 膜 助 剂 的凝 固点 应 低 于 一 ； 挥 发 速 率应 足 够 低 ，以保 证 乳 液 在 很 宽 的 温 度 范 围 内使 用 ； 在合 适 的 时 间从 涂 膜 中挥 发 出去 ，防 止 涂 膜 过 度 软 化 ； 气 味应小 ； 提 高防腐性 ，耐候性 ； 具有 生物降解性 和安全性 增 稠 剂 增 稠剂 的作 用是使 乳液 的粘 度增 加 ， 少其流动性 ，改善 加工性 能 ，大 多增 稠剂 是 亲水性 的高分 子物 减 质 ，溶 于 水后 ，形 成 粘 度 极 高 的 溶 液 ，显 示 出 亲 水 性 胶 体 的性 质 防酶 剂 防酶剂的作用 是利用该化 合物 或者某些 复杂组分 ， 过各种 途径 ，防止病 原菌 侵染 或者 消除 已经形 成 通 的感 染 引 结 论 与展 望 （ ）用苯乙烯与 甲基 丙烯酸 酯作 为共 聚单体 ，比只用 甲基丙烯 酸酯 作单 体 的乳 液产 品成本 低适 合普 维普资讯 第 期 张 树 鹏 ，等 ：苯 丙 乳胶 涂 料 的 制 备 通家庭或者单位 的大众化 需求并 且制备 工艺简单 （ ）本 文 的 苯 丙 共 聚 乳 液 具 有 丙 酸 酯 类 聚 合 物 的 耐 老 化 性 、耐 候 性 好 ，不 泛 黄 等 优 点 ，它 的外 观 细 腻 ， 附 着 力 强 ，成 膜 后 耐 碱 、耐 水 、耐 擦 拭 性 好 可 以用 作 建 筑 涂 料 基 料 苯 丙 乳 液 用 苯 乙烯 作 为 硬 单 体 代 替 了部 分 价 格 较 贵 的 甲基 丙 烯 酸 酯 ，其 综 合 性 能 虽 然 略 低 于 纯 丙 共 聚 乳 液 ，但 成 本 显 著 下 降 ，因此 仍 然 具 有 明 显 的技 术 、经 济 效 益 ，尤其 用 于 内 墙 具 有 很 好 的性 价 比 展 望 目前 涂 料 技 术 的 发 展 ，可 归 纳 两 个 方 面 ： （ ）大量研究 表 明 ， 造成 室 内空气污染 主要有两大 因素 ： 风和建筑材 料空气 调节设 备的使用 ， 通 导致 室 内外 空 气 交 换 量 大 大 减 少 ；建 筑 和 装 修 材 料 释 放 的 挥 发 性 有 机 物 被 大 量 浓 缩 ，造 成 空 气 污 染 ，危 害 人 体 健 康 因此 ，调 整 配 方 ，工 艺 减 少 建 筑 和装 修 材 料 挥 发 性 有 机 物 排 放 ，是 乳 胶 漆 面 对