丙烯酸乳液讲义

球状 ( 低浓度时 )
棒状 ( 高浓度时 )
直径 40 ～ 50Å
直径 100 ～ 300
nm
胶束的大小和数目取决于乳化剂的用量
乳化剂用量多，胶束的粒子小，数目多
乳液聚合模型
单体 液滴
• 聚合过程
•
根据聚合物乳胶粒的数目和单体液滴是否存在，乳液聚合分为
三个阶段：
•
Ⅰ阶段
Ⅱ阶段
百度文库Ⅲ阶段
• 乳胶粒
不断增加
亲油基（烷基）
亲水基（羧酸钠）
乳化剂在水中的情况 乳化剂浓度很低时，是以分子分散状态溶解在水中 达到一定浓度后，乳化剂分子开始形成聚集体（约50～150个分子
），称为胶束
乳化剂
• 形成胶束的最低乳化剂浓度，称为临界胶束浓度(CMC) • 不同乳化剂的CMC不同，愈小，表示乳化能力愈强 • 胶束的形状
乳液的常规检测指标及方法
• 7 固含量测定 • 在直径50mm的培养皿中倒入3-4克乳液，120℃烘1.5h，称量后，计算其固含量。 • 8 最低成膜温度测定 • 用最低成膜温度测定仪进行检测。 • 9 粘度测定 • 用NDJ-1旋转粘度剂进行测定。 • 10 PH值测定 • 用PH计或精密试纸测定。 • 11 成膜性测定 • 用100μm湿膜涂布器在玻璃板上制备乳液膜，在规定温度下2h后观察其成膜是否平整、连续。 • 12 胶膜耐水性 • 用100μm湿膜涂布器在玻璃板上制备乳液膜在30℃条件下成膜干燥24h，泡入去离子水中，
• 所为硅丙就是由丙烯酸类单体与有机硅单体生产的乳液。 • 所为纯丙乳液是由丙烯酸类单体与苯乙烯单体生产的乳液。 • 所为醋丙乳液是由丙烯酸类单体与醋酸乙烯酯单体生产的乳液。
乳化剂
• 乳液因此而得名，它可以将单体分散成细小的单体球滴而稳定的悬浮于水中，它 在水中形成含有单体的增溶胶束是开成乳胶料的主要来源；它吸附在乳胶粒表面 形成稳定的聚合物乳液。 乳化剂按亲水集团分为阴离子型、阳离子型、两性型和 非离子型四类。我们用到的乳化剂主要是阴离子型、非离子型和反应型乳液剂。
乳液的常规检测指标及方法
• 1 外观 • 一般采用目测，观察乳液的色相、透明度、有无结块和杂质。 • 2 Ca2+稳定性测试 • 取产品样品16ml，置于直径18ml×180ml试管中，加入4ml 5%氯化钙溶液，摇匀，静置1，24，
48h后观察有无凝胶、分层、破乳现象。 • 3 高温稳定性测试 • 取产品样品50ml,置于100ml具塞三角瓶中，盖好瓶塞，在60℃恒温箱中100h • 后观察（表面结膜为正常）有无凝胶、分层、破乳现象。 • 4 耐酸碱稳定性测试 • 取产品样品5ml，分别置于两只直径18mm×180mm试管中，然后向两只试管中分别加入1%盐
24h后观察其耐水泛白情况。 • 对于一般的出厂检测只检测乳液的外观、粘度、PH值、固含量、成膜性，其它指标只有在产
品配方发生变动或一年进行一次全项检测。
破坏面造成破乳,冻融稳定性即是指乳液经过冻融和融化交替变化时的稳定性. • 4、稀释稳定性 • 稀释稳定性是指乳液加水稀释后的稳定性. • 5、量低成膜温度(MFFT) • MFFT是指乳液薄膜在温度条件合适时,随水份蒸发聚合物乳液粒子充分融结成连续
透明薄膜时的温度即为MFFT. • MFFT过高会造成龟裂现象,可加入成膜助剂Texanol等进行调节. • 6、玻璃化温度(Tg) • 玻璃化温度(Tg)是指高聚物由弹性状态转变为玻璃态的温度. • Tg高 膜硬度好耐沾污性好,相对来讲MFFT也高,如使用不当,容易产生龟裂等现象. • Tg低 膜较软,发粘耐沾污性差
酸5ml，1%氢氧化钠5ml，充分摇匀，静置10min后观察有无凝胶、分层、破乳现象。 • 5 稀释稳定性测试 • 取产品样品10ml，置于200ml量筒中，加水至150ml后摇匀，静置72h后观察有无凝胶、分层、
破乳现象。 • 6 机械稳定性测试 • 取产品样品150ml，置于烧杯中，然后以（800-1000）r/min的转速搅拌10min， • 之后静置30min后进行观察有无凝胶、分层、破乳现象。
恒定
恒定
• 胶束
直到消失
－
－
• 单体液滴
数目不变 直到消失
－
•
体积缩小
• RP 下降
不断增加
恒定
引 发 剂、分散介质
• 引发剂 是指能够产生自由基引发单体间发生聚合反应的物质。 引发剂主要有热分解引发剂和氧化还原引发剂两种。 • 分散介质 绝大多数以水为分散介质，乳液聚合对使用的水有
严格的要求，由于水中含有的金属离子会严重影响乳液的稳定 性。
乳液的发展及定义
• 乳液聚合的历史至今已有80余年。目前，除了常规乳 液聚合外，还有种子乳液聚合、核壳乳液聚合、无皂 乳液聚合、微乳液聚合、超微乳液聚合、反相乳液聚 合、反相微乳液聚合、超浓乳液聚合、分散聚合等多 种技术。乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制 成的乳状液中进行的聚合过程，体系主要由单体、水、 乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组份组成。乳液聚 合的应用已经非常广泛，主要分为三个方面：一是聚 合后分离成胶状或粉状固体产品，二是乳液涂料和胶 粘剂，三是微粒用作颜料、粒子标样、免疫试剂的载 体等。其中，乳液涂料已成为乳液制品最重要的应用 领域之一。
丙烯酸乳液的分类
• 乳液按产品用途可以分为：内墙乳液、外墙用乳液、弹性乳液、 防水乳液、封闭乳液等；
• 按产品的组成可以分为：纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙 乳液等。
乳液的基本性能
• 1、化学稳定性 • 化学稳定性是指乳液对添加的化学药品主要是电解质的稳定性,检测方法通常用
5%CaCl2进行检测. • 2、机械稳定性 • 机械稳定性是指乳液在经受机械操作时间的稳定性. • 3、冻融稳定性 • 因乳液组成中一半是水,受冻后使介质变成冰,产生强大的冰压,使得护层—5双电层
乳液的组成
• 乳液聚合体系中的主要组成部分有单体、 分散介质、乳化剂、引发剂。
单体
• 单体，是指未发生聚合反应的有机化合物，如苯乙烯、丙烯酸、 甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、有 机硅等。单体是决定一个乳液质量好坏和用途的最直接的因素。
• 所为纯丙乳液就是由丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等单 体生产的乳液。