聚合物乳液涂料乳膠漆課件

聚合物乳液的應(yīng)用

——聚合物乳液涂料高分子09-1班學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握乳液涂料的概念及其組成

了解乳液涂料的分類掌握乳液涂料的生產(chǎn)裝備及生產(chǎn)工藝了解乳液涂料的特點(diǎn)及應(yīng)用前景一.乳液涂料的基本概念及組成乳液涂料是水溶性涂料的一種，一般是以乳液聚合生成的合成樹脂乳液為主要成膜物質(zhì)，配以適當(dāng)?shù)念佁盍?、稀釋劑以及其他各類輔助添加劑，經(jīng)過研磨或分散處理，即可制成聚合物乳液涂料。乳液涂料的主要組如下：

乳液涂料乳液：醋丙純丙苯丙等顏料：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

1.顏料：著色顏料和體質(zhì)顏料★著色顏料的主要作用是

（1）賦予涂膜遮蓋力；（2）使涂膜著色，提供各種色彩★體質(zhì)顏料的主要作用是

（1）使涂膜消光（2）增量劑，降低涂料成本；（3）改進(jìn)涂料流動性；（4）提高涂膜硬度。2.成膜物質(zhì)：乳液乳液涂料是以合成樹脂乳膠為主要成膜物質(zhì)，其作用是自身能形成透明膜，同時又能抓住顏料，附著在基材上形成不透明涂膜，從而提供涂層基本的物理性能。乳液在乳液涂料中作為基料，開膜后抓住顏填料，附著在被涂物上形成涂膜，提供涂層基本物理性能及各種耐受性，是乳液涂料中最關(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。3.稀釋劑：水

乳液涂料以水為稀釋劑，其作用是調(diào)節(jié)涂料顏料粘度和流動性。4.潤濕劑

潤濕劑的作用是為了使顏料在乳膠生產(chǎn)中充分發(fā)揮作用，使顏料的二次粒子完全打開，分散的同時防止二次粒子的聚集，在顏料的分散操作中，分散劑有助于二次粒子的解聚和分散，潤濕劑通過改善對顏料粒子的濕潤性，起到保持分散穩(wěn)定的作用。5.消泡劑

消泡劑的作用就是為了消除涂料在生產(chǎn)和施工過程中產(chǎn)生的泡沫或預(yù)先防止泡沫的產(chǎn)生。常用的消泡劑有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機(jī)硅分散液等。6.增稠劑增稠劑對于乳液涂料的作用是多方面的（1）防止顏料在儲存過程中沉淀；(2)提高涂料的施工性；（3）提高防流掛性；（4）增加漆膜豐滿性；（5）防止向多孔性底材的滲漏7.防腐劑和防霉劑

防腐劑的作用是防止涂料在容器中發(fā)生腐?。环烂箘┑淖饔檬欠乐蛊崮け幻咕廴净蚱茐?。8.防凍劑

防凍劑的作用是為了改善涂料低溫儲存性即涂料的抗凍性。最常用的防凍劑為乙二醇。9.成膜助劑

成膜助劑的作用是為了改進(jìn)聚合物乳液的成膜性能。10.PH值調(diào)節(jié)劑

PH值調(diào)節(jié)劑的作用是控制一個穩(wěn)定的堿性PH值。11.其它助劑

乳液涂料產(chǎn)品根據(jù)配方應(yīng)用還會添加一些諸如增塑劑、防銹劑等來改善其性能。二.乳液涂料的分類按產(chǎn)品的組成可以分為：1.聚醋酸乙烯酯均聚物乳液涂料這種涂料一般利用水解度為80%左右的聚乙烯醇為保護(hù)膠體，固含量為50%左右，一般加入5%~20%的增塑劑，常用增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯和磷酸三甲苯酯等。該涂料保色性好，但耐水性、耐堿性差，不意外用，適合作內(nèi)墻涂料、水溶性膩?zhàn)雍偷讓油苛稀?.EVA乳液涂料EVA乳液涂料系醋酸乙烯酯和乙烯共聚物涂料。該種涂料強(qiáng)度高、耐磨、耐水性、耐堿性、耐候性和抗污性好，可作內(nèi)外墻涂料。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稱全丙乳液涂料，也稱純丙乳液涂料。是應(yīng)用最為廣泛的一類乳液涂料，它既可以應(yīng)用在建筑工業(yè)中作內(nèi)外墻涂料和屋面防水涂料，又可以應(yīng)用在紡織工業(yè)中作織物涂層劑，在皮革工業(yè)中作皮革涂飾劑，同時也可用作金屬、木材涂料等。二.乳液涂料的分類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稱乙丙乳液涂料或醋-丙乳液涂料。這類涂料主要用作內(nèi)墻涂料。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稱笨-丙乳液涂料，是一種用苯乙烯改性的丙烯酸酯系共聚物乳液涂料。這類涂料保光性、保色性、戶外耐久性、抗污性好，和顏填料粘結(jié)強(qiáng)度高，大量用作外墻涂料。6.丁苯乳液涂料丁苯乳液是丁二烯和苯乙烯兩種單體的共聚物乳液，丁二烯和苯乙烯的比例在75：25到15:85之間波動，配比不同，其漆膜的軟硬程度不同。用這種乳液制成的乳液涂料用作板紙涂層涂料，可得高質(zhì)量的銅版紙、白板紙和箱板紙。二.乳液涂料的分類7.醋酸乙烯酯和順丁烯二丁酯共聚物乳液涂料醋酸乙烯酯和順丁烯二丁酯共聚物乳液涂料有人稱作醋順乳液涂料。單體順丁烯二酸二丁酯起內(nèi)增塑作用，其用量越少，硬度則越高、漆膜越脆；若其用量越大，則其漆膜越軟，耐洗刷性和附著力降低。這種涂料主要作內(nèi)墻涂料和外墻涂料。

8.聚偏二氯乙烯乳液涂料聚偏二氯乙烯乳液涂料具有優(yōu)良的耐水、耐油、耐溶劑和耐化學(xué)性能，且涂膜光澤性好，加入顏料后仍然保持較高的光澤，故可作有光涂料，其主要缺點(diǎn)是漆膜容易泛黃。9.聚硫-偏丙乳液涂料聚硫-偏丙乳液涂料是將聚硫乳液和偏丙乳液并用而制得的一種乳液涂料，這種涂料具有突出的耐油性，同時具有耐水性好，透氣性低及對非金屬材料粘結(jié)力大等特點(diǎn)，用作混凝土內(nèi)表面涂層具有很大的發(fā)展前途。

二.乳液涂料的分類10.聚合物-瀝青乳液涂料聚合物-瀝青乳液涂料是將陰離子型聚合物乳液和乳化瀝青的混合物作為基料的乳液涂料。常用的聚合物乳液有丙烯酸系聚合物乳液和氯丁膠乳。這類涂料結(jié)合了乳液聚合物和瀝青二者的特點(diǎn)，成膜快，粘結(jié)力強(qiáng)，耐老化，防水性能好，抗基材形變能力強(qiáng)，且該涂料冷法操作，安全便捷，節(jié)能。11.有機(jī)-無機(jī)復(fù)合乳液涂料聚合物乳液涂料有許多優(yōu)點(diǎn)，但漆膜硬度低，耐擦洗性差、耐溶劑性差、耐熱性差、與水泥等堿性材料結(jié)合力較差，且價格較高。但無機(jī)涂料，如硅溶膠，無毒、無味、耐久性好、與無機(jī)材料包括水泥等堿性基材粘結(jié)強(qiáng)度高、硬度高、耐熱、耐溶劑、耐擦洗。且價格便宜。若將其復(fù)合使用，通過有機(jī)吸附層，在有機(jī)和無機(jī)組分之間形成化學(xué)鍵或靠靜電作用而結(jié)合起來，這樣制成的乳液涂料可使二者性能互補(bǔ)。有機(jī)-無機(jī)復(fù)合乳液涂料綜合性能良好，對各種基材粘結(jié)強(qiáng)度高，其涂膜力學(xué)性能好，耐堿、耐熱、耐污、耐溶劑、有一定的透氣性，并有一定的阻燃性，且其涂膜平整光滑，外觀豐滿。主要在土木建筑中作內(nèi)外墻涂料。二.乳液涂料的分類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劑和剪切作用使聚氨酯乳膠粒懸浮到介質(zhì)中，而自乳化法靠在聚氨酯分子鏈上的親水基團(tuán)形成穩(wěn)定的乳液。聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液都可以作皮革涂飾劑和織物涂層劑，聚丙烯酸酯涂膜雖然具有很多優(yōu)良性能，但其耐寒性、耐溶劑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則可以克服這些缺點(diǎn)，可賦予皮革或織物以優(yōu)良的粘結(jié)力、彈性、耐磨性、耐撓曲性、耐折性、耐干擦及濕擦性、耐熱性、耐寒性、耐化學(xué)性及耐水性，并可賦予皮革和織物豐滿柔軟的手感及光亮、粒面平細(xì)、毛孔或布紋清晰的外觀。三.乳液涂料的生產(chǎn)設(shè)備三.乳液涂料的生產(chǎn)設(shè)備三.乳液涂料的生產(chǎn)裝備一、分散設(shè)備

乳液涂料的分散設(shè)備一般采用無級變速攪拌機(jī)進(jìn)行，必要時還帶有液壓升降裝置，其變速范圍在0—1480n/m之間調(diào)整。升降范圍為0—15M之間。在乳液涂料分散階段，要求轉(zhuǎn)速要高一些，以利于顏(填)料二次粒子的分散，在配漆階段要求轉(zhuǎn)速低一些，以防止涂料混合中引入大量氣泡。

二、研磨設(shè)備

乳液涂料的研磨設(shè)備主要有膠體磨、砂磨機(jī)、三輾研磨機(jī)等，其中立式砂磨機(jī)是最常用的研磨設(shè)備。一個好的乳液涂料配方設(shè)計完成后,通過高速分散就可以達(dá)到細(xì)度要求。因此,可以取消研磨工藝過程達(dá)到提高工效的目的。三、過濾設(shè)備乳液涂料在生產(chǎn)過程中,由于顏填料帶入的機(jī)械雜質(zhì),包裝破損帶入的機(jī)械雜質(zhì),未能完全溶解的固體增稠劑,以及在分散過程中沾染罐壁上的未能完全分散的顏料顆粒等,都會影響漆膜的質(zhì)量。因此在成品包裝之前進(jìn)行過濾以除去雜質(zhì)和未完全分散的顏料顆粒,是保證乳液涂料產(chǎn)品質(zhì)量所必不可少的。目前,乳液涂料過濾設(shè)備一般為袋式過濾機(jī),雙筒袋式過濾機(jī),其中袋式過濾機(jī)構(gòu)造較簡單,但清洗時需停機(jī)進(jìn)行,而雙筒袋式過濾機(jī)不僅效率提高而且可以不停機(jī)進(jìn)行清洗。四、灌裝設(shè)備乳液涂料灌裝設(shè)備是近幾年發(fā)展起來的半自動計量灌裝機(jī)。其特點(diǎn)是：

(1)微電腦控制或全氣動控制計量灌裝；(2)灌裝速度快，效率高；(3)計量方式精確，誤差??；(4)不滴漏、不掛流、不飛濺：(5)清洗方便。四.乳液涂料的生產(chǎn)工藝

乳液涂料的生產(chǎn)過程就是將各種組分的原材料按一定的順序投入，分散均勻的過程。一般乳液涂料的生產(chǎn)工藝包括以下三個部分。

四.乳液涂料的生產(chǎn)工藝l、白漿的制備：首先將水、分散劑、消泡劑、防霉防腐劑等液體物料投入分散設(shè)備中，攪拌均勻，在攪拌狀態(tài)下將著色顏料和體質(zhì)顏料依次投入，并加速分散20—40分鐘，過濾。2、基料的配制：在調(diào)漆罐中投入乳液，在充分?jǐn)嚢柘掠肞H調(diào)節(jié)劑將其PH值調(diào)至8—9。在另一容器中，將增稠劑、防凍劑、成膜助劑等攪拌均勻成混合助劑，在充分?jǐn)嚢柘?，緩慢加入到已中和的乳液中，繼續(xù)攪拌約10分鐘，即得配制涂料用基料。3、乳膠漆配制：在低速攪拌下，將色漿投入到已配好基料的調(diào)漆罐內(nèi)，繼續(xù)攪拌15分鐘左右，至完全均勻后，出料。

乳液涂料配制中的要點(diǎn)：1、配方材料應(yīng)盡可能選用分散性好的顏料和超細(xì)填充料，從而在穩(wěn)定提高產(chǎn)品的質(zhì)量的前提下，取消研磨作業(yè)，簡化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率。2、在前期分散階段，可預(yù)先投入適量HEC，不僅有助于分散，同時防止或減少色漿沾壁現(xiàn)象，改善分散效果。3、在液體增稠劑加入之前，應(yīng)盡量用3—5倍水調(diào)稀后，在充分?jǐn)嚢柘戮徛尤?，以防局部增稠劑濃度過高使乳液結(jié)團(tuán)或形成膠束。敏感的增稠劑還可放在色漿分散后投入到色漿中充分?jǐn)嚢枰员苊馍鲜鰡栴}。后期增稠劑如采用HEC等固體增稠劑，—是要注意速溶性，二要先充分溶解，再加入到涂料中。

4、消泡劑的加入方式：一半加到色漿中去，另一半加到基料中，這樣能使消泡效果更好。5、成膜助劑應(yīng)盡可能以預(yù)乳化的方式加入，以防止乳液破乳傾向。6、調(diào)漆過程中，攪拌轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在200—400，以防止生產(chǎn)過程中引入大量氣泡，影響涂料質(zhì)量。五.乳液涂料的特點(diǎn)關(guān)于乳液涂料大致好壞的簡易鑒別方法1.涂料的流平性能。2.涂料的施工性能。3.涂料的遮蓋能力。4.涂料的PVC高低的判別。5.涂料的耐洗刷性能。

乳液涂料產(chǎn)品具有如下優(yōu)勢：1.乳液涂料以水為介質(zhì)，無毒、無味、不燃、不爆、不污染環(huán)境、不會帶來因有機(jī)溶劑揮發(fā)而造成的勞動保護(hù)問題和生產(chǎn)事故問題。2.流動性好，乳液涂料，由于聚合物以彼此孤立的乳膠粒形式分散在水相中，即使在高聚合物濃度的情況下，其流動性也非常好。同時乳液涂料的粘度與聚合物分子量大小無關(guān)。因此乳液涂料要比同量的的溶劑型涂料涂敷面積大、涂膜薄，并可以得到高質(zhì)量的涂膜。3.施工方便快捷，機(jī)具易于清洗。乳液涂料具有很好的施工性能，流動性好，既可以刷涂，又可以輥涂、噴涂，施工方便，技術(shù)容易掌握。4.涂層性能優(yōu)良，利用乳液涂料可以得到性能優(yōu)良的涂層，可具有很好的彈性和曲撓性，并具有很高的和水泥、木材、石料、金屬等粘附強(qiáng)度。此外，乳液涂料的涂膜還具有很好的耐老化性、耐候性、耐水性、耐堿性、耐腐蝕性等性能。5.良好的透水透氣性。當(dāng)涂膜內(nèi)外溫差大時，不會起泡和脫落。常用乳液產(chǎn)品的主要指標(biāo)

名稱/型號固含量粘度(mpa.s)Tg(℃)PH值特點(diǎn)及用途SG-B01苯丙乳液46±2%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?zhàn)印G-B02硅改性苯丙乳液48±2%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46±2%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50±1%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硅丙乳液49±1%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50±1%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50±1%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30±1%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?zhàn)尤橐?4±2%2000-3000-87-9具有持久柔韌性、抗開裂、高粘接、耐水性