醋酸乙烯酯乳胶漆的制备

涂料类别与代号
序 代 序 代 涂料类别 涂料类别 号 号 号 号
1 2 3 Y T F 油性树脂 天然树脂 酚醛树脂 7 8 9 Q M G 硝基纤维素 纤维素
序 代 涂料类别 号 号
13 14 H S W 环氧树脂 聚氨酯 元素有机聚合物
过氧乙烯树脂 15
4 5
6
L C
A
沥青 醇酸树脂
氨基树脂
10 X 11 B
涂料的定义与作用
定义
涂料（油漆）是一种流动态物质，通过简单施工 方法，并经干燥或固化，在物体表面牢固覆盖 一层均匀的薄膜，这样的流动态物质称为涂料 。涂料可以是液态或粉末状态。用来对被涂物 体表面起装饰与保护作用。
作用
1. 保护作用 金属材料，尤其是钢铁，容易受到环境中腐蚀性 介质、水分和空气中氧的侵蚀和腐蚀；木材易 受潮气、微生物的作用而腐烂；塑料会受光和 热的作用而降解；混凝土易风化或受化学品的 侵蚀，因此材料需要用涂层来保护。
家庭装潢等多个领域具有极其广泛的应用……
生物医学（在介入医学中的应用）
聚醋酸乙烯乳液胶黏剂
用途：木材加工、书籍装订、标签、纸箱制品、卷 烟纸、皮革加工、乳胶漆的制造等。在木器、纸品 及包装行业中占有主导地位。 优点： 1.具有良好的、安全的操作条件 2.初期粘结强度高，使用方便，无需加热和添加固化 剂，胶层有韧性，对刃具的损伤小。 3.常温固化速度快。 缺点： 1.耐水性和耐湿性差 2.耐寒性较差 3.耐热性差 4.抗蠕变性较差
产品质量检测
1.观察外观
固含量= 2.测pH值
干燥后样品质量 干燥前样品质量
×100%
3.测乳液粘度
4.测定产品固含量 5.测定转化率 6.产品质量检测记录
转化率
转化率（%）=（Wc-SWb/Wa）/（GWb/Wa） Wc——取样干固质量，g S——实验中加入的乳化剂、引发剂、增塑剂 的总质量，g Wa——四口瓶内乳液体系的总质量，g Wb——取样质量（干燥前），g G——实验中醋酸乙烯单体加入总质量，g
建筑涂料（内墙装饰面涂、多彩涂料等）；
应 用
木材粘合（木工胶、白乳胶、家具胶、强力胶 ）； 造纸工业（胶粘剂、浸渍剂、再湿粘接剂）； 包装印刷（塑塑粘合、铝塑粘合、印刷纸品后加工 ）
纺织印染（印花粘合剂）；
水泥改性（用于提高水泥砂浆或混凝土的抗张强度 、粘接性和化学稳定性、防龟裂等）；
玻纤加工（浸润剂中的成膜材料）；
特性
聚醋酸乙烯乳胶漆：无毒、无味、干燥快、透 气性好、粘结力强、流动性好、成本低。但易 水解、耐化学性差，不能用于室外。
醋酸乙烯酯乳胶漆的制备 配 方
纤维素（3万） 丙烯酸钠盐 2g 6g 碳酸钙 丙二醇 十二醇酯 280或400g 25g 4.5g 100g
液体石蜡
润湿剂op-10
1.5g
1g
乳 液 聚 合
操作步骤
1.聚乙烯醇的溶解 将聚乙烯醇与蒸馏水加入四颈瓶中加热至90-95℃，搅拌至 溶解完全，降解至70℃以下加乳化剂搅拌溶解均匀。 2.聚合 加入醋酸乙烯单体质量分数的20%与过硫酸钾质量分数的 40%，加热升温，通常在66℃时开始共沸回流，控制回流速 度（2-3滴/s），待温度升至80-83℃且回流速度明显减慢时 ，滴加剩余单体（滴速1滴/s），控制在0.5-1h内加完单体 。同时，在聚合过程中分批加入过硫酸钾（15%-20%/次） ，加完单体后加入余下的过硫酸钾，体系因放热温度升至 90-95℃，至无回流后，继续保温30min。 3.后处理 冷却至50℃以下加入质量分数10%的碳酸氢钠水溶液，调整 pH值至5-6，再加入邻苯二甲酸丁酯，搅拌30min，冷却即为 成品。
醋酸乙烯酯乳胶漆的制备
1.聚醋酸乙烯酯乳液的制备
2.醋酸乙烯酯乳胶漆的制备
聚醋酸乙烯酯乳液
产品性能、用途及特点：
聚醋酸乙烯(PVAc)乳液别名乳白胶，化学分子式：
[CH2-CH]n O-C-CH3 O
白色或乳白色粘稠液状，微酸性，具有较高的初黏度 及固含量，无毒、无腐蚀、无火灾和爆炸危险；可溶 于多种有机溶剂，耐烯酸、烯碱，遇强酸或强碱水解 生成聚乙烯醇。可以不需加任何助剂直接作为胶黏剂 使用，常温下即可黏结。是优良的水溶性粘合剂和乳 液粘合剂。
聚合乳业生产工艺（工业）
常规乳液聚合工艺
主要是以水为介质，加入引发剂及乳化剂、进行不饱和 烯烃单体的常规乳液聚合，包括：间歇乳液聚合、半连 续乳液聚合、连续乳液聚合、预乳化工艺、种子乳液聚 合。
乳液聚合的加料方式：一次加料法、单体滴加法和乳化 液滴加法。
聚醋酸乙烯乳业的生产技术
1.生产原理 聚醋酸乙烯酯乳业是以醋酸乙烯酯为单体，通过氧化物 （例过硫酸铵）为引发剂，通过乳液聚合而形成，聚合反 应应遵守自由基连锁反应的一般规律。 2.制备工艺 加料方式取决于乳业的性质，工业加料方式是延迟加料法， 可以更好地控制局和速度和操作弹性，具有较强的适应性， 单体转化率大于99%，乳液稳定性好。 3.影响聚醋酸乙烯酯乳液质量的因素 主要是引发剂、乳化剂与保护胶体、单体的水溶性、聚合 温度与搅拌强度等。
除了以上主要组分，还可加保护胶体 、相对分子质量调节剂、pH调节剂、 pH缓冲剂、螯合剂、链终止剂、电解 质等其他助剂。
就不为大家一一介绍了！
反应机理
根据间歇乳液聚合的动力学特征，可把整 个聚合过程分为四个阶段： ·分散阶段、聚合前段或乳化阶段 ·阶段I、成核阶段或乳胶生成阶段或聚合 反应的加速阶段 ·阶段II、乳胶粒长大阶段或聚合反应的 恒速阶段 ·阶段III、聚合反应完成阶段或聚合反应 降速阶段
2. 装饰作用 用色彩来装饰我们的环境，是人类的天性，并伴 随着人类及其社会整个发展过程。 由于涂料很容易配出成千上百种颜色，色彩丰富 ；涂层既可以做到平滑光亮，也可以做出各种 立体质感的效果。 3. 标志作用 标志作用是利用色彩的明度和反差强烈的特性， 引起人们警觉，避免危险事故发生，保障人们 的安全。 有些公共设施，如医院、消防车、救护车、邮局 等，也常用色彩来标示，方便人们辨别。
聚醋酸乙烯酯乳液
钛白粉
滑石粉
40或50g
110或150g
AMP95有机胺（调pH）
去离子水 263g
仪器
漆刷 调漆刀 高速均质分散机 搪瓷或塑料杯 刮板细温度计
水泥石棉样板
斯托默粘度计
反射率测定仪
操作步骤
1. 分散助剂 启动分散机，在中速搅拌下，依次加入去离子水、纤维 素（3万）、丙烯酸钠盐、液体石蜡、润湿剂OP-10、调 节pH至7-8间（用AMP95有机胺），纤维素溶解必须完 全。 2. 分散填料 缓慢加入钛白粉、滑石粉、碳酸钙、高速分散20-30分钟 后，检测混合物细度（<70μm） 3. 分散乳液 在中速搅拌下依次加入丙二醇、十二醇酯、聚醋酸乙烯酯 乳液，继续中速搅拌至搅匀为止，即得白色涂料。
注意事项：
1. 在搅匀颜料、填充颜料时，若粘度太大难以操 作，可适量加入乳液至搅匀为止。 2. 最后加乳液时，必须控制搅拌速度，防止产生 大量泡沫。
产品质量检测
性能测定
1.观察涂料在容器中的状态：用搅棒搅拌时无硬块，易干混合均匀，则可 视为合格。
2.测定涂料粘度 3.测定施工性：用刷子在石板平滑面上刷涂试样，涂布量为湿膜厚约 100μm。使试板的长边呈水平方向，短边与水平面成约85°竖放，放置6h 后再用同样方法涂刷第二道试样，在第二道涂刷时，刷子运行无困难，则 视为“刷图二道无障碍”。 4.测定干燥时间：用漆刷均匀涂刷水泥样板，观察干燥情况，记录表干时 间。 5.测定对比率：国标中来测定产品遮盖能力的指标。 具体参考page82
12 Z
乙烯基树脂 丙烯酸树脂
聚酯树脂
16 17
18
J E
橡胶 其他
辅助材料
辅助材料分类
序号 代号 名称 序号 代号 名称
1 2
X F
稀释剂 防潮剂 催干剂
4 5
T H
脱漆剂 固化剂
3
G
涂料的组成
主要成膜物质：关键组分（基料） 次要成膜物质：自身不能形成完整涂膜的物质，但能
安全与环保
醋酸乙烯酯是有刺激性臭 味的透明液体，稍有毒性， 易燃易爆、易挥发、易自 聚，使用时注意安全，避 免吸入其蒸气。
引发剂不能一次加太多，否则 聚合快，热量大，得不到散失， 同时会使物料升温，再次快速 聚合，恶性循环，不能控制反 应，此现象为爆聚。
为了反应平稳进 行，引发剂和单 体都应逐步缓慢 地加入。
合成原理
乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用 下，分散在水相中呈乳状液，在引发剂的 作用下进行聚合，得到以微胶粒（0.11.0μm）状态分散在水相中的聚合物乳液。 属于自由基型聚合反应。 以醋酸乙烯酯为单体，过硫酸铵为引发剂， 在一定的温度条件下，使单体醋酸乙烯酯 聚合生成聚醋酸乙烯酯。
乳液聚合的优势
注意事项：
1. 聚乙烯醇溶解速度慢，必须完全溶解，保持原来的体积 。 2. 滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生暴聚冲料等 事故。 3. 搅拌速度适当，升温不能过快。 4. 醋酸乙烯单体必须是新精馏过的。 5. 过硫酸钾在每次加入时用水溶解成质量分数10%的水溶液 。 6. 乳液聚合都用水溶性引发剂。 7. 如维持温度不下降，保持反应继续进行，需补加少量的 过硫酸钾。
聚醋酸乙烯酯乳液的制备（实验室） 配 方
醋酸乙烯酯单体 46g
邻苯二甲酸二丁酯 5g
聚乙烯醇
2.5g
蒸馏水
45.76g
乳化剂OP-10
0.5g
过硫化钾
0.09g
碳四口烧瓶（250ml） 球形冷凝管 滴液漏斗（60ml） 温度计（100℃）
量筒（10ml、100ml） 电热套
电动搅拌机 …… 烧杯（200ml）
2.醋酸乙烯酯乳胶漆的制备
聚醋酸乙烯乳胶漆
应用最广泛的乳胶漆，由醋酸乙烯聚合得到的乳胶制成。 它作为室内灰面墙漆，比丁苯乳胶漆有较好的保色性和附 着力。它还具有适合室外使用的一定程度的耐侯性，为了 使漆膜不开裂粉化，用顺丁烯酸二丁脂作为增韧剂，可提 高漆膜的柔韧性。这种漆对木面和旧漆膜 也有一定的附着 力。 聚醋酸乙烯玻璃化温度较高(约28℃)，因此制成的乳胶漆 成膜后发脆，必须外加增塑剂，这些增塑剂会挥发掉，亦 会迁移至底材或面涂层中去或受碱的侵蚀日久涂层发脆而 损坏。此外聚醋酸乙烯本身亦易水解，耐化学性差，所以 不宜用于碱性较强的物面上。然而聚醋酸乙烯乳胶漆具有 价格低、流动性好、进度纫、冻融稳定性优越、颜料粘结 力强等优点，直到如今仍被应用。在美国醋酸乙烯乳胶漆 主要用于室内乎光，而丙烯酸系主要用于室外平光和有光 。
1.乳液聚合体系粘度 低，易散热，反应 速率高，获得的聚 合物相对分子质量 高
3.以水为介质，成本 低廉，保护环境
2.所需生产设备及操 作工艺相对简单， 具有柔性生产的特 点
4.高分子乳液广泛的 应用背景，使乳液聚 合成为高分子科学与 技术的主要研究领域 之一
组成
·单体：是聚合物生产的基本原料。 ·乳化剂：降低单体与水的界面张力，将 单体分散成作为储存单体为中心的细小的 单体珠滴，形成乳状液。它可被吸附在单 体表面上乳化单体液滴。乳化剂还直接影 响乳液聚合的反应速度。 ·引发剂：引发体系可加快反应速度或降 低聚合反应温度。引发剂可分类为，热分 解引发剂和氧化还原引发剂。 ·分散介质：绝大多数正相乳液聚合以水 为分散介质，水中杂离子会对聚合有很大 影响，所以选择去离子水或蒸馏水。
4. 特殊作用 （1）力学功能：耐磨涂料、润滑涂料等； （2）热功能：耐高温涂料、阻燃涂料等； （3）电磁学功能：导电涂料、防静电涂料等； （4）光学功能：发光涂料、荧光涂料等； （5）生物功能：防污涂料、防霉涂料等； （6）化学功能：耐酸、碱等化学介质涂料。
二. 涂料分类
（1）按涂料形态分类：溶剂型涂料、高固体分涂料、无溶 剂型涂料、水性涂料、粉末涂料等。 （2）按涂料用途分类：建筑涂料、工业涂料和维护涂料。 （3）按成膜工序分类：底漆、腻子、中涂、面漆、罩光漆 等。 （4）按涂膜功能分类：防锈漆、防腐漆、绝缘漆、耐高温 涂料、导电涂料等。 （5）按成膜机理分类：转化型涂料和非转化型涂料。 非转化型涂料是热塑性涂料，包括挥发性涂料、热塑性粉 末涂料、乳胶漆等； 转化型涂料包括气干性涂料、固化剂固化涂料、辐射固化 涂料等。 （6）按成膜物质分类： 根据原化工部颁布的涂料按主要成膜物质分类的方法，共 分成18类，其中第18类为涂料用辅助材料。