苯丙乳液的合成和内墙乳胶漆的制备
苯丙乳液的合成及其在内墙涂料中的应用

时’
为
0 I
60 0 90 0
O . 4 0 . 8
.
通过 通过
通过
40 0 60 0
25 , . 丙烯酸和丙烯酰胺添加量分别为 1 5 和 2 时 , % .% % 乳液 及涂膜 的综合性能更好
2_ 应 有 硅 乳 性 及 膜 能 影 _ 反 性 机 对 液 能涂 性 的 响 3 3
在 乳液 聚合 时加 ̄A ; 双键 和硅氧 烷 的有机硅 单体 [] 闰绍峰,熊晓航,王容梅. -- E 。 苯乙烯一 丙烯酸丁酯乳液性能的
研究[j 辽宁工业大学学报( J. 自然科学版) 09 9 ) ,20 ,2( 6
r 1黏 序柃 锕l I l c r.R 黏 庸计 .1 / j .参 昭 H rm n n
基琥珀酸单酯钠盐, 种乳化剂按 1: 1搭配使用时性 3 l:
能更好 。乳化剂 用量对乳液性能的影响见表 1 。
表 1乳化剂用量对乳液性能的影响 从 乳化
剂嬲
黏度/ 凝胶 钙离子 冻融稳 吸水
阴离子乳 化剂采 用烷基 酚醚硫 酸铵盐和 烷基 酚聚醚 磺酸
13 性 能测试 .
()钙离子稳定性检测 :在 1 0m 1 L刻度 的试管 中,用 0 滴管加入 3 L Om 苯丙乳液 ,然后加入 6m .%CC 溶液 , L 5 a1 0 摇匀后静置 。如 4 后不发生分层、沉 淀、絮凝等现象 , 8h 则苯 丙乳液 的钙离子稳定性通过。
n 合 n 脂 漓 聆 青 浩 一
15 .
2
. .
50 0
白色乳液 80 5
2 不合格 结块 5 . 5 _ 2
苯丙乳液的合成及内墙乳胶漆的制备实验存在问题及对策

任务名称:苯丙乳液的合成及内墙乳胶漆的制备实验存在问题及对策引言在建筑装饰和维护中,内墙乳胶漆是一种常用的涂料。
而苯丙乳液是制备内墙乳胶漆的重要原料。
本文将探讨苯丙乳液的合成及内墙乳胶漆的制备实验中存在的问题,并提出对策,以期对相关领域的研究和应用有所启发。
一、苯丙乳液的合成问题及对策1. 制备过程中的反应条件控制不当苯丙乳液的合成过程中,反应条件的控制至关重要。
常见的问题包括温度、反应时间和酸碱度的控制不当。
对策: - 温度控制:确保反应温度在适当的范围内,避免副反应的发生。
- 反应时间控制:确保反应时间充分,以达到理想的反应程度。
- 酸碱度控制:采用合适的酸碱催化剂,并控制好其用量,确保反应溶液的酸碱度适中。
2. 原料质量存在问题苯丙乳液的合成过程中,原料的质量会直接影响最终产品的质量。
常见的问题包括原料的纯度不高、杂质含量过高等。
对策: - 选择高纯度的原料,确保原料的质量符合要求。
- 进行严格的原料检验,排除杂质的干扰。
- 在合成过程中对原料进行预处理,如过滤、脱水等,以提高最终产品的纯度。
3. 合成工艺存在问题苯丙乳液的合成过程中,合成工艺的选择和操作的规范性都对最终产品的质量有着重要影响。
对策: - 选择合适的合成工艺,根据实际情况进行调整和改进。
- 规范操作流程,确保每个步骤的操作都符合要求。
- 进行充分的试验和实验室规模生产,以确定最佳的工艺参数。
二、内墙乳胶漆制备实验中存在的问题及对策1. 乳胶漆配方设计问题内墙乳胶漆的配方设计是制备过程中的重要环节。
常见的问题包括成膜性能不佳、附着力不足等。
对策: - 选择合适的基料、助剂和填料,以提高乳胶漆的成膜性能和附着力。
- 优化配方比例,使得不同成分之间的相容性更好。
- 根据使用环境的要求,调整配方,以提高乳胶漆的抗污染性能、耐久性等。
2. 乳液稳定性问题内墙乳胶漆中的乳液稳定性是制备过程中的关键问题。
乳液的不稳定性会导致漆膜不均匀、斑驳等问题。
苯丙乳液的研制及耐防擦防水内墙涂料的研究

无脱落 无脱落 无脱落 无脱落 无脱落 无脱落
>2000 >2000 >2000 >2000 >2000 >2000
涂膜表面均无变色、起泡、脱落等现象,与预留样本一样
8. Tg=30℃ 酸值20
编号 PVC% 表干时间(23℃) 擦涂膜表面是否掉
粉 光泽度 硬度(划痕法) 附着力(划格法) 耐擦次数 耐酸碱性
六、实验结果与探讨
(1)从表中数据可得,在室温条件下,Tg 越高其涂膜表干速度越快。 (Tg30>Tg20>Tg15>Tg5>Tg0>Tg10)。
(2)相同的树脂乳液,调配不同PVC时其光泽度不同, PVC为15%时光泽度最高,PVC为80%时光泽度最低。 不同Tg的树脂,Tg为30时,调配出一系列的PVC值 涂膜,光泽度较其他组是最高的;Tg乳为-10时,调 配出一系列的PVC值涂膜,光泽度是最低的。这是因
A8
B8
15
25
2
2
否
否
C8
D8
E8
F8
35
40
60
80
2
2
2
2
否
否
否
否
36.0 23.4
17.6
8.6
8.1
7.0
无划痕 无划痕 无划痕 无划痕 无划痕 无划痕
无脱落 无脱落 无脱落 无脱落 无脱落 无脱落
>2000 >2000 >2000 >2000 >2000 >2000
涂膜表面均无变色、起泡、脱落等现象,与预留样本一样
主要内容介绍
◇ 一、内容摘要 ◇ 二、高耐擦防水内墙涂料的介绍 ◇ 三、苯丙乳液的制备 ◇ 四、内墙涂料的调配 ◇ 五、内墙涂料性能的讨论 ◇ 六、实验结果与探讨
《苯丙乳液合成技术苯丙乳液合成工艺苯丙乳液合成配

《苯丙乳液合成技术苯丙乳液合成工艺苯丙乳液合成配设计了用于合成丙烯酸树脂乳液的实验配方,并进行了乳液的合成。
在本体系中,软单体丙烯酸丁酯与硬单体苯乙烯的比例为195/165时制出的乳液涂膜性能较好。
功能性单体对乳液的性能提高有很大作用,但其用量对乳液性能也有很大影响。
经实验所得,丙烯酸最佳用量为单体总量的4%。
单纯采用阴离子型或非离子型都可能使聚合反应失稳,应采用阴、非离子乳化剂复配使用,乳化剂的量占单体总量的4%左右时反应较稳定,且MS-1/OP-10的最佳比例为2/1。
过硫酸盐用作丙烯酸酯乳液聚合的引发剂,其用量为单体总量的0.50%时反应稳定.共60页2、纳米无机物\苯丙复合乳液的合成\结构及性能研究应用接枝机理(偶联剂机理),即用有机硅烷偶联剂(乙烯基三乙氧基硅烷)对无机纳米粒子进行表面处理。
硅烷偶联剂的烷氧基团水解后生成-Si(OH)5,与二氧化硅、金属及其氧化物等无机物质的表面产生化学的以及物理的结合,而其中可聚合的有机官能团(碳碳双键)则和有机组分生成化学键。
聚合后,无机相与有机相之间在纳米范围内以化学键的形式紧密结合。
本文还应用另一类无机材料(溶胶)合成复合乳液,以传统的离子交换法制备纳米硅.共65页3、玻璃纤维网格布用耐碱丁苯丙乳液制备通过乳液聚合的方法制备了一种玻璃纤维网格布用耐碱乳液粘结剂.文中讨论了丁苯与丙烯酸酯的比例、丙烯酸酯聚合物的玻璃化温度、极性官能团单体用量、多官能团单体用量、丙烯酸酯单体的滴加速度及交联剂的用量对乳液和乳液涂层性能的影响,此外还观察了乳液粒子的微观结构,检测共聚物的玻璃化温度和乳液粒子的粒径分布,对乳液共聚物做红外光谱分析.得到如下结论:(1)在搅拌下向丁苯乳液里滴加含有丙烯酸酯单体和极性官能团单体的混合物预乳液并进行聚合反应,然后再向聚合物中加入交联剂制得玻璃纤维网格布用耐碱乳液粘结剂,它在网布上形成的涂层强度高、抗腐蚀.共45页4、防腐涂料用苯丙微乳液的合成采用预乳化的半连续种子乳液聚合工艺合成了可用于金属防腐用的苯丙乳液,并针对目前市场上苯丙乳液致密性差、常温成膜时吸水率高且膜的介电常数大等缺点,运用了核壳微乳液聚合技术和粒子设计的思想,对其进行了改性研究,合成了一种交联度较高的具有核壳结构的苯丙乳液。
苯丙乳液合成和内墙乳胶漆制备

应用化学专业工程实训报告苯丙乳液的合成和墙乳胶漆的制备一、实训目的1)掌握乳液聚合的根本操作,制备苯丙乳液;2)学习水溶性涂料的根本知识,掌握设计涂料配方的方法;3)掌握墙乳胶漆的制备方法和生产工艺流程;4)掌握墙乳胶漆性能检测方法。
二、实训原理1.苯丙乳液的合成树脂以微细粒子团〔0.1~2.0微米〕的形式分散在水中形成的乳液称为乳胶。
乳胶可分为分散乳胶和聚合乳胶两种。
而在乳化剂存在下靠机械的强力搅拌使树脂分散在水中而制成的乳液称为分散乳胶。
由乙烯基类单体按乳液聚合工艺制得的乳胶称为聚合乳胶,用于制取水性涂料的聚合乳胶主要有醋酸乙烯乳胶、丙烯酸酯乳胶、苯丙乳胶以及醋酸乙烯和丙烯酸单体共聚的乙丙乳胶。
乳液聚合是以水为连续相〔分散剂〕,在外表活性剂〔乳化剂〕存在下,使聚合反响发生在由乳化剂形成的乳胶粒部〔即外表活性剂形成的胶束作为微反响器),制备高分子材料的一种方法。
目前,因为在世界围采用乳液聚合法制备大量的、各种类型的乳液聚合物和聚合物乳液产品,因此乳液聚合被广泛应用于各个技术领域,成为不可缺少的材料或工作物质。
特别是人们环境保护意识的加强,乳液聚合技术己成为制各“环境友好材料〞的主要方法。
在工业生产中有多种用途:〔1〕用乳液聚合法可大量生产合成橡胶如丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚丙烯酸酯橡胶等。
〔2〕用乳液聚合法生产合成塑料、合成树脂。
如聚氯乙烯树脂、ABS树脂、聚四氯乙烯树脂、聚烯酸树脂等。
〔3〕用乳液聚合生产各种用途的聚合物乳液,如各种粘合剂〔聚醋酸乙烯脂乳液一白胶等〕、涂料〔如建筑涂料、金属涂料、木制器涂装涂料等〕。
乳液聚合技术较本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合相比拟,有许多重要特点、优点,既可制备高分子量的聚合物,又有高的聚合反响速率。
反响体系易散热,有利于聚合反响的控制。
生产设备和工艺简单,操作方便,灵活性大,代表了环境保护技术的开展方向,很多场合下,聚合物乳液可直接利用。
因此,近年来乳液聚合技术开展很快,特别是在聚合技术上派生、开展了多种新技术、新方法。
苯丙乳液生产配方

苯丙乳液生产配方苯丙乳液是一种以苯丙乳胶为主要成分的乳液,常用于制造家具、装饰材料、涂料等。
下面是一个苯丙乳液的生产配方,其中包括主要原料和配方比例:主要原料:1. 苯乙烯(Styrene): 75%2. 丙烯酸(Acrylic acid): 25%3. 乙二醇(Ethylene glycol): 1.5%4. 苯乙烯二聚体(Styrene dimer): 1%5. 过硫酸铵(Ammonium persulfate): 0.1%6. 乳化剂(Emulsifier): 2%7. 抗氧化剂(Antioxidant): 0.05%配方比例:1.苯乙烯:75%2.丙烯酸:25%3.乙二醇:1.5%4.苯乙烯二聚体:1%5.过硫酸铵:0.1%6.乳化剂:2%7.抗氧化剂:0.05%制备步骤:1.将苯丙乳胶的成分按照配方比例准备好。
2.在反应釜中加入适量的水,并开始搅拌。
3.加入乳化剂和苯丙烯,并继续搅拌,使其充分混合。
4.加热反应釜至80摄氏度,保持温度稳定。
5.当反应温度达到80摄氏度时,加入过硫酸铵。
6.继续加热至85摄氏度,持续反应30分钟,以促进聚合反应的进行。
7.加入丙烯酸,并继续加热反应30分钟,直至反应结束。
8.控制反应釜的温度,使其逐渐降至室温。
9.加入乙二醇和抗氧化剂,继续搅拌,使其充分混合。
10.将制得的苯丙乳胶装入容器中,密封保存。
注意事项:1.在整个制备过程中,要保持水的加入量和搅拌速度稳定,以确保乳化剂和原料充分混合。
2.在加热反应过程中,要严格控制温度,避免过高的温度导致溶剂挥发或产生副反应。
3.在加入过硫酸铵和丙烯酸等添加剂时,要注意安全操作,避免引起化学反应或产生有害气体。
4.制得的苯丙乳胶应密封保存,并且在使用时要注意防止乳液干燥或受到污染。
以上是一个苯丙乳液的生产配方及制备步骤的概述,具体操作过程中请根据实际情况和生产要求进行调整。
在实际生产过程中,还需结合设备性能和产品要求进行调整和改进。
苯丙乳液及外墙乳胶漆的配制
• 3. 观察破乳现象 • 称取5g氯化钠溶解在20mL水中,将该溶液 逐渐滴入聚合后的乳液中,观察乳液破乳 现象。
பைடு நூலகம்
宁夏大学化学化工学院
College of Chem. & Chem. Engin.
• 4. 乳胶漆的配制 • 称取1g羧甲基纤维素钠放入小烧杯中加入30mL去 离子水加热直至溶解,并将该溶液倒入研钵中, 同时加入5.5g钛白粉研磨均匀。量取20mL乳液, 加入0.06g十二烷基苯磺酸钠混合均匀。将加入分 散剂的乳液和研磨后的颜料和增稠剂混合并继续 研磨直至混合均匀。把配制好的乳胶漆进行涂覆。 可先用砂纸将有污渍的地方均匀打磨再涂覆,并 观察涂覆效果。
发剂,开动搅拌,在78~83℃下反应20min。
4.滴加剩余的原料和引发剂,在20~30min内滴完,然后在85~ 87℃下反应2h,降温至40℃以下,加入磷酸三丁酯等助剂后放料。
宁夏大学化学化工学院
College of Chem. & Chem. Engin.
性能测试
• 1. 固含量测定 • 称量预先干燥过的蒸发皿,记录蒸发皿质 量。量取定量乳液放入蒸发皿并称量,然 后放入烘箱,100℃干燥。称量干燥后的质量。 将以上数据记录下表,并计算固含量。
宁夏大学化学化工学院
College of Chem. & Chem. Engin.
实验注意事项 思考题
升温速度要慢,否则容易导致破乳。
1. 比较乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合的反应特点。 2. 乳化剂的作用是什么? 3. 本实验操作应注意哪些问题?
宁夏大学化学化工学院
College of Chem. & Chem. Engin.
宁夏大学化学化工学院
苯丙乳液及苯丙涂料的制备
(4)制备种子乳液,当三口烧瓶的温度在50℃时, 加入部分水#部分乳化剂和部分引发剂,再加入部 分预乳化液,慢慢升温至反应放热,表明乳液聚合 反应已经开始)最后温度控制在70~90℃之间 (5)配制滴加乳液,把剩余的乳化液和剩余药品 加入乳液加料斗中,剧烈搅拌使之混合均匀制成滴 加 乳液 (6)最后把剩余的引发剂和滴加乳液连续的加入 反应器中,在3.5h内滴完,滴加速度120L h-1 (7)加完乳液后,恒温3.5h待反应完全。再冷却 至40℃以下调节PH值在8~9之间,即得具有微蓝色 乳光的乳白色粘稠状液体。
1.3.2制备步骤
先将水放入高速搅拌机中,在低速下加 入防酶剂Z、成膜助剂、增稠剂、分散剂、 消泡剂搅拌10min.混合均匀后,将颜料、填料 用100目筛慢慢筛入搅拌机叶轮搅起的旋涡中, 调节搅拌机叶轮与调漆桶底之 间为合适的距 离,加完后,高速分散30min.当细度合格后, 即分散完毕 将上述色浆加入到涂料桶中,搅拌下再 加入苯丙乳液,PH调整剂和其他助剂,控制 搅拌速度,并用水 或增稠剂调整粘度。
制上得到了广泛的应用。 通常的溶剂型涂料在合成中使用了不同 品种、不同数量的有机溶剂,主要成膜物溶 解为稀薄的溶液! 利于涂料的施工。但溶剂 易燃、有毒、污染环境!且经济上造成一定的 浪费,各国都在尽量减少有机溶剂在 涂料中 的使用。但是苯丙乳胶涂料是一种水溶性的 乳胶漆。它克服了以往普通聚乙烯醇类涂料 的缺点。苯 丙乳胶漆耐水、耐碱、耐擦性好! 而且涂膜的耐候性、附着力都有上好的表现, 且价格适中!制备工艺稳 定,因此,为满足 普通家庭或者单位的大众化需求,本着经济
1.2苯丙乳液合成
1.2.1配方 去离子水 苯乙烯 丙烯酸 阴离子表面活性剂D 阳离子表面活性剂T 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸丁酯 聚乙烯醇 过硫酸钾 碳酸氢钠
苯-丙乳液的合成及涂料的制备(原版)
苯-丙乳液的合成及涂料的制备实验目的1.通过本实验掌握乳液聚合的实验方法和乳液聚合特点;2.外墙涂料的制备和质量检测。
实验原理乳液聚合一般是在有乳化剂存在下的水体系中进行的聚合反应。
在涂料、粘合剂工业中有重要用途。
乳掖聚合大体分为三个阶段:第一阶段——聚合物微粒生成期。
反应体系中的水溶性引发剂分子受热分解成自由基。
由于反应体系中胶束微粒的数目,包括单体增溶的胶束。
仅为单体液滴数目的一百万倍左右,而且比表面积非常大,所以引发剂自由基立即被胶束所吸附而进入胶束之内。
当自由基扩散入单体增溶胶束时,在胶束内引发单体分子进行聚合反应,而消耗的单体不断有单体液滴经过水相扩散进入胶体进行补充。
是聚合链不断增长,而胶束则为生成的聚合物所膨胀,形成了单体溶胀的聚合物活性粒子,继续进行反应。
直至第二个自由基扩散进入此胶束时而至链终止。
此时形成了表面吸附了单分子乳化剂层的聚合物胶乳微粒,一部分乳化剂分子则游离出来在水相中形成新的胶束,重复上述过程而不断形成新的聚合物微粒。
随着聚合反应不断进行。
单体液滴逐渐变小,而聚合微粒数目则不断增加。
但单体转化率达到10-20%时,反应体系中的乳化剂分子多以单分子层的形式被吸附于聚合物微粒的表面。
而水相中乳化剂的浓度则下降到临界胶束浓度以下,不在形成新的胶束,因此不在形成新的聚合物微粒。
第二阶段——恒速期。
聚合物微粒数目保持恒定,而单体继续由单体液滴进入微粒之中进行补充,聚合反应恒速进行。
第三阶段——降速期。
此阶段中聚合物微粒不断增大的数目未增加。
到单体转化率达到60-70%时,单体液滴全部消失。
剩余的单体存在于聚合物微粒之中,聚合物所吸附或溶胀,聚合物反应速度开始逐渐下降。
仪器安装配方和仪器表1、试剂与配方表一苯-丙乳液配方名称代号理论用量(g)实际用量(g)单体丙烯酸丁酯BA 50 50.0 苯乙烯ST 30 30.0甲基丙烯酸甲酯MMA 8 8.0丙烯酸AA 2 2.0 引发剂过硫酸钾0.5 0.5001 去离子水30 30 缓冲剂碳酸氢钠0.3 0.3003 去离子水10 10 乳化剂MS-1 4 4.04 OP 4 4.05去离子水100 1002、实验用仪器表二主要仪器序号名称规格数量1 三颈瓶500ml 1个2 Y型管1支3 搅拌电机及搅拌器1台4 滴液漏斗2个5 水银温度计0-100°C 1支6 综合控制仪 1台7 水浴锅 1个8 烧杯、量筒9 锥形瓶 1个10 称量瓶 1个3.残余单体含量记录表三残余单体含量测定记录1# 2#107.2315g 108.3755g 加入15ml十二烷基硫酸钠溶液后质量加入乳液后质量108.9070g109.9280g记录硫代硫酸钠消耗量起始 6.30ml 6.30ml终点22.70ml22.80ml操作流程图实验记录时间外温内温备注9:58 36 39 开始10:16 42.9 4310:22 45.5 46 加入单体10:36 45.5 4610:44 45.2 4510:54 52.5 5511:19 82.9 83 兰相出现11:35 84.2 8311:45 86.5 85.512:00 86.7 86.012:20 86.5 85.512:40 86.4 86.012:59 86.6 85.0 升温13:12 89.6 88.5 加入剩余引发剂,缓冲剂13:40 91.1 9014:20 91.3 9015:15 91.1 90 停止加热,降温冷却,出料调PH测定与计算1、机械稳定性测定离心5min后乳液未分层,配方良好2、残余单体含量V0=19.10ml v1=16.3ml c=0.0492mol/L m=2.1247g X=8.781%结果与讨论本次实验为丙烯酸丁酯和苯乙烯的乳液聚合,其中还混有少量的甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸。
苯丙乳液的合成及水性防锈涂料的制备研究
ofmonomers(byweight)--the
colelayeris
DSB(O.5%)/SE一10N(0.5%),andthe layer(by
SE一10N(0.5%).the
cmsslinking monomers amount is 3%of the total atom.rot of each
as as
crosslinking monomers and phosphate PAM
functional moflou'lers.The effects of the emtdsifier amount and pmportlon.the cresslinking nlonomers}
on
mount,the functional phosphate monomers amount vestigated It is found
混合搅拌均匀.过滤出料。
水性涂料配方如表2所示。
1.3性能测试
(1)乳液粒径:用ZETA SIZER型粒径分析仪(英国马尔 文公司)测定。 (2)凝聚率:聚合反应结束,将乳液用100目过滤网过滤, 收集滤渣及反应器、搅拌器上的凝聚物,于120℃左右烘干至
由表3结果可知,随着复合乳化荆用量增大,聚合稳定性
St、GMA)作为核层单体,搅拌通氮30mln后升温至60℃,一
称取1 g固体膜在索氏提取器中用丙酮连续抽提24 h,测定膜 的交联度。交联度(Dc)定义为:Dc=抽提后样品的质量/抽 提前样品的质量。 (7)吸水率:将乳液涂覆在聚四氟乙烯板上,在烘箱中烘 干,剥下,称取干膜质量m.,完全浸入去离子水中,24 h后取 出,用滤纸吸干表面的水,称取质量为m:,则涂膜的吸水率= (m2一m1)/ml×100%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
乳液聚合技术较本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合相比较,有许多重要特点、优点,既可制备高分子量的聚合物,又有高的聚合反应速率。反应体系易散热,有利于聚合反应的控制。生产设备和工艺简单,操作方便,灵活性大,代表了环境保护技术的发展方向,很多场合下,聚合物乳液可直接利用。因此,近年来乳液聚合技术发展很快,特别是在聚合技术上派生、发展了多种新技术、新方法。
6)防锈剂:用于防止包装铁罐生锈腐蚀和钢铁表面在涂刷过程中产生锈炙的浮锈现象。
三、主要仪器与设备
机械搅拌器1套,蛇冷凝管1个,500ml四口烧瓶1个、250ml滴液漏斗一个,恒温水浴锅1套,温度计1支,固定夹若干。
苯丙乳液合成:丙烯酸、丙烯酯丁酯、甲基丙烯酸甲酯、过硫酸铵、十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、碳酸氢钠、去离子水、氨水。
分散阶段:乳化剂在分散相(水)中形成胶束:加入部分单体后,在搅拌作用下,部分形成单体珠滴、部分增溶在乳化剂形成的胶束中或溶解在水相中。乳化剂、单体化水相、单体珠滴和胶束之间建立动态平衡。
阶段I(成核阶段):水溶性引发剂加入到体系中后,在反应温度下引发剂在水相中开始分解出初始自由基,或扩散到胶束中或在水相引发聚合,或扩散到单体珠滴中。无论那种情况都可引发单体聚合形成乳胶粒。在阶段I乳化剂有四个去处,即形成胶束、吸附在乳胶粒表面上、吸附在单体珠滴表面上及溶解在水中。单体也有四个去向,即形成单体珠滴、分布在乳胶粒中、分布在增溶胶束中,或溶解在水中,此时乳化剂和单体在水相、单体珠滴、乳胶粒和胶束之间建立动态平衡,直到胶束耗尽后,标志阶段I结束。阶段II(胶粒长大阶段):聚合反应发生在乳胶粒中,逐渐加入的单体形成单体珠滴,单体山单体珠滴通过水相扩散到乳胶粒中,在其中进行聚合反应,使乳胶粒长大,此时,乳化剂和导体在乳胶粒、水相和单体珠滴间建立动态平衡。单体珠滴消失,标志阶段II结束。阶段III(反应完成阶段):在该阶段,胶束和单体珠滴都不见了。绝大多数未反应的单体集中在乳胶粒内部,只有极少数的单体溶解在水相中,单体和乳化剂在水相和乳胶粒之间建立动态平衡。水相中的引发剂分解出自由基,扩散到乳胶粒中,在乳胶粒中引发聚合,使乳胶粒中的单体逐渐降低。使单体转化率达到最大至反应结束。
3)掌握内墙乳胶漆的制备方法和生产工艺流程;
4)掌握内墙乳胶漆性能检测方法。
二、实训原理
1.苯丙乳液的合成
树脂以微细粒子团(0.1~2.0微米)的形式分散在水中形成的乳液称为乳胶。乳胶可分为分散乳胶和聚合乳胶两种。而在乳化剂存在下靠机械的强力搅拌使树脂分散在水中而制成的乳液称为分散乳胶。由乙烯基类单体按乳液聚合工艺制得的乳胶称为聚合乳胶,用于制取水性涂料的聚合乳胶主要有醋酸乙烯乳胶、丙烯酸酯乳胶、苯丙乳胶以及醋酸乙烯和丙烯酸单体共聚的乙丙乳胶。
用于乳液聚合的引发剂主要是以过氧化氢为母体的衍生物,如过硫酸铵(NH4)2S208、过硫酸钾K2S208、有机过氧化氢,对某些体系,还可采用其他热分解引发剂如芳基偶氮氨基化合物等。经典的乳液聚合物工艺的定性理论(用以描述乳液聚合体系中各种物料所处的状态及它们之间的相互影响、相互作用和相互转化规律)将乳液聚合过程分为四个阶段:
乳液聚合是以水为连续相(分散剂),在表面活性剂(乳化剂)存在下,使聚合反应发生在由乳化剂形成的乳胶粒内部(即表面活性剂形成的胶束作为微反应器),制备高分子材料的一种方法。目前,因为在世界范围内采用乳液聚合法制备大量的、各种类型的乳液聚合物和聚合物乳液产品,因此乳液聚合被广泛应用于各个技术领域,成为不可缺少的材料或工作物质。特别是人们环境保护意识的加强,乳液聚合技术己成为制各“环境友好材料”的主要方法。在工业生产中有多种用途:
正是乳胶聚合的定性理论决定了聚合反应反应严格的操作步骤。因此操作步骤往往是聚合物乳液性能好与坏的重要因素之一。
详细的原理与技术参阅乳液聚合的有关专著和文献资料。
2.内墙乳胶的制备
要把乳胶进一步加工成涂料,必须使用颜料和助剂。以下是常用的助剂及其功用。
1)分散剂(相润湿剂):这类助剂能吸附在颜料粒子的表面,使水能充分润湿颜料并向其内部孔隙渗透,使颜料能研磨分散于水相乳胶中,分散了的颜料微粒又不能聚集和絮凝。
(1)用乳液聚合法可大量生产合成橡胶如丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚丙烯酸酯橡胶等。
(2)用乳液聚合法生产合成塑料、合成树脂。如聚氯乙烯树脂、ABS树脂、聚四氯乙烯树脂、聚内烯酸树脂等。
(3)用乳液聚合生产各种用途的聚合物乳液,如各种粘合剂(聚醋酸乙烯脂乳液一白胶等)、涂料(如建筑涂料、金属涂料、木制器涂装涂料等)。
2)增稠剂:能增加添作料的粘度,起到保护胶体和阻止颜料聚焦、沉降的作用。
3)防霉剂:加有增稠剂的乳胶漆,一般容易在潮湿的环境中长霉,故常在乳胶涂料中加入防霉剂。
4)增塑剂和成膜助剂:涂覆后的乳胶漆在溶剂挥发后,余下的分散粒子须经过接触合并,才能形成连续均匀的树脂膜。
5)消泡剂:涂料中存在泡沫时,在干燥的漆膜中形成许多针孔,消泡剂的作用就是去除这些泡沫。
苯丙乳液的合成和内墙乳胶漆的制备
———————————————————————————————— 作者:
—————————————化学专业项目实训报告
苯丙乳液的合成和内墙乳胶漆的制备
一、实训目的
1)掌握乳液聚合的基本操作,制备苯丙乳液;
2)学习水溶性涂料的基本知识,掌握设计涂料配方的方法;
内墙乳胶漆制备:邻苯二甲酸二丁酯、去离子水、六偏磷酸钠、丙二醇、碳酸钙、滑石粉、磷酸三丁酯、羧甲基纤维素、钛白粉、羟甲基纤维素。