塗料人必須掌握的配方知識(一)乳液的製備

文/中國水漆網主編:譚炳盛

水漆,是以水為分散介質和稀釋劑的塗料。與常用的溶劑型塗料不同,其配方體系是一個更加複雜的體系。配方設計時,不僅要關注聚合物的類型、乳液及分散體的性能。還需要合理選擇各種助劑並考慮到各成分之間的相互影響進行合理匹配。,有時還要針對特殊要求選用一些特殊添加劑,最終形成適用的配方。

說到設計配方,小編想起前幾天有讀者從後臺留言,就曾諮詢過乳液的製備事宜。既然今天咱們談及這個話題,那麼我們今天就簡單談談乳液的製備。

塗料人必須掌握的配方知識(一)乳液的製備

隨著環境保護的要求日益提高,各國對易揮發性有機化合物(voc)排放量的規定日趨嚴格,開發水漆已成為研究目標。以合成樹脂代替油脂,以水代替有機溶劑,是塗料工業的主要發展方向之一。水漆分為乳液、水溶膠及溶液三大類。

塗料人必須掌握的配方知識(一)乳液的製備

單體在乳化劑的作用下在水中形成乳液麗進行的聚合反應稱乳液聚合。該乳液粒子直徑在0.1um~10um之間。這種乳液加入顏料、助劑,經研磨即成乳液塗料。該塗料不用油脂、有機溶劑,不僅節約資源而且也解決了施工應用時的環境汙染及火災危險等問題,且該塗料塗膜具有良好的耐候性、耐鹼性和耐水性,因麗發展迅速。因此,開展苯丙乳液的研究,為獲得優質的水漆開拓新途徑具有重要的意義。

苯丙乳液是由作為分散質的乳液粒子和作為分散介質的水溶液構成。乳液粒子一般是由球形聚合物粒子和保護層組成,分散介質水溶液中含有表面活性劑、水溶性聚合物以及在乳液製造時加人的引發劑殘片和緩衝劑等無機鹽。

乳液的性質與其組成有關,塗膜性能主要由聚合物粒子的性質決定.外觀性質、機械性質及粘結性亦與成膜條件有關,耐水性與乳液中的水溶性成分有關。在進行水性苯丙微乳液的配方設計時,有兩個問題必須注意:

一是聚合物乳液玻璃化溫度(T)的選擇;二是微乳液聚合乳化劑的選擇及用量。

通常用於表面塗層的聚合物乳液的溫度(T)都小於5O℃,但從所使用的聚合物乳液的物理性質看,聚合物乳液的溫度(T)太低,漆膜太軟,它的硬度達不到塗料的期望值,不能適用。

為此,需要把聚合物乳液的溫度(T)定為5℃以上,這樣的聚合物乳液用於水性塗料,它的漆膜硬度才能達到要求。因此,必須通過調整軟硬單體的比例來設計聚合物乳液適宜的玻璃化溫度。

苯丙乳液採用種子聚合工藝,生產這種乳液的主要機理是將部分單體預先經乳液聚合製成聚合物乳液,然後以這種乳液為種子,再加入該單體進入反應體系中,使新加入的單體在種子顆粒表面上繼續進行聚合形成乳液產品。

該工藝的優點是聚合物乳液的粒度分佈均勻,乳液性能穩定。由於乳液聚合是一個熱力學亞穩定系統,有產生乳膠粒子凝聚的可能,凝聚物的有無及其多少與聚合過程中體系的穩定性有關,這取決於引發劑、乳化劑的類型及其濃度,單體的比例、純度及活性,設備攪拌效率、傳熱效果以及溫度控制等,因此需採取後過濾措施。

塗料人必須掌握的配方知識(一)乳液的製備

當然,我們在對乳液的製備進行總結的時候還必須提醒一句:水漆廠家在選擇乳液時,不能光從“純丙”或“苯丙”這樣的概念考慮,我們應該參照樹脂及配方的實際性能作為考量,這樣才能生產出讓人滿意的水漆產品。


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