聚醋酸乙烯乳液涂料
助剂对聚醋酸乙烯酯乳胶涂料黏度和光泽度的影响
第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November，2023基金项目：广东轻工职业技术学院2021年度大学生科研项目（项目编号：XSKYL202121）；广东轻工职业技术学院第二十一届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛立项项目；广东轻工职业技术学院2022年度创新创业精致育人项目（项目编号：JZYR202218）；广东轻工职 业技术学院2022年度创新创业教育教学改革项目（项目编号：CYJG202210）。
收稿日期： 2022-10-14助剂对聚醋酸乙烯酯乳胶涂料黏度和光泽度的影响范欣蕾，刘颖诗，梁家宪，侯欣桦，佘家康，谢梓良，蔡楚冰，李永莲*，罗媛媛（广东轻工职业技术学院 生态环境技术学院，广东 广州 510300）摘 要：为了研究几种常见助剂对聚醋酸乙烯酯乳胶涂料黏度和光泽度的作用及影响，探索了丙烯酸钠盐、羟乙基纤维素、十二酯醇、OP -10、丙二醇等助剂在不同使用量时聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的黏度和光泽度。
结果表明：随着分散剂丙烯酸钠盐用量的增大，乳胶涂料的黏度也随之增大，然后减小，分散剂丙烯酸钠盐的合适用量为6.0 g；增稠剂羟乙基纤维素用量增大时，乳胶涂料的黏度也增大；成膜助剂十二醇酯用量增加时，乳胶涂料的黏度先降低再增加，十二醇酯合适用量为2.0 g；乳化剂OP -10的用量增多时，乳胶涂料的黏度总体有下降趋势，OP -10合适添加量为 0.3 g。
聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的光泽度都在2.2%~2.3%之间，各助剂的增减对其影响不大。
关 键 词：聚醋酸乙烯酯乳胶涂料；丙烯酸钠盐；羟乙基纤维素；OP -10；十二酯醇；黏度；光泽度 中图分类号：TQ633 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）11-1581-04聚醋酸乙烯酯（PVAc）乳胶涂料，是一种重要的乳液胶黏剂，其优点很多，例如原料来源丰富且价格低廉、操作工艺简单、初期黏接强度高等。
醋酸乙烯酯的乳液聚合
4. 数据处理：
（1） 固含量的测定 在己称好的铝箔中加入克左右试样（精确至克）放在平面电炉上烘烤至恒重，按下
式计算固含量：
固含量(%)=(W2-W0) /(W1-W0) 式中 W0 铝箔重
W1 干燥前试样重&#实验中加入的乳化剂、引发剂、增塑剂总重量
用一般乳液聚合的一次加料方法很难做到。
聚合反应中可单独先用非离子乳化剂，如聚乙烯醇，OP-7，OP-10.聚乙烯醇主 要起保护胶体作用，防上粒子相互并合，由于其不带电荷，对环境或介质的PH值变 化不敏感，但是形成的乳胶颗粒大。单独选用阴离子型乳化剂，如烷 基磺酸钠或烷
基苯磺酸钠时，由于乳胶粒外电茶的相互排斥，使乳液具有较大的稳定性，但形成的 乳胶粒子小，乳液粘度大。将非离子型乳化剂和离子型乳化剂按一定比例混合使用时， 常常会聚得较好的乳化效果，会使形成的乳胶粒直径比单独使用阴离子型乳化剂时的 乳胶料直径大，这样就大大降低了乳胶粒表面上的电荷密度，使得带负电的离子自由 基更容易进入到乳胶粒中，因而提高 了引发效率。另外，还会使两种乳化剂分子交
替地吸附于乳胶粒的表面上，相当于在离子型乳化剂分子之间又锲入了非离子型乳化 剂分子，这样就降低了在同一乳胶粒子上离子之间的静电斥力，增强了乳化剂分子在 乳胶粒上吸附的牢度，加之非离子型乳化剂在乳胶粒子的保护作用，更使乳胶粒的稳 定性得到提高。
三、实验
醋酸乙烯的均聚物，低温下发脆，玻璃化温度高。 聚乙烯醇主要起保护胶体作用，防上粒子相互并合，由于其不带电荷，对环境或介质的PH值变化不敏感，但是形成的乳胶颗粒大。 G 实验中醋酸乙烯单体加入总重量
3. 实验步骤
按实验装置装好仪器，根据配方的量准确称取。首先加入聚乙烯醇和无离子水，开 动搅拌，将温度升到80℃至聚乙烯醇完全溶解，此时降温至68-70℃，依次加入1g十 二烷基磺酸钠，5mlOP-10，引发剂和醋酸乙烯，反应30分钟，然后再加入另一半引 发剂，并开始滴加剩余单体，滴加速度控制在30-40滴/分。滴加时注意控制反应温度 不变。滴加完后，仍在此温度继续反应30分钟，再加入邻苯二甲酸二丁酯，搅拌20分 钟，降温20-30℃即可出料。
VAE乳液
VAE乳液(醋酸乙稀－乙烯共聚乳液)VAE乳液是醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的简称，是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料，与其它辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。
乙烯与醋酸乙烯共聚物是乙烯共聚物中最重要的产品，国外一般将其统称为EVA。
但是在我国，人们根据其中醋酸乙烯含量的不同，将乙烯与醋酸乙烯共聚物分为EVA树脂、EVA橡胶和VAE乳液。
醋酸乙烯含量小于40％的产品为EVA树脂；醋酸乙烯含量40％～70％的产品很柔韧；富有弹性特征，人们将这一含量范围的EVA树脂有时称为EVA橡胶；醋酸乙烯含量在70％～95％范围内通常呈乳液状态，称为VAE乳液。
VAE乳液外观呈乳白色或微黄色。
国外对乙烯与醋酸乙烯共聚物的研究比较早。
英国帝国化学公司于1938年发表了EVA共聚物的高压自由基聚合专利，美国杜邦公司于1960年实现工业化。
国内从20世纪60年代开始研制EVA树脂，到70年代中期试产成功。
1988年北京有机化工厂首次从美国引进年产1.5万吨VAE乳液装置，1991年四川维尼纶厂再次从美国引进同样一套VAE乳液装置。
江西化工化纤有限公司自建了一套年产1000吨生产线，但一直没有进入实质性生产。
VAE乳液主要用于胶粘剂、涂料、水泥改性剂和纸加工，具有许多优良的性能。
VAE乳液具有永久的柔韧性。
VAE乳液可以看作是聚醋酸乙烯乳液的内增塑产品，由于它在聚醋酸乙烯分子中引入了乙烯分子链，使乙酰基产生不连续性，增加了高分子链的旋转自由度，空间阻碍小，高分子主链变得柔软，并且不会发生增塑剂迁移，保证了产品永久性柔软。
VAE 乳液具有较好的耐酸碱性。
VAE 乳液在弱酸和弱碱存在条件下均能够保持稳定性能，因此它不论与弱酸或弱碱混合都不会发生破乳现象，产品应用范围较广。
VAE 乳液能够耐紫外线老化。
由于VAE 乳液是采用乙烯作为共聚物的内增塑剂，使VAE 聚合物具有内增塑性，增塑剂不会发生迁移，从而避免了聚合物性能老化。
醋酸乙烯酯乳胶漆的配方
醋酸乙烯酯乳胶漆的配方
内墙涂料的主要功能是装饰及保护室内墙体，使其美观整洁。
内墙涂料的色彩适宜、淡雅柔和能营造出舒适的居住环境。
为了获得良好的装饰及保护效果，内墙涂料应具有如下特点：色彩丰富、涂层细腻、遮盖力好；耐水性、耐擦洗性好；具有一定的透气性，在较为潮湿的基材上可以施工，而不会发生涂层起鼓等弊端；施工性好、无刷痕、无流挂。
聚醋酸乙烯酯类乳液内墙涂料是一个大类，主要是指以醋酸乙烯酯均聚物及其共聚物为基料的涂料。
其中以醋酸乙烯酯和丙烯酸酯的共聚物为主，通常是与丙烯酸丁酯的共聚物乳液。
醋酸乙烯酯乳胶漆的涂料配方：
组分名称质量份组分名称质量份
去离子水273.0聚甲基丙烯酸钠0.8
二氧化钛100.0六偏磷酸钠 1.5
滑石粉82.0聚醋酸乙烯酯乳
液
361.0
立德粉181.0五氯酚钠 1.0羧甲基纤维素 1.0亚硝酸钠 3.0
醋酸乙烯酯乳胶漆是经济型内墙涂料、工程涂料，加入不同颜色的色浆可以调制成不同的浅色涂料，主要用于室内装饰。
中国新型涂料网。
醋酸乙烯酯乳液聚合-白乳胶的制备
实验步骤
3、滴加完单体之后，搅拌下再将剩余过硫酸铵溶液慢 慢滴加入三口瓶，该过程保持温度67℃左右，继续搅 拌。
O
O
+ NH4 O S O' CH2
O
CH O C=O
CH3
O
NH4 O
S
O
' CH2 CH
O
O
C=O CH3
实验原理
2、链增长：
O
NH4 NH4
+ O S O CH2 C' H nCH2=CH
O
O C=O
O C=O
O
CH3
CH3
O S O [CH2 CH]n
CH2
C' H
O
O
O
C=O
O=C
CH3
CH
H2 C
.........
OO
C=O C=O
CH3 CH3
H2
C+
CH=CH
..........
OO
C=OC=O
CH3 CH3
实验仪器与药品
电热套、三颈烧瓶、水浴锅、恒压滴压 漏斗、直形冷凝管、电动搅拌器、温度 计、锥形瓶、滴管、小烧杯。
实验装置图
实验步骤
1、加料：在三颈烧瓶中加入3g聚乙烯醇与32mL蒸馏 水，水浴升温到90 ℃，开动搅拌，使聚乙烯醇完全 溶解，然后降温到68-70℃，加入混合溶液 （0.8mLOP-10 乳化剂 +3mL水 可由一组统一配置 后取用） ，搅拌均匀后，再加10.25g（12mL）醋酸 乙烯酯，继续搅拌。
聚醋酸乙烯乳液
6.4出厂检验和型式检验的检验结果若有不合格项目时，启用备用样进行复检。如仍有一项不合格时，则判该批产品为不合格品。
7 标志、运输、包装、贮存
7.1 标志和运输
本产品为非危险品。其标志和运输按HG/T 3075－1997的规定执行。
用于室内装修的产品应在包装上标明GB 18583－2001规定的有害物质名称及其含量。
A5 试验报告
a、胶粘剂型号、批号和生产日期；
b、木材试片的规格、材质；
c、试验温度、湿度及试样制备日期；
d、压缩剪切干强度的算术平均值、最大值、最小值；
e、试样破坏类型和数量，
+
1
本标准根据GB/T 1.1—2000《标准化工作导则 第一部份：标准的结构和编写规则》进行修订。
本标准参考了HG/T 2727—1995《聚乙酸乙烯酯乳液木材胶粘剂》。
本标准引用了GB 18583－2001《室内装饰装修材料 胶粘剂中有害物质限量》中水基型胶粘剂有害物质限量值要求。
本标准由海盐乳胶涂料厂提出。
GB/T 11175－1989 聚乙酸乙烯酯乳液试验方法
GB 18583－2001 室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量
HG/T 3075－1997 胶粘剂产品包装、标志、运输和贮存的规定
JJF 1070－2000 定量包装商品净含量计量检验规则
国家质量技术监督局第43号令 定量包装商品计量监督规定
A3 试验步骤
A3.1用精度不低于0.1㎜的量具测量试样胶接部分的长度和宽度。
A3.2把准备好的试样安放于夹具中，应使所施的力互相平行。启动试验机，记下试样的胶接部分受压缩剪切力破坏时的最大荷载。
A4 试验结果
建筑涂料的基本组成
聚氨酯系外墙涂料是以聚氨酯树脂或聚氨酯树脂与其它树脂的混合物为基料制成的溶剂型外墙涂料。聚氨酯系外墙涂料具有一定的弹性和抗伸缩疲劳性，能适应基层材料在一定范围内的变形而不开裂，其表面光泽度高、呈瓷质感，还具有优良的粘聚性、耐水性、耐酸碱腐蚀性、耐高低温性、耐洗刷性（耐洗刷次数可达2000次以上）、耐候性，使用寿命可达15年以上，属高档外墙涂料。聚氨酯系外墙涂料主要用于商店、办公楼等公共建筑的外墙。
磨分散而成的涂料。合成树脂乳液是粒径为0.12μm～0.5μm的合成树脂分散在含有乳化剂的水中所形成的乳状液。
乳液型涂料无毒、不燃，对人体无害，价格较低，具有一定的透气性，其它性能接近于或略低于溶剂型涂料，特别是光泽度较低。乳液型涂料施工时不需要基层材料很干燥，但施工时温度易在100C以上，用于潮湿部位的乳液型涂料需加防霉剂。乳液型涂料是目前大力发展的涂料。
油性漆就是含有动植物油和人工
涂料，习惯上我们也称之为油漆。不管是高级装修，还是普通装修，都会，用到油漆。油漆的第一个作用是保护表面，第二个作用是修饰
作用。以木制品来说，由于木制品表面属多孔结构，不耐脏污，同时表面多节眼，不够美观。而油漆就能同时解决这些问题。
无机涂料价格低，无毒、不燃，具有良好的遮盖力，对基层材料的处理要求不高，可在较低的温度下施工，涂膜具有良好的耐热性、保色性、耐久性，且不易燃。无机涂料可用于建筑内、外墙面等。
3．有机－无机复合涂料
有机－无机复合涂料是即使用无机基料，又使用有机基料的涂料。因此，其即具有无机涂料的优点，也具有有机涂料的优点，且成本较低。有机－无机复合涂料适用于建筑内、外墙面等。
一、 建筑涂料的基本组成
（一） 基料（主要成膜物质）
聚醋酸乙烯乳胶漆的制备-教案
链增长反应就是非常活泼的单体自由基不断迅速地与单体分子加成，生成大分子自由基。
链增长反应的活化能低，故速度极快。
其反应方程式如下：
链终止反应就是两个自由基相遇，活泼的单电子相互结合而使链终止。
终止反应有两种方式，即偶合终止和歧化反应。
偶合终止：
歧化反应：
通常本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合都用过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈为引发剂，而乳液聚合则用水溶性的过硫酸盐和过氧化氢等为引发剂。
悬浮聚合和乳液聚合都是
（油漆）都使用易挥发的有机溶剂，如汽油、甲苯、
以便形成漆膜，这不仅浪费资源，污染环境，也给生产和施工场所带来火灾和爆炸的。
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聚醋酸乙烯乳液涂料
一、性能概述
本品安全无毒，无火灾危险。
施工方便，可以刷涂也可以喷涂、滚涂，施工工具可以用水清洗。
干燥快，涂刷后水分基本挥发后就能成膜，一天可与刷多次，保色性好，透气性好，光泽较差。
二、主要用途
本平主要用于建筑物的内外涂饰。
三、生产原理
首先将醋酸乙烯精制到符合要求后通过乳液聚合。
制得聚合物乳液后，加入颜料、体质颜料、增塑剂、防冻剂、防霉剂、防锈剂等辅助材料，经过研磨成为乳液涂料。
四、生产工艺
1、原料消耗
原料规格用量（kg原料/t产品）
聚醋酸乙烯乳液工业品，50% 420.0 钛白粉工业品260.0
滑石粉工业品80.0 羧甲基纤维素工业品 1.0
聚甲基丙烯酸钠工业品0.8 亚硝酸钠工业品 3.0
醋酸苯汞工业品 1.0
流片磷酸钠工业品 1.5
水自来水232.7
聚醋酸乙烯乳液以420kg乳液计
原料规格用量(kg/t)
醋酸乙烯工业品198.80
水蒸馏水176.40 聚乙烯醇工业品17.50
过硫酸铵Cp 0.40
Op-10 工业品 2.240
碳酸氢钠工业品0.620 邻苯二甲酸二丁酯工业品22.40
2.工艺流程图
（1）聚醋酸乙烯乳液流程示意图
（水,聚乙烯醇）→（溶解）→（op-10，醋酸乙烯，过硫酸铵）→（聚合）→（碳酸氢钠，邻苯二甲酸二丁酯）→（冷却）→乳液成品
（2）涂料工艺流程示意图
（钛白粉，滑石粉水)→(分散）→（醋酸乙烯乳液）→（搅拌）→（其他）→（搅拌）→（过滤）→成品
3.操作工艺
（1）聚醋酸乙烯乳液：将聚乙烯醇水放入溶解釜中加热至90℃恒温搅拌溶解4小时，充分溶解后，过滤备用。
将溶解好的聚乙烯醇水溶液放入到聚合釜中，随后加入催化剂op-10，开动搅拌器，时期溶解后加入醋酸乙烯单体28.5kg（大致为配方量的1/7）和浓度为（9%,9.1%）过硫酸氨溶液14g，控制加入速度均匀一致，反应温度控制在78℃至82℃。
若温度偏低或偏高时，可适当控制加料速度。
单体加完后，加入余下的的过硫酸铵溶液，然后让其自行升温至90至95℃，恒温30min。
在冷却至50℃，加入碳酸氢钠水溶液（浓度10%）。
加入令苯二甲酸二丁酯，搅拌1.5h，冷却至40℃一下出料。
（2）聚乙酸乙烯乳液涂料：将滑石粉、钛白粉、水放入高速搅拌机内，开动搅拌，使其分散至一定细度，然后加入上述制备的聚乙烯醋酸乳液，在进行高速搅拌半小时后继续加入羧甲基纤维素、聚甲基丙烯酸纳、六片磷酸钠、亚硝酸钠和醋酸笨汞，搅拌回合均匀，过滤，即可得到白色乳液涂料。
如果要色彩可以加入颜料后搅拌。