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1、精化1022姚世先,丙烯酸酯乳液涂料的生产,一、简述,1、定义 丙烯酸树脂是以丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯为主要原料合成的树脂，由丙烯酸酯为主要基料的涂料属丙烯酸酯涂料。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的分子结构式如下：,其中，R为118碳原子烷基，也可以是带各种官能团的烷基，他们统称丙烯酸酯单体,2、特性,性能： 丙烯酸酯有很强的光、热和化学稳定性， 丙烯酸酯树脂涂料具有很好的耐候性、 耐污染性、耐酸、耐碱等性能。 应用： 可用于汽车面漆、 建筑外墙涂料， 其他外用工业涂料。,3、品种及用途 溶剂型涂料是以有机溶剂为分散介质而制得的建筑涂料。虽然溶剂型涂料存在着污染环境、浪费能源以及成本高等问题，但溶剂型涂
2、料仍有一定的应用范围，还有其自身明显的优势。,无溶剂涂料就是涂料在施工和固化的过程中没有溶剂的挥发。无溶剂涂料最突出的优点，能够减少有机溶剂挥发对空气的污染。,各种水基丙烯酸酯涂料性能比较,水溶性内墙涂料的技术质量要求,水溶性内墙涂料的技术质量要求,二、聚丙烯酸酯乳液的制备,配方组成,工艺流程（半连续法）,乳液型丙烯酸酯涂料的配制,涂料基本组成,涂料一般由成膜物、颜（填）料、溶剂（或稀释剂）和助剂组成。涂料施工后，随着溶剂和稀释剂的挥发，成膜物干燥成膜。成膜物可以单独成膜，也可以粘结颜（填）料等物质共同成膜，所以也称粘结剂，它是涂料的基础物质，常称为基料、漆料和漆基。,溶剂,功能： （1）溶解
3、聚合物树脂； （2）调节涂料体系的流变性能，改善加工性能，使涂料便于涂装； （3）改进涂料的成膜性能，进而影响涂料的附着力和外观； （4）静电喷涂时调整涂料的电阻，便于施工； （5）防止涂料和涂膜产生病态和缺陷，如橘皮、发花、浮色、起雾、抽缩等。 溶剂的选择一般需要考虑溶剂的溶解能力、挥发速度、粘度、表面张力、安全性、毒性及成本。,颜料,在乳胶涂料中，基料与顔料是重要的组成部分，在顔料和基料已经确定的情况下，涂膜的构造和物理性能基本上取 决于二者之比。 顔/基比（P/B）：顔料分（即顔料和填料）的质量百分数对固体树脂 （不挥发分）质量百分数的质量比 顔料体积浓度（PVC） ： 顔料体积浓度是涂
4、膜中顔料的体积在涂膜总 体积中所占的百分比 临界顔料体积浓度（CPVC） 临界顔料体积浓度是指基料聚合物正好覆盖顔料粒子表面并充满顔料粒子堆积空间时的顔 料体积浓度 通常外用型的 P/B 为（2.04.0） ：1.0，较为适宜的是 3.0：1.0。 内用乳胶涂料在（4.07.0） ：1.0 范围内 。 如为有光乳胶涂料，P/B 往往要小于 1.0。,PVC、CPVC 在设计涂料配方时起什么作用 PVC CPVC时，顔料粒子分散在基料聚合物的 连续相里， 形成所谓“海-岛”结构 在达到 C.P.V.C.值时， 涂膜中恰好有足够的基料润湿质点。 但随着顔料的增加，PVC 超过某一极限值时，基料聚合
5、物就不能将顔料粒子间的空隙完全 充满，这些未被填充的空隙就潜藏在涂膜中，因而涂膜的物性以该 PVC 的极限值为界限， 开始急剧下降。所以，高性能或外用涂料配方的 PVC 一般不应超过 CPVC，否则涂膜许多 物性将受到不利影响。反之，一般性能或内用涂料配方的 PVC 可超过 CPVC,填料的主要成分,填料亦称体质颜料，大多是白色或稍有颜色的粉体，不具备着色力和遮盖力，但具有增加膜的厚度、调节流变性能、改善机械强度、提高膜的耐久性和降低成本等作用。 碳酸钙是涂料用的主要填料，包括重质碳酸钙(天然石灰石经研磨而成）和轻质碳酸钙（人工合成）两类，广泛用于各类涂料。 滑石粉是一种天然存在的层状或纤维状
6、无机矿物它能提高漆膜的柔韧性，降低其透水性，还可以消除涂料固化时的内应力,三、乳液型丙烯酸酯涂料的配制,内墙涂料配方,工艺流程,将200kg水加入调漆罐，启动搅拌器，在中速搅拌下依次加入纤维素、丙烯酸钠盐、OP-40、聚醚消泡剂，调节PH至7-8之间,加入100kg水，启动分散机，在高速搅拌下缓慢加入钛白粉、滑石粉、碳酸钙,在中速搅拌下依次加入丙烯酸酯乳液、丙二醇、十二醇酯,助剂对工艺的影响,1、成膜助剂 成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂 ,通常为高沸点溶剂 ,会在涂膜形成后慢慢挥发掉。在乳胶漆中,成膜助剂因为对乳胶粒子的溶解作用而使粒子表面软化 ,因而促使聚合物粒子易受压变形,融合成膜。成膜助剂的
7、加入同时可降低防水涂料的最低成膜温度 。,图 2 防冻剂对乳液冰点的影响,图 1 助剂对涂膜干固时间的影响,2 、增稠剂 作用：增稠剂的加入使研磨浆稠度增加 , 加强了剪切作用 , 有利于颜填料的分散。 增稠剂主要作用是插进成膜的高分子物质中 , 削弱乳胶中聚合物的分子间力 , 促进了聚合物分子链段的活动性 , 降低聚合物分子链的结晶性 , 从而使聚合物分子链段变得柔顺。 采用增稠剂来改善防水涂料的低温柔韧性 。,3、增塑剂 作用：削弱乳胶中聚合物的分子间力 , 促进了聚合物分子链段的活动性 , 降低聚合物分子链的结晶性 , 从而使聚合物分子链段变得柔顺。,4、防霉、杀菌剂 防霉剂的作用 ：
8、抑制能量的产生 ; 干扰病原菌的生物形成 ; 破坏细胞结构 杀菌剂的作用： 杀死微生物,5、消泡剂 防止产生气泡 从图3可以看出，加入少量的消泡剂，涂料的粘度急剧下降。消泡剂用量小时，消泡不彻底，易产生缩孔和钟孔等缺陷，用量多易造成油花、鱼眼或缩孔现象，影响涂膜性能。,最佳用量0.55%,6、分散剂 分散剂主要防止着色颜料及体质颜料的凝聚,设备及作用,分散机：使物料迅速分散和溶解，颗粒变细， 搅拌均匀无死角 砂磨机：使物料中的固体微粒和研磨介质相互 间产生的碰撞、摩擦作用，达到加快磨细 微粒和分散聚集体的目的 乳液槽：用来合成丙烯酸酯乳液 调漆槽：使调色均匀，混合、混溶性好， 有强力 搅拌的功
9、能。 过滤机：过滤以除去杂质和未完全分散的颜料颗粒,乳液型丙烯酸酯涂料的特点,优点： 1、以水为分散介质，不含或仅含少量有机溶剂，且是低毒性的。 2、施工方便，技术易掌握，清洗方便。透气性好，能在带绣的金属及粉化或老化的表面直接施工。 3、做建筑涂料用时有较好的光泽和装饰性，目前市场上高档次的外墙丙烯酸酯涂料，其使用寿命可达15年以上。 4、乳液型丙烯酸酯涂料可以用水稀释，物火灾危险性。,缺点：,1、在最低成膜温度以下不能形成连续的膜; 2、涂料假塑流动，易增稠，流动性和湿膜流平性 差; 3、水挥发后粘度迅速上升，涂膜易产生气泡和针 孔; 4、水的表面张力大，涂料对基材的润湿性差;,改进：,1、提高涂料对基材的的润湿性; 2、增加新的组成成分，改善现有涂料的性能; 3、提高流动性和湿膜流平性; 4、向环保型涂料方向发展;,谢谢观看！,
