聚合物乳液涂料乳胶漆 PPT课件

聚合物乳液的应用 聚合物乳液涂料 高分子09 1班 2 学习目标 掌握乳液涂料的概念及其组成了解乳液涂料的分类掌握乳液涂料的生产装备及生产工艺了解乳液涂料的特点及应用前景 3 一 乳液涂料的基本概念及组成 乳液涂料是水溶性涂料的一种 一般是以乳液聚合生成的合成树脂乳液为主要成膜物质 配以适当的颜填料 稀释剂以及其他各类辅助添加剂 经过研磨或分散处理 即可制成聚合物乳液涂料 乳液涂料的主要组如下 乳液涂料 乳液 醋丙纯丙苯丙等 颜料 着色体质防锈特殊功能颜料等 稀释剂 水 助剂 润湿分散剂 消泡剂 增稠剂 防腐剂 防霉剂 成膜助剂 PH值调节剂 冻融稳定剂等 4 1 颜料 着色颜料和体质颜料 着色颜料的主要作用是 1 赋予涂膜遮盖力 2 使涂膜着色 提供各种色彩 体质颜料的主要作用是 1 使涂膜消光 2 增量剂 降低涂料成本 3 改进涂料流动性 4 提高涂膜硬度 5 2 成膜物质 乳液乳液涂料是以合成树脂乳胶为主要成膜物质 其作用是自身能形成透明膜 同时又能抓住颜料 附着在基材上形成不透明涂膜 从而提供涂层基本的物理性能 乳液在乳液涂料中作为基料 开膜后抓住颜填料 附着在被涂物上形成涂膜 提供涂层基本物理性能及各种耐受性 是乳液涂料中最关键的组份 乳液是在表面活性剂存在下进行聚合反应所制备的聚合物水分散体 乳液聚合物的分子量高 并且分子量分布狭窄 所以作为涂料的成膜物有较好的机械性能 3 稀释剂 水乳液涂料以水为稀释剂 其作用是调节涂料颜料粘度和流动性 6 4 润湿剂润湿剂的作用是为了使颜料在乳胶生产中充分发挥作用 使颜料的二次粒子完全打开 分散的同时防止二次粒子的聚集 在颜料的分散操作中 分散剂有助于二次粒子的解聚和分散 润湿剂通过改善对颜料粒子的湿润性 起到保持分散稳定的作用 5 消泡剂消泡剂的作用就是为了消除涂料在生产和施工过程中产生的泡沫或预先防止泡沫的产生 常用的消泡剂有8 12碳的脂肪醇 磷酸三丁酯 多聚丙二醇 松油醇 某些水溶性硅油和有机硅分散液等 7 6 增稠剂增稠剂对于乳液涂料的作用是多方面的 1 防止颜料在储存过程中沉淀 2 提高涂料的施工性 3 提高防流挂性 4 增加漆膜丰满性 5 防止向多孔性底材的渗漏 8 7 防腐剂和防霉剂防腐剂的作用是防止涂料在容器中发生腐败 防霉剂的作用是防止漆膜被霉菌污染或破坏 8 防冻剂防冻剂的作用是为了改善涂料低温储存性即涂料的抗冻性 最常用的防冻剂为乙二醇 9 成膜助剂成膜助剂的作用是为了改进聚合物乳液的成膜性能 10 PH值调节剂PH值调节剂的作用是控制一个稳定的碱性PH值 11 其它助剂乳液涂料产品根据配方应用还会添加一些诸如增塑剂 防锈剂等来改善其性能 9 二 乳液涂料的分类 按产品的组成可以分为 1 聚醋酸乙烯酯均聚物乳液涂料这种涂料一般利用水解度为80 左右的聚乙烯醇为保护胶体 固含量为50 左右 一般加入5 20 的增塑剂 常用增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和磷酸三甲苯酯等 该涂料保色性好 但耐水性 耐碱性差 不意外用 适合作内墙涂料 水溶性腻子和底层涂料 2 EVA乳液涂料EVA乳液涂料系醋酸乙烯酯和乙烯共聚物涂料 该种涂料强度高 耐磨 耐水性 耐碱性 耐候性和抗污性好 可作内外墙涂料 3 丙烯酸酯系聚合物乳液涂料丙烯酸酯系聚合物乳液涂料又称全丙乳液涂料 也称纯丙乳液涂料 是应用最为广泛的一类乳液涂料 它既可以应用在建筑工业中作内外墙涂料和屋面防水涂料 又可以应用在纺织工业中作织物涂层剂 在皮革工业中作皮革涂饰剂 同时也可用作金属 木材涂料等 10 二 乳液涂料的分类 4 醋酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物乳液涂料醋酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物乳液涂料又称乙丙乳液涂料或醋 丙乳液涂料 这类涂料主要用作内墙涂料 5 苯乙烯和丙烯酸酯共聚物乳液涂料苯乙烯和丙烯酸酯共聚物乳液涂料又称笨 丙乳液涂料 是一种用苯乙烯改性的丙烯酸酯系共聚物乳液涂料 这类涂料保光性 保色性 户外耐久性 抗污性好 和颜填料粘结强度高 大量用作外墙涂料 6 丁苯乳液涂料丁苯乳液是丁二烯和苯乙烯两种单体的共聚物乳液 丁二烯和苯乙烯的比例在75 25到15 85之间波动 配比不同 其漆膜的软硬程度不同 用这种乳液制成的乳液涂料用作板纸涂层涂料 可得高质量的铜版纸 白板纸和箱板纸 11 二 乳液涂料的分类 7 醋酸乙烯酯和顺丁烯二丁酯共聚物乳液涂料醋酸乙烯酯和顺丁烯二丁酯共聚物乳液涂料有人称作醋顺乳液涂料 单体顺丁烯二酸二丁酯起内增塑作用 其用量越少 硬度则越高 漆膜越脆 若其用量越大 则其漆膜越软 耐洗刷性和附着力降低 这种涂料主要作内墙涂料和外墙涂料 8 聚偏二氯乙烯乳液涂料聚偏二氯乙烯乳液涂料具有优良的耐水 耐油 耐溶剂和耐化学性能 且涂膜光泽性好 加入颜料后仍然保持较高的光泽 故可作有光涂料 其主要缺点是漆膜容易泛黄 9 聚硫 偏丙乳液涂料聚硫 偏丙乳液涂料是将聚硫乳液和偏丙乳液并用而制得的一种乳液涂料 这种涂料具有突出的耐油性 同时具有耐水性好 透气性低及对非金属材料粘结力大等特点 用作混凝土内表面涂层具有很大的发展前途 12 二 乳液涂料的分类 10 聚合物 沥青乳液涂料聚合物 沥青乳液涂料是将阴离子型聚合物乳液和乳化沥青的混合物作为基料的乳液涂料 常用的聚合物乳液有丙烯酸系聚合物乳液和氯丁胶乳 这类涂料结合了乳液聚合物和沥青二者的特点 成膜快 粘结力强 耐老化 防水性能好 抗基材形变能力强 且该涂料冷法操作 安全便捷 节能 11 有机 无机复合乳液涂料聚合物乳液涂料有许多优点 但漆膜硬度低 耐擦洗性差 耐溶剂性差 耐热性差 与水泥等碱性材料结合力较差 且价格较高 但无机涂料 如硅溶胶 无毒 无味 耐久性好 与无机材料包括水泥等碱性基材粘结强度高 硬度高 耐热 耐溶剂 耐擦洗 且价格便宜 若将其复合使用 通过有机吸附层 在有机和无机组分之间形成化学键或靠静电作用而结合起来 这样制成的乳液涂料可使二者性能互补 有机 无机复合乳液涂料综合性能良好 对各种基材粘结强度高 其涂膜力学性能好 耐碱 耐热 耐污 耐溶剂 有一定的透气性 并有一定的阻燃性 且其涂膜平整光滑 外观丰满 主要在土木建筑中作内外墙涂料 13 二 乳液涂料的分类 12 聚氨酯乳液涂料聚氨酯乳液涂料是由外乳化法或自乳化法制成的 外乳化法靠外加乳化剂和剪切作用使聚氨酯乳胶粒悬浮到介质中 而自乳化法靠在聚氨酯分子链上的亲水基团形成稳定的乳液 聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液都可以作皮革涂饰剂和织物涂层剂 聚丙烯酸酯涂膜虽然具有很多优良性能 但其耐寒性 耐溶剂性及耐磨性尚嫌不足 而聚氨酯涂膜或聚氨酯和聚丙烯酸酯共混物涂膜则可以克服这些缺点 可赋予皮革或织物以优良的粘结力 弹性 耐磨性 耐挠曲性 耐折性 耐干擦及湿擦性 耐热性 耐寒性 耐化学性及耐水性 并可赋予皮革和织物丰满柔软的手感及光亮 粒面平细 毛孔或布纹清晰的外观 14 三 乳液涂料的生产设备 15 三 乳液涂料的生产设备 16 三 乳液涂料的生产装备 一 分散设备乳液涂料的分散设备一般采用无级变速搅拌机进行 必要时还带有液压升降装置 其变速范围在0 1480n m之间调整 升降范围为0 15M之间 在乳液涂料分散阶段 要求转速要高一些 以利于颜 填 料二次粒子的分散 在配漆阶段要求转速低一些 以防止涂料混合中引入大量气泡 17 二 研磨设备乳液涂料的研磨设备主要有胶体磨 砂磨机 三辗研磨机等 其中立式砂磨机是最常用的研磨设备 一个好的乳液涂料配方设计完成后 通过高速分散就可以达到细度要求 因此 可以取消研磨工艺过程达到提高工效的目的 18 三 过滤设备乳液涂料在生产过程中 由于颜填料带入的机械杂质 包装破损带入的机械杂质 未能完全溶解的固体增稠剂 以及在分散过程中沾染罐壁上的未能完全分散的颜料颗粒等 都会影响漆膜的质量 因此在成品包装之前进行过滤以除去杂质和未完全分散的颜料颗粒 是保证乳液涂料产品质量所必不可少的 目前 乳液涂料过滤设备一般为袋式过滤机 双筒袋式过滤机 其中袋式过滤机构造较简单 但清洗时需停机进行 而双筒袋式过滤机不仅效率提高而且可以不停机进行清洗 19 四 灌装设备乳液涂料灌装设备是近几年发展起来的半自动计量灌装机 其特点是 1 微电脑控制或全气动控制计量灌装 2 灌装速度快 效率高 3 计量方式精确 误差小 4 不滴漏 不挂流 不飞溅 5 清洗方便 20 四 乳液涂料的生产工艺乳液涂料的生产过程就是将各种组分的原材料按一定的顺序投入 分散均匀的过程 一般乳液涂料的生产工艺包括以下三个部分 21 四 乳液涂料的生产工艺 l 白浆的制备 首先将水 分散剂 消泡剂 防霉防腐剂等液体物料投入分散设备中 搅拌均匀 在搅拌状态下将着色颜料和体质颜料依次投入 并加速分散20 40分钟 过滤 2 基料的配制 在调漆罐中投入乳液 在充分搅拌下用PH调节剂将其PH值调至8 9 在另一容器中 将增稠剂 防冻剂 成膜助剂等搅拌均匀成混合助剂 在充分搅拌下 缓慢加入到已中和的乳液中 继续搅拌约10分钟 即得配制涂料用基料 3 乳胶漆配制 在低速搅拌下 将色浆投入到已配好基料的调漆罐内 继续搅拌15分钟左右 至完全均匀后 出料 22 乳液涂料配制中的要点 1 配方材料应尽可能选用分散性好的颜料和超细填充料 从而在稳定提高产品的质量的前提下 取消研磨作业 简化生产工艺 提高生产效率 2 在前期分散阶段 可预先投入适量HEC 不仅有助于分散 同时防止或减少色浆沾壁现象 改善分散效果 3 在液体增稠剂加入之前 应尽量用3 5倍水调稀后 在充分搅拌下缓慢加入 以防局部增稠剂浓度过高使乳液结团或形成胶束 敏感的增稠剂还可放在色浆分散后投入到色浆中充分搅拌以避免上述问题 后期增稠剂如采用HEC等固体增稠剂 是要注意速溶性 二要先充分溶解 再加入到涂料中 23 4 消泡剂的加入方式 一半加到色浆中去 另一半加到基料中 这样能使消泡效果更好 5 成膜助剂应尽可能以预乳化的方式加入 以防止乳液破乳倾向 6 调漆过程中 搅拌转速应控制在200 400 以防止生产过程中引入大量气泡 影响涂料质量 24 五 乳液涂料的特点 关于乳液涂料大致好坏的简易鉴别方法1 涂料的流平性能 2 涂料的施工性能 3 涂料的遮盖能力 4 涂料的PVC高低的判别 5 涂料的耐洗刷性能 25 乳液涂料产品具有如下优势 1 乳液涂料以水为介质 无毒 无味 不燃 不爆 不污染环境 不会带来因有机溶剂挥发而造成的劳动保护问题和生产事故问题 2 流动性好 乳液涂料 由于聚合物以彼此孤立的乳胶粒形式分散在水相中 即使在高聚合物浓度的情况下 其流动性也非常好 同时乳液涂料的粘度与聚合物分子量大小无关 因此乳液涂料要比同量的的溶剂型涂料涂敷面积大 涂膜薄 并可以得到高质量的涂膜 3 施工方便快捷 机具易于清洗 乳液涂料具有很好的施工性能 流动性好 既可以刷涂 又可以辊涂 喷涂 施工方便 技术容易掌握 4 涂层性能优良 利用乳液涂料可以得到性能优良的涂层 可具有很好的弹性和曲挠性 并具有很高的和水泥 木材 石料 金属等粘附强度 此外 乳液涂料的涂膜还具有很好的耐老化性 耐候性 耐水性 耐碱性 耐腐蚀性等性能 5 良好的透水透气性 当涂膜内外温差大时 不会起泡和脱落 26 常用乳液产品的主要指标 27 六 乳液涂