精细化工生产工艺第二版第13章水性涂料

第二节 水性涂料基料（聚合物乳液） 的制造
1 乳液聚合体系及合成工艺
2 聚乙酸乙烯酯系列乳液的生产工艺
3 聚丙烯酸酯乳液的生产工艺
4 水性聚氨酯树脂的生产工艺
一、乳液聚合体系及合成工艺
（一）构成乳液聚合体系的组分
1.单体
4.分散介质
2.乳）乳液聚合设备与生产工艺
1.间歇乳液聚合
4.预乳化工艺
2.半连续乳液聚合
5.种子乳液聚合
3.连续乳液聚合
一、乳液聚合体系及合成工艺
（三）乳液聚合生产过程及产品质量的影响因素 在乳液聚合体系和乳液聚合过程中，很多因素如乳化剂种类
和浓度、引发剂种类和浓度、搅拌强度、反应温度、相比及电解 质种类和浓度等工艺参数都会对乳液聚合过程能否正常进行、聚 合物乳液及乳液聚合物的产量和质量产生至关重要的影响。 （四）乳液聚合生产过程凝胶的生成及防止措施 1.凝胶现象及危害 2.凝胶的防止措施
二、水性涂料及其特点
水性涂料的高分子树脂颗粒大小在胶体分散度范围 内（粒径＜0.01μm）它应具有胶体溶液的可滤性、电动 现象等性质；同时分散在水性涂料中的颜料和填料等的 颗粒大于树脂的颗粒。因而水性涂料是一个兼具胶体溶 液和悬浮液特征的多相体系。
三、乳胶涂料及其特点
乳胶涂料是粒径约0.1～20μm的水分散体，聚合物乳液的特 点是聚合物本身不溶于水，是依赖于表面活性剂使其以胶体形式 分散于水中，因此体系的黏度较低，固含量也较高。聚合物可以 是高分子量，也可以是较低分子量；可以是热塑性的，也可以是 热固性或可交联性的。乳胶涂料主要用于建筑涂料。乳胶涂料与 溶剂型涂料相比，涂膜更容易渗透水蒸气，但对粉化的表面附着 力更差。乳胶涂料干燥较快，允许在0.5～2h内重涂，大大缩短 施工时间。采用高分子量的乳胶，其涂膜的耐候性好，并具有很 好的力学性能、耐碱性和耐水性能。
二、水性涂料常用的颜料
在涂料中，应选用哪一类颜料，并没有统一的原则。无机颜 料的特点是化学稳定性高，不易分解和对紫外线稳定性高，对光 照和大气影响的抵抗力强，且具有价格低廉、遮盖力较大、耐热 度高等许多优异性能。
有机颜料的颗粒细小，所以其染色力较强，明亮度较高，但 价格昂贵，遮盖力较低。在选用颜料时，应根据涂料、颜料的性 能综合考虑，正确选用合适的颜料。
六、水性涂料的发展趋势
1.高性能低污染化结合发展 2.向健康型涂料方向发展 （1）分散性涂料要向零VOC的目标逼进 （2）水性涂料要兼具灭菌、净化空气的功能 （3）要关注水性无机涂料新发展 尽管水性无机涂料，尤其是溶胶-凝胶技术制备无机涂料是 处在发展初期，有很多不足，但也显示了较强的生命力。已有 正式产品在市场上推广。水性无机涂料无疑是水性涂料发展的 重要方向之一。
第十三章 水性涂料
1 概述 2 水性涂料基料(聚合物乳液)的制造 3 水性涂料用颜填料及助剂 4 水性涂料的制造
第一节 概述
1 水性涂料定义及其分类 2 水性涂料及其特点 3 乳胶涂料及其特点 4 水性涂料的组成 5 水性涂料的应用 6 水性涂料的发展趋势
一、水性涂料定义及其分类
水性涂料又称为水基涂料、水分散涂料。 一般将水性涂料分为三类：水溶性涂料、水溶胶（胶 束分散）涂料、乳胶涂料（乳液涂料、胶乳涂料）。有的 还将乳胶涂料细分为聚合乳胶涂料和乳化乳胶涂料。聚合 乳胶涂料是通过乳液聚合得到的高分子乳液配制的涂料。 而乳化乳胶是将通过溶液聚合的高分子聚合物在外力和乳 化剂的作用下乳化得到的树脂。
2.生产工艺 （三）纯丙烯酸酯共聚乳液（纯丙乳液）生产工艺 1.配方 2.生产工艺
四、水性聚氨酯树脂的生产工艺
（一）概述 水性聚氨酯树脂是指聚氨酯树脂溶于水或分散于水中而形
成的二元胶态体系。水性聚氨酯的另一原料是低聚物多元醇， 有聚酯和聚醚两种。一般常用聚醚二醇和聚酯二醇，有时也使 用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等低聚物多 元醇品种。 （二）水性聚氨酯树脂的生产工艺 1.自乳化法 2.丙酮法（溶液法） 3.预聚体法
五、水性涂料的应用
水性涂料的应用实际上与溶剂型涂料的相当，应用范围涉及 国民经济建设的各个领域，下面对几种主要水性涂料的应用做一 简单介绍。
1.水性建筑涂料 水性建筑涂料主要品种包括乳胶型有机涂料（乳胶涂料）、 水溶性有机涂料、无机涂料以及有机无机复合涂料等。 2.水性工业涂料 工业涂料的品种多，应用面广，主要的品种有汽车涂料、船 舶涂料、集装箱涂料、家具涂料、火车涂料等。
四、水性涂料的组成
水性涂料的组成为水性树脂、颜填料、助剂、中和剂、水 等。水性涂料与溶剂型涂料的组成大体是相同的，但水性涂料 需用的助剂更多，配方更复杂。
由于以水作为分散剂或溶剂，水性涂料存在如下的优点： ①节约资源，消除了施工时的火灾危险性，降低了对环境的污 染；②在湿表面和潮湿环境中可直接涂覆施工；③电泳涂装使 涂膜均匀、平整、展开性好，具有很好的防护性能；④涂装工 具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。
三、现代水性涂料常用的助剂
水性涂料用助剂种类很多，一般分为以下几类：增稠剂和保
护胶、流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜剂、防霉杀菌剂
、缓蚀剂等。现代涂料助剂向着多功能方向发展，许多助剂同时
有上面两种或多种作用，不能简单地把它单独归在某一类，这类
助剂一般称为多功能助剂。 1.增稠剂
6.成膜助剂
2.流平剂
7.防霉杀菌剂
3.润湿剂
8.缓蚀剂
4.分散剂
9.其他助剂
5.消泡剂
第四节 水性涂料的制造
1 乳液涂料的制造 2 建筑平壁饰面涂料 3 汽车涂料
一、乳液涂料的制造
（一）配方设计 1.乳液涂料的配方设计 2.乳液涂料的配方设计规范
（二）乳液涂料的制造 1.乳液涂料的调制方法 2.乳液涂料的工业化生产
二、建筑平壁饰面涂料
（一）乳液涂料的分类 乳液涂料按其受热所呈现的状态可分为热塑性乳液涂料及热
固性乳液涂料，通常所遇到的大部分属于前者，热固性乳液涂料 发展较晚。最常用的，也是最为习惯的是按所用乳液的品种名称 最后再附以“乳液涂料”。 （二）平壁饰面涂料制造工艺与配方
平壁饰面乳液涂料是用量最大的建筑涂料。大部分聚合物乳 液都可以制造出不同类型的涂料，如内墙涂料、外墙涂料、平光 涂料、有光涂料，其中乳液所占的比率是一个很重要的指标。当 然，应根据乳液本身的性质，选择适合于涂料类型的乳液。
三、汽车涂料
（一）防石击涂料主要原料 （1）基料 （2）填料 （3）助剂 （二）制备工艺 1.水分散沥青的制备 （1）配方 2.水性防石击涂料的制备 （1）配方
（2）制造工艺 （2）制造工艺
Thank you
四、水性聚氨酯树脂的生产工艺
（三）水性聚氨酯树脂的生产实例 1.配方
2.生产工艺 （1）预聚体的制备 （2）分散
第三节 水性涂料用颜填料及助剂
1 概述 2 水性涂料常用的颜料 3 现代水性涂料常用的助剂
一、概述
颜料及填料都是涂料的重要组成部分，不管涂料的基料性质 如何，都离不开颜料和填料。在一般的传统涂料中，颜料及填料 所起的只是着色和补充作用，而在典型的现代水性涂料中颜料不 仅具有遮盖、着色、保护等基本功能，而且还使一些专用涂料具 有防腐、导电、伪装、光致发光、热变色、光热致变色等特殊功 能；填料在现代水性涂料中不仅降低涂料生产成本，而且能增加 颜料的使用效果，改变涂料的流变性能、分散稳定性和提高涂料 的保护效果等。
二、聚乙酸乙烯酯系列乳液 的生产工艺
（一）生产设备
二、聚乙酸乙烯酯系列乳液 的生产工艺
（二）聚乙酸乙烯酯乳液的生产工艺 1.配方
2.生产工艺 （三）乙酸乙烯酯-丙烯酸丁酯共聚乳液 1.配方 2.生产工艺
三、聚丙烯酸酯乳液的生产工艺
（一）单体的选择 （二）苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液（苯丙乳液）生产工艺 1.配方