試驗(yàn)二聚丙烯酸酯乳膠涂料的配制

1、實(shí)驗(yàn)二聚丙烯酸酯乳膠涂料的配制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ぞ郾┧狨ト橐旱暮铣煞椒?，進(jìn)一步熟悉乳液聚合的原理。了解聚丙烯酸酯乳膠涂料的性質(zhì)和用途。掌握聚丙烯酸酯乳膠涂料的配制方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1 .主要性能和用途聚丙烯酸酯乳膠涂料(ployacrylatelatexpaint)為粘稠液體。具耐候性、保色性、耐水性、耐堿性等性能均比聚醋酸乙烯乳膠涂料好。聚丙烯酸酯乳膠涂料是主要的外墻用乳膠涂料。由于聚丙烯酸酯乳膠涂料有許多優(yōu)點(diǎn)，所以近年來(lái)品種和產(chǎn)量增長(zhǎng)很快。2 .合成乳液配制及涂料的原理(1)聚丙烯酸酯乳液聚丙烯酸酯乳液通常是指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，有時(shí)也有用少量的丙烯酸或甲基丙烯酸等共聚的乳液。丙烯酸酯

2、乳液比醋酸乙烯酯乳液有許多優(yōu)點(diǎn)：對(duì)顏料的粘接能力強(qiáng)，耐水性、耐堿性、耐光性、耐候性均比較好，施工性能優(yōu)良。在新的水泥或石灰表面上用聚丙烯酸酯乳膠涂料比用聚醋酸乙烯乳膠涂料好得多。因丙烯酸酯乳膠的涂膜遇堿皂化后生成的鈣鹽不溶于水.能保持涂膜的完整性。而醋酸乙烯乳液皂化后的產(chǎn)物是聚乙烯醇，是水溶性的.其局部水解的產(chǎn)物是高乙?；垡蚁┐?，水溶性更大。各種不同的丙烯酸酯單體都能共聚，也可以和其他單體(如苯乙烯和醋酸乙烯等）共聚。乳液聚合一般和前述醋酸乙烯乳液相仿，引發(fā)劑常用的也是過(guò)硫酸鹽。如用氧化還原法。（如過(guò)硫酸鹽一重亞硫酸鈉等），單體可分三四次分批加入。表面活性劑也和聚醋酸乙烯相仿，可以用非離子型

3、或陰離子型的乳化刑。操作也可采取逐步加入單體的力法，主要是為了使聚合時(shí)產(chǎn)生的大量熱能很好地方擴(kuò)散，使反應(yīng)均勻進(jìn)行。在共聚乳液中也必須用緩慢均勻地加入混合單體的方法，以保證共聚物的均勻。常用的乳液?jiǎn)误w配比可以是丙烯酸乙酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%、甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)33%、甲基丙烯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%,或者是丙烯酸丁酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)55%、苯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)43%、甲基丙烯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%。甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯都是硬單體，用苯乙烯可降低成本；丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯兩者都是軟性單體，但丙烯酸丁酯要比丙烯酸乙酯軟些，其用量也可以比丙烯酸乙酯用量少些。在共聚乳液中，加入少量丙烯酸或甲基丙烯酸，對(duì)乳液的凍融穩(wěn)定性有幫助。止匕外

4、，在生產(chǎn)乳膠涂料時(shí)加氨或堿液中和也起增稠作用。但在和醋酸乙烯共聚時(shí)，如制備丙烯酸丁酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)49%、醋酸乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)49%、丙烯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的堿增稠的乳液時(shí)，單體應(yīng)分兩個(gè)階段加入，在第一階段加入丙烯酸和丙烯酸丁酯，在第二階段加入丙烯酸丁酯及醋酸乙烯，因?yàn)榇姿嵋蚁┖捅┧峁簿蹠r(shí)有可能在反應(yīng)中有酯交換發(fā)生，產(chǎn)生丙烯酸乙烯，它能起交聯(lián)作用而使乳液的粘度不穩(wěn)定。（2）聚丙烯酸酯乳膠涂料聚丙烯酸酯乳膠涂料的配制和聚醋酸乙烯酯乳膠涂料一樣，除了顏料以外要加入分散劑、增稠劑、消泡劑、防霉劑、防凍劑等助劑，所用品種也基本上和聚醋酸乙烯酯乳膠涂料一樣。聚丙烯酸酯乳膠涂料由于耐候性、保色性、耐水耐堿性都比聚醋酸

5、乙烯酯乳膠涂料要好些，因此主要用作制造外用乳膠涂料。在外用時(shí)鈦白就需選用金紅石型，著色顏料也需選用氧化鐵等耐光性較好的品種。分散劑都用六偏磷酸鈉和三聚磷酸鹽等，也有介紹用接基分散劑如二異丁烯順丁烯二酸酊共聚物的鈉鹽。增稠劑除聚合時(shí)加入少量丙烯酸、甲基丙烯酸與堿中和后起一定增稠作用外，還加入竣甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維索等作為增稠劑。消泡劑、防凍劑、防銹劑、防霉劑和聚醋酸乙烯酯乳膠涂料一樣，但作為外用乳膠涂料，防霉利的量要適當(dāng)多一些。三、主要儀器和藥品四口燒瓶（250ml）、球形冷凝管、溫度計(jì)（0-100C）、電動(dòng)攪拌器，滴液漏斗（60ml）、電熱套、燒杯（250ml、800ml）、水

6、浴鍋、點(diǎn)滴板。丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、過(guò)硫酸鏤、非離子表面活性劑、丙烯酸乙酯、亞硫酸氫鈉、苯乙烯、丙烯酸、十二烷基硫酸鈉、金紅石型欽白粉、碳酸鈣、云母粉、二異丁烯順丁烯二酸酊共聚物、烷基苯聚碳酸鈉、環(huán)氧乙烷、羥乙基纖維素、羥甲基纖維素、消泡刑、防霉劑、乙二醇、松油醇、丙烯酸蔭共聚乳液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%卜堿溶丙烯酸共聚乳液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)45%卜氨水、顏料。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .聚丙烯酸酯乳液合成下面介紹兩個(gè)不同配方乳液的合成上藝。1,聚丙烯酶酯乳液合成卜面介紹兩個(gè)不同配方乳液的合成_L藝。例I純丙烯酸酯乳液名稱丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%3317名稱水烷基基聚酸磺酸鈉過(guò)硫

7、酸核質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%63150.2操作：乳化劑在水中溶解后加熱升溫到60oC,加人過(guò)硫酸鏤和質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的單體，升溫至70C,如果沒有顯著的放熱反應(yīng)，逐步升溫直至放熱反應(yīng)開始，待溫度升至80-82C、將余下的混合單體緩慢而均勻加入，約2h加完，控制回流溫度，單體加完后，在30min內(nèi)將溫度升至97C,保持30min,冷卻.用氨水調(diào)pH至89。例2苯丙乳液名稱苯乙烯丙烯酸酯丙烯酸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2525150名稱過(guò)硫酸錢十二烷基硫酸鈉烷基酚聚氧乙烯醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.20.25J.0操作：用燒杯將表面活性劑溶解在水中加入單體，在強(qiáng)力的攪拌丁,使之乳化成均勻的乳化液，取1/6乳化液放入三口燒瓶中，加入引

8、發(fā)劑的1/2,慢慢升溫至放熱反應(yīng)開始，將溫度控制在70-750c之間，慢慢連續(xù)地加入乳化液，并補(bǔ)加部分引發(fā)劑控制熱量平衡，使溫度和回流速度保持穩(wěn)定，反應(yīng)2h后升濕至95-97C,恒溫30min,或抽真空除去末反應(yīng)的單體.冷卻.用氨水調(diào)pH至89例3用甲基丙烯酸甲酯為硬性單體，用丙烯酸丁酯為塑性單體.例2用苯乙烯硬性爾體代替甲基丙烯酸甲酯，價(jià)格可便宜很多，基本上也能達(dá)到外用乳膠漆的要求。也可以來(lái)用其他不同的單體，調(diào)整其配比來(lái)達(dá)到相近的質(zhì)量要求。操作工藝也不同。例2的工藝用連續(xù)加單體方法將單體和乳化劑水溶液先乳化，再通過(guò)連續(xù)加乳化液的方法進(jìn)行乳液聚合，這樣乳液的顆粒度比較均勻，但增加一道先乳化的工

9、序。2 .聚丙烯酸酯乳膠涂料的配方和配制表8.3給出了幾個(gè)聚丙烯酸酶乳膠涂料的典型配方。配方的原則與前述聚酯酸乙烯醞乳膠涂料相同，鈦白的用量視對(duì)遮蓋力高低的要求來(lái)變動(dòng)，內(nèi)用的考慮白度遮蓋力多些，顏料含量高些；外用的要考慮耐候性，乳液的用量相對(duì)要大些。在木材表面.要考慮木材木紋溫濕度不同時(shí)脹縮很歷害，因此顏料含量要低些，多用些乳液。聚丙烯酸酯乳膠涂料的配制與聚酯酸乙烯乳膠涂料配制方法相同.此不贅述。五、注意事項(xiàng)乳液配制時(shí)要嚴(yán)格控制溫度和反應(yīng)時(shí)間。加入單體時(shí)要緩慢滴加，否則要產(chǎn)生暴聚而使合成失敗。乳液的PH值一定要控制好，否則乳液不穩(wěn)定。涂料的配方與聚醋酸乙烯酪乳膠涂料相仿。所不同的是堿溶丙烯酸酯共聚乳液必須用少量水沖淡后加氨水調(diào)至8-9,才能溶于水中?？稍谀ヮ伭蠞{時(shí)作為分散劑六、思考題聚丙烯酸酯乳膠涂料有哪些優(yōu)點(diǎn)？主要應(yīng)用于哪些方面？影響乳液穩(wěn)定的因素有哪些？如何控制？表也3聚丙烯酸醺乳股涂料配方舉例質(zhì)分?jǐn)?shù)/%一-底漆藻于白色內(nèi)用面悔外用水泥表闿用濠并M水器底辣至紅石型棣白了.5蔚20J5碳酸鈣201020辰5云母也2.5二異丁相施丁烯二酸叮共聚地D.8L20*70.R燒域茉基糜環(huán)氧乙烷0.20.20.20.2控乙基纖維素0.2援甲