丙烯酸乳液講義課件

1、關(guān)于丙烯酸乳液講義第1頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液的發(fā)展及定義乳液聚合的歷史至今已有80余年。目前，除了常規(guī)乳液聚合外，還有種子乳液聚合、核殼乳液聚合、無皂乳液聚合、微乳液聚合、超微乳液聚合、反相乳液聚合、反相微乳液聚合、超濃乳液聚合、分散聚合等多種技術(shù)。乳液聚合是由單體和水在乳化劑作用下配制成的乳狀液中進(jìn)行的聚合過程，體系主要由單體、水、乳化劑及溶于水的引發(fā)劑四種基本組份組成。乳液聚合的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，主要分為三個方面：一是聚合后分離成膠狀或粉狀固體產(chǎn)品，二是乳液涂料和膠粘劑，三是微粒用作顏料、粒子標(biāo)樣、免疫試劑的載體等。其中，乳液涂料已成為乳液制品最重要

2、的應(yīng)用領(lǐng)域之一。 第2頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液的組成乳液聚合體系中的主要組成部分有單體、分散介質(zhì)、乳化劑、引發(fā)劑。第3頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四單 體單體，是指未發(fā)生聚合反應(yīng)的有機(jī)化合物，如苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、有機(jī)硅等。單體是決定一個乳液質(zhì)量好壞和用途的最直接的因素。所為純丙乳液就是由丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等單體生產(chǎn)的乳液。所為硅丙就是由丙烯酸類單體與有機(jī)硅單體生產(chǎn)的乳液。所為純丙乳液是由丙烯酸類單體與苯乙烯單體生產(chǎn)的乳液。所為醋丙乳液是由丙烯酸類單體與醋酸乙烯酯

3、單體生產(chǎn)的乳液。第4頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳 化 劑 乳液因此而得名，它可以將單體分散成細(xì)小的單體球滴而穩(wěn)定的懸浮于水中，它在水中形成含有單體的增溶膠束是開成乳膠料的主要來源；它吸附在乳膠粒表面形成穩(wěn)定的聚合物乳液。 乳化劑按親水集團(tuán)分為陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型四類。我們用到的乳化劑主要是陰離子型、非離子型和反應(yīng)型乳液劑。親油基（烷基）親水基（羧酸鈉）乳化劑在水中的情況 乳化劑濃度很低時，是以分子分散狀態(tài)溶解在水中 達(dá)到一定濃度后，乳化劑分子開始形成聚集體（約50150個分子），稱為膠束第5頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期

4、四乳 化 劑 形成膠束的最低乳化劑濃度，稱為臨界膠束濃度(CMC)不同乳化劑的CMC不同，愈小，表示乳化能力愈強(qiáng)膠束的形狀 膠束的大小和數(shù)目取決于乳化劑的用量 乳化劑用量多，膠束的粒子小，數(shù)目多球狀 ( 低濃度時 )直徑 40 50棒狀 ( 高濃度時 )直徑 100 300 nm第6頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液聚合模型單體液滴聚合過程 根據(jù)聚合物乳膠粒的數(shù)目和單體液滴是否存在，乳液聚合分為三個階段： 階段 階段 階段乳膠粒 不斷增加 恒定 恒定膠束 直到消失 單體液滴 數(shù)目不變 直到消失 體積縮小 RP 不斷增加 恒定 下降第7頁，共21頁，2022年，5月2

5、0日，19點48分，星期四引 發(fā) 劑、分散介質(zhì)引發(fā)劑 是指能夠產(chǎn)生自由基引發(fā)單體間發(fā)生聚合反應(yīng)的物質(zhì)。引發(fā)劑主要有熱分解引發(fā)劑和氧化還原引發(fā)劑兩種。分散介質(zhì) 絕大多數(shù)以水為分散介質(zhì)，乳液聚合對使用的水有嚴(yán)格的要求，由于水中含有的金屬離子會嚴(yán)重影響乳液的穩(wěn)定性。第8頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四丙烯酸乳液的分類乳液按產(chǎn)品用途可以分為：內(nèi)墻乳液、外墻用乳液、彈性乳液、防水乳液、封閉乳液等；按產(chǎn)品的組成可以分為：純丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液等。第9頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液的基本性能1、化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性是指乳液對添加的化學(xué)

6、藥品主要是電解質(zhì)的穩(wěn)定性,檢測方法通常用5%CaCl2進(jìn)行檢測.2、機(jī)械穩(wěn)定性機(jī)械穩(wěn)定性是指乳液在經(jīng)受機(jī)械操作時間的穩(wěn)定性.3、凍融穩(wěn)定性因乳液組成中一半是水,受凍后使介質(zhì)變成冰,產(chǎn)生強(qiáng)大的冰壓,使得護(hù)層5雙電層破壞面造成破乳,凍融穩(wěn)定性即是指乳液經(jīng)過凍融和融化交替變化時的穩(wěn)定性.4、稀釋穩(wěn)定性稀釋穩(wěn)定性是指乳液加水稀釋后的穩(wěn)定性.5、量低成膜溫度(MFFT)MFFT是指乳液薄膜在溫度條件合適時,隨水份蒸發(fā)聚合物乳液粒子充分融結(jié)成連續(xù)透明薄膜時的溫度即為MFFT.MFFT過高會造成龜裂現(xiàn)象,可加入成膜助劑Texanol等進(jìn)行調(diào)節(jié).6、玻璃化溫度(Tg)玻璃化溫度(Tg)是指高聚物由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變

7、為玻璃態(tài)的溫度.Tg高 膜硬度好耐沾污性好,相對來講MFFT也高,如使用不當(dāng),容易產(chǎn)生龜裂等現(xiàn)象.Tg低 膜較軟,發(fā)粘耐沾污性差 第10頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液的常規(guī)檢測指標(biāo)及方法1 外觀一般采用目測，觀察乳液的色相、透明度、有無結(jié)塊和雜質(zhì)。2 Ca2+穩(wěn)定性測試取產(chǎn)品樣品16ml，置于直徑18ml180ml試管中，加入4ml 5%氯化鈣溶液，搖勻，靜置1，24，48h后觀察有無凝膠、分層、破乳現(xiàn)象。3 高溫穩(wěn)定性測試 取產(chǎn)品樣品50ml,置于100ml具塞三角瓶中，蓋好瓶塞，在60恒溫箱中100h后觀察（表面結(jié)膜為正常）有無凝膠、分層、破乳現(xiàn)象。4 耐酸

8、堿穩(wěn)定性測試取產(chǎn)品樣品5ml，分別置于兩只直徑18mm180mm試管中，然后向兩只試管中分別加入1%鹽酸5ml，1%氫氧化鈉5ml，充分搖勻，靜置10min后觀察有無凝膠、分層、破乳現(xiàn)象。5 稀釋穩(wěn)定性測試取產(chǎn)品樣品10ml，置于200ml量筒中，加水至150ml后搖勻，靜置72h后觀察有無凝膠、分層、破乳現(xiàn)象。6 機(jī)械穩(wěn)定性測試取產(chǎn)品樣品150ml，置于燒杯中，然后以（800-1000）r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10min，之后靜置30min后進(jìn)行觀察有無凝膠、分層、破乳現(xiàn)象。第11頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液的常規(guī)檢測指標(biāo)及方法7 固含量測定在直徑50mm的培養(yǎng)

9、皿中倒入3-4克乳液，120烘1.5h，稱量后，計算其固含量。8 最低成膜溫度測定用最低成膜溫度測定儀進(jìn)行檢測。9 粘度測定用NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度劑進(jìn)行測定。10 PH值測定用PH計或精密試紙測定。11 成膜性測定用100m濕膜涂布器在玻璃板上制備乳液膜，在規(guī)定溫度下2h后觀察其成膜是否平整、連續(xù)。12 膠膜耐水性用100m濕膜涂布器在玻璃板上制備乳液膜在30條件下成膜干燥24h，泡入去離子水中，24h后觀察其耐水泛白情況。對于一般的出廠檢測只檢測乳液的外觀、粘度、PH值、固含量、成膜性，其它指標(biāo)只有在產(chǎn)品配方發(fā)生變動或一年進(jìn)行一次全項檢測。第12頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48

10、分，星期四圣光乳液產(chǎn)品的主要指標(biāo) 名稱/型號固含量粘度(mpa.s)Tg()PH值特點及用途SG-B01苯丙乳液462%800-1200257-9成膜透明性、耐水性好，優(yōu)異的鈣離子穩(wěn)定性，適用于制作中低檔內(nèi)外墻涂料和膩子。SG-B02硅改性苯丙乳液482%1000-1500247-9優(yōu)良的耐水性和突出的增稠穩(wěn)定性，適用于經(jīng)濟(jì)型外墻涂料及普通真石漆SG-B03真石漆乳液462%700-1600327-9高光澤、抗吸水泛白、抗老化、耐沾污、不黃變，適用于制作真石漆SG-G01高硅硅丙乳液501%200-400317-9優(yōu)異的耐水性、耐侯性、耐高低溫性、抗沾污性，適用于做高耐候外墻漆。SG-G02硅

11、丙乳液491%1200-1600247-9耐水性、耐侯性、耐高低溫性、抗沾污性，適用于做中、高檔外墻漆。SG-C61純丙乳液501%100-250277-9高光澤、強(qiáng)附著、高耐水、超耐候，適用于做高檔外墻漆。SG-C38彈性乳液501%200-400-237-9高彈性、抗積塵、耐水性好，適用于做彈性內(nèi)外墻涂料SG-R01封閉乳液301%2-1267-9耐水、耐堿、滲透性強(qiáng)、高粘接力、用于封閉易泛堿、泛鹽的墻面SG-R03膩子乳液542%2000-3000-87-9具有持久柔韌性、抗開裂、高粘接、耐水性好，抗堿性好，適用于制作彈性膩子和柔性膩子TSL-1600苯丙乳液482%1000-15002

12、07-9優(yōu)異的耐水性和耐候性。適用于半光、無光內(nèi)外墻乳膠漆，性價比突出。TSL-1700苯丙乳液482%1100-1600207-9防水性、抗堿性、保光性均好，適用于制備各種半光、無光乳膠漆及厚質(zhì)砂漿涂料。TSL-1801保溫乳液551%500-1800-107-9具有非常好的韌性和水泥配伍性，用于制造具有優(yōu)良彈性和粘接力的外墻保溫系統(tǒng)聚合物砂漿及粘合劑。TSL-1802防水乳液532%500-1800-107-9具有突出的水泥配伍性、良好的拉伸強(qiáng)度和延伸率以及極低的吸水率，適用于制作JS防水涂料。TSL-1900彈性乳液501%50-400-167-9優(yōu)良的彈性、抗積塵、耐水性好，適用于做經(jīng)

13、濟(jì)型彈性內(nèi)外墻涂料第13頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液產(chǎn)品在華東地區(qū)的主要競爭對手 日照廣大、墾利金友來、青州萬利、青州寶達(dá)、河北新光、江蘇日出、國民淀粉、羅門哈斯、巴斯夫、北京東方、北京雅克力、上海保利佳、廣東巴德夫等，這此公司主要以低檔苯丙乳液作為其主打產(chǎn)品，只有羅門哈斯、國民淀粉、巴斯夫定位于高端產(chǎn)品。國外： 國民淀粉、巴斯夫、羅門哈斯、長三角： 江蘇日出、上海保麗佳、江陰國聯(lián)珠三角: 巴德夫、廣東天銀、臺灣長興山東地區(qū)：日照廣大、墾利金友來、青州寶達(dá)、青州貝特、寧津五湖北京周邊：北京亞克力、北京互益、北京東聯(lián)、北京寶威、東方永宇、北京科信、科之信河北：

14、河北新光、第14頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳膠漆的基本概念及組成乳膠漆主要是聚合物顆粒水分散體和顏料顆粒水分散體的混合物，但僅此兩者很難成為優(yōu)質(zhì)的涂料。沒有好的施工性能就得不到好的漆膜，必須添加各種助劑才能達(dá)到所要求的施工性能和成膜質(zhì)量。乳膠漆的主要組份列出如下：乳膠漆乳液： 醋丙 純丙 苯丙等顏填料：著色 體質(zhì) 防銹 特殊 功能顏料等 稀釋劑：水助劑：潤濕分散劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑、防霉劑、成膜助劑、PH值調(diào)節(jié)劑、凍融穩(wěn)定劑等第15頁，共21頁，2022年，5月20日，19點48分，星期四乳液在乳膠漆中的功能 乳液在乳膠漆中作為基料，開膜后抓住顏填料，附著在墻體上形成涂膜，提供涂層基本物理性能及各種耐受性，是乳膠漆中最關(guān)鍵的組份。 乳液是在表面活性劑存在下進(jìn)行聚合反應(yīng)所制備的聚合物水分散體。乳液聚合物的分子量高，并且分子量分布狹窄，所以作為涂料的成膜物有較好的機(jī)械性能。涂料用聚合物乳液品種主要有三大系列，即醋酸乙烯均/共聚物（醋丙）乳液，（甲基）丙烯酸酯（純丙）共聚物乳液，以及苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（苯丙）乳液。其中純丙乳液和硅丙乳液多用于外墻涂料，而苯丙、醋丙乳液用于內(nèi)墻涂料