聚合物乳液涂料

聚合物乳液涂料综述

学院：材料科学与工程学院

专业：高分子材料与工程

班级:高分子09-1班

学号：

指导老师：

浅谈聚合物乳液涂料

摘要：目前节约能源、开发资源、减少污染已成为工业发展的当务之急，用水乳液涂料代替有机溶剂涂料势在必行。作为水性涂料中的主要产品聚合物乳液涂料成为涂料工业发展的方向，越来越引起世界各国的重视。

关键词：聚合物乳液涂料优点发展前景

正文:

一.聚合物乳液涂料的概念与组成

涂料定义是指用特定的施工方法涂覆到物体表面后，经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续性保护膜、或者形成具有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品。它可以遮盖被涂面上的各种缺陷，使其美观，即具有装饰性；它可以控制水分，隔绝空气中的二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等腐蚀性气体，防止气候对被涂物影响及金属底材生锈，即具有保护功能；它可以赋予被涂物表面各种颜色，，具有标志作用。此外，涂料还赋予被涂物体一些特殊功能，例如，电子工业中使用的导电、导磁涂料；航空航天工业上的耐高温烧蚀涂料；军事上的伪装和隐形涂料等等，这些特殊功能的涂料对于高新技术的发展有着重要的作用。

在众多的涂料中，应用最广泛的是溶剂型涂料和聚合物乳液涂料。聚合物乳液涂料又叫胶乳涂料，也有人称之为“乳胶漆”。乳液涂料的主要成分是聚合物水乳液，其中聚合物乳胶粒是成膜物质。向聚合物乳液中加入颜料、填料、保护胶体、增塑剂、润湿剂、增稠剂、流平剂、防冻剂、消泡剂、防锈剂、防霉剂、防老剂等辅助材料后，经过研磨或分散处理，即可制成聚合物乳液涂料。

成膜物质：乳液

乳液涂料是以合成树脂乳胶为主要成膜物质，其作用是自身能形成透明膜，同时又能抓住颜料，附着在基材上形成不透明涂膜，从而提供涂层基本的物理性能。乳液在乳液涂料中作为基料，开膜后抓住颜填料，附着在墙体上形成涂膜，提供涂层基本物理性能及各种耐受性，是乳胶漆中最关键的组份。乳液是在表面活性剂存在下进行聚合反应所制备的聚合物水分散体。乳液聚合物的分子量高，并且分子量分布狭窄，所以作为涂料的成膜物有较好的机械性能。

体质颜料

体质颜料又称填料，将其加入乳液涂料中可增进涂料的流动性，可使涂膜消光，并对提高涂料的遮盖力有贡献，还可以降低乳液涂料的成本。常用的体质颜料有轻质碳酸钙、磁土、滑石粉、云母粉、重晶石粉、二氧化硅粉、硅藻土、硅钙粉、硫酸钡等

着色颜料

着色颜料将赋予涂膜所要求的各种色泽。可直接加入到乳液中，也可先制成色浆，再加入体系中。配制色浆需加入分散剂和增稠剂，为了提高颜料的着色力，

需要充分研磨，以提高其分散程度。使用最多的白色颜料是钛白粉、锌钡白及氧化锌（锌白）。对彩色颜料来说，无机颜料和有机颜料都能使用，有机颜料色彩鲜艳，但稳定性和耐光性差，日久易褪色或变色，故室外应用时，一般选用无机颜料。常用的无机颜料有铁红、铁黄、铁黑、铁棕、氧化铬绿、钛镍黄等。最常用的有机颜料有钛菁蓝、钛菁绿、钛菁红、耐晒黄等。

分散剂

为了使颜料充分发挥其着色作用，需向乳液涂料中加入分散剂，分散剂可以把处于聚结状态的颜料颗粒分散成单个粒子，并使其稳定的分散在涂料中。常用的分散剂有三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠、烷基磺酸钠甲醛缩合物和低分子量聚丙烯酸盐等。

润湿剂

润湿剂能降低液体和固体间的表面张力，能使固体表面被液体所润湿，防止颜料颗粒聚结，有助于保持涂料的分散稳定性，并可以改善涂料的流动性。常用的润湿剂有聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基苯基醚等非离子型表面活性剂。

增稠剂

增稠剂能显著提高涂料的表观粘度，并赋予涂料以触变性。加入增稠剂可防止涂装时涂料流挂，在贮存过程中颜料沉降并可改善涂料涂刷时的操作性能及提高涂膜丰满性。常用的增稠剂为水溶性的聚合物，如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物、甲基纤维素、羧甲基纤维素等。水溶性聚合物的分子量越大，其增稠效果就越好。增稠剂用量则可以减少，但若其分子量太高时，涂料流平性变差。涂膜会产生明显的刷痕。

增塑剂

向乳液涂料中加入增塑剂可降低乳液聚合物的玻璃化温度，并赋予涂膜以柔韧性，同时可降低乳液涂料的最低成膜温度，改善其施工流动性。乳液涂料成用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、磷酸三甲苯酯、聚酯等、成膜助剂

成膜助剂是一种中等沸点的水溶性助剂，既能和聚合物溶解，又能溶于水相，在水相和乳胶粒间按比例进行分配。溶解到聚合物胶粒中的那部分成膜助剂实际上起增塑剂的作用，它可以降低涂料的最低成膜温度，有助于乳胶粒的相互渗透和融合，有助于形成高质量的漆膜。常用的成膜助剂有乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇、己二醇、乙二醇笨醚、二甲苯、苄醇等。

防霉剂

为了防止涂料和涂膜发霉，需要加入防霉剂，常用的新型防霉剂有磷酸间甲酚、苄基溴代乙酸酯、四氯间苯二腈等。

防冻剂

防冻剂的作用是为了改善涂料低温储存性即涂料的抗冻性。最常用的防冻剂为乙二醇。

消泡剂

消泡剂的作用就是为了消除涂料在生产和施工过程中产生的泡沫或预先防止泡沫的产生。常用的消泡剂有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机硅分散液等。

二.乳液涂料的分类

按照产品的组成可以分为：

1.聚醋酸乙烯酯均聚物乳液涂料

这种涂料一般利用水解度80%左右的聚乙烯醇为保护胶体，固含量为50%左右，一般加入5%~20%的增塑剂，常用增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯和磷酸三甲苯酯等。该涂料保色性好，但耐水性、耐碱性差，不意外用，适合作内墙涂料、水溶性腻子和底层涂料。

2.EVA乳液涂料

EVA乳液涂料系醋酸乙烯酯和乙烯共聚物涂料。该种涂料强度高、耐磨、耐水性、耐碱性、耐候性和抗污性好，可作内外墙涂料。

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称全丙乳液涂料，也称纯丙乳液涂料。是应用最为广泛的一类乳液涂料，它既可以应用在建筑工业中作内外墙涂料和屋面防水涂料，又可以应用在纺织工业中作织物涂层剂，在皮革工业中作皮革涂饰剂，同时也可用作金属、木材涂料等。

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称乙丙乳液涂料或醋-丙乳液涂料。由于在共聚物链中引入了20%-30%的丙烯酸酯，从而提高了耐水、耐碱、耐候、耐光、耐老化和颜料的结合力等性质。这类涂料不用外加增塑剂，而是采用丙烯酸高级脂肪酸醇酯进行内增塑。这类涂料主要用作内墙涂料。

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称笨-丙乳液涂料，是一种用苯乙烯改性的丙烯酸酯系共聚物乳液涂料。它用苯乙烯部分或全部代替纯丙乳液的的甲基丙烯酸甲酯。由于在共聚物链中引入了苯乙烯链段，可提高涂膜的耐水性，耐碱性、硬度、抗污性。这类涂料保光性、保色性、户外耐久性、抗污性好，和颜填料粘结强度高，大量用作外墙涂料。

6.丁苯乳液涂料

丁苯乳液是丁二烯和苯乙烯两种单体的共聚物乳液，丁二烯和苯乙烯的比例