涂料——聚醋酸乙烯之乳胶漆的制备 毕业论文

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1、涂料——聚醋酸乙烯之乳胶漆的制备摘要目前大多数徐料都使用不同品种、不同数量的有机溶剂,其目的是将主要成膜物溶解为稀薄的溶液、以利于施工。所有溶剂都易燃、具有一定的毒性,而且是重要的化工原料,经济上亦造成一定的浪费。聚醋酸乙烯乳胶漆是一种水溶性乳胶漆,此漆以水作溶剂,与一般油性漆相比,具有毒性小、不易燃烧、使用方便等优点。此外,该漆还具有原料易得、成本低、遮盖力强等优点,非常适用于室内涂料。关键字聚醋酸乙烯乳液共聚保护胶体玻璃化温度实验原理 单体在水相介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合，称乳液聚合。其主要成份是单体、水、引发剂和乳化剂。引发

2、剂常采用水溶性引发剂。乳化剂是乳液聚合的重要组份，它可以使互不相溶的油－水两相，转变为相当稳定难以分层的乳浊液。乳化剂分子一般由亲水的极性基团和疏水的非极性基团构成，根据极性基团的性质可以将乳化剂分为阳离子型、阴离子型、两性和非离子型四类。当乳化剂分子在水相中达到一定浓度，即到达临界胶束浓度（CMC）值后，体系开始出现胶束。胶束是乳液聚合的主要场所，发生聚合后的胶束称作为乳胶粒。随着反应的进行，乳胶粒数不断增加，胶束消失，乳胶粒数恒定，由单体液滴提供单体在乳胶粒内进行反应。此时，由于乳胶粒内单体浓度恒定，聚合速率恒定。到单体液滴消失后，随乳胶粒

3、内单体浓度的减少而速率下降。乳液聚合的反应机理不同于一般的自由基聚合，其聚合速率及聚合度式可表示如下：    式中N为乳胶粒数，NA是阿佛加德罗常数。由此可见，聚合速率与引发速率无关，而取决于乳胶粒数。乳胶粒数的多少与乳化剂浓度有关。增加乳化剂浓度，即增加乳胶粒数，可以同时提高聚合速度和分子量。而在本体、溶液和悬浮聚合中，使聚合速率提高的一些因素，往往使分子量降低。所以乳液聚合具有聚合速率快、分子量高的优点。乳液聚合在工业生产中的应用也非常广泛。    醋酸乙烯酯（VAc）的乳液聚合机理与一般乳液聚合相同。采用水溶性的过硫酸盐为引发剂，为使反应

4、平稳进行，单体和引发剂均需分批加入。聚合中常用的乳化剂是聚乙烯醇（PVA）。实验中还常采用两种乳化剂合并使用，其乳化效果和稳定性比单独便用一种好。本实验采用PVA-1788和OP-10两种乳化剂。    聚醋酸乙烯酯（PVAc）胶乳漆具有水基漆的优点，粘度小，分子量较大，不用易燃的有机溶剂。作为粘合剂时(俗称白胶)，木材、织物和纸张均可使用。实验仪器及药品1)仪器：夹套釜500ml1只搅拌器1套变压器1KV1只超级恒温槽SC-151只导电表1只滴液漏斗（磨口）50ml1只球形冷凝管（磨口）1只温度计0～100℃1支量筒100ml，50ml，10

5、ml各1只烧杯100ml，50ml，10ml各1只玻璃棒1根2)药品：醋酸乙烯酯（VAc）新鲜蒸馏，BP=73℃53.5ml过硫酸铵（APS）CP1g聚乙烯醇（PVA-1788）CP6gOP-10(烷基酚的环氧乙烷缩合物)1g邻苯二甲酸二丁酯（DBP）CP8ml碳酸氢钠（NaHCO3）CP0.25g蒸馏水88ml实验步骤在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗及温度计的夹套釜中加入乳化剂(6gPVA溶于78ml蒸馏水及1gOP-10)和21.5mlVAc，待乳化剂全部溶解，称1g过硫酸铵，用5ml水溶解于小烧杯中，将此溶液的一半倒入反应釜内，开动搅拌

6、，加热恒温槽，反应温度在65～70℃左右。然后用滴液漏斗滴加32mlVAc（滴加速度不宜过快），加完后把余下的过硫酸铵加入夹套釜中，继续加热，使之回流，逐步升温，以不产生大量泡沫为准，最后升到80℃，无回流为止。停止加热，冷却到50℃后，加入0.25g碳酸氢钠溶于5ml水的溶液，再加入8mlDBP，搅拌冷却后，即成白色乳液。也可以加水稀释并混入色浆制成各种颜色的油漆称为乳胶漆。思考题：1.聚醋酸乙烯单体的聚合是什么反应？答：自由基型加聚反应，属连锁聚合反应。2.为什么大部分的单体和过硫酸钾用逐步滴加的方式加入？答：逐步滴加可以探寻出最适宜的加单

7、体的速度、回流大小、每小时补加过硫酸钾量等操作控制条件。同时控制引发剂的量和乳液的PH值。3.过硫酸钾在反应中起什么作用？其用量过多或过少对反应有何影响？答：做为引发剂。过硫酸钾在水相中受热分解成硫酸离子自由基而引发聚合反应，过多的量会引起乳液PH值的下降，同时会使反应加剧，温度升高过快；用量过少会使反应减慢，温度偏低和单体聚合速度减慢。4.为什么反应结束后要用碳酸氢钠调整PH为5—7？答：用碳酸氢钾调节PH值，因为过硫酸钾在水相中受热分离出硫酸离子、硫酸离子自由基还能夺取水中的氢，形成酸性硫酸离子和氢氧自由基，其酸性会使乳液的PH下降，影响乳

8、液的稳定性，故需要加入以调节PH值。5.试说出配方中各种原料所起的作用。答：醋酸乙烯酯乳化剂OP-10表面活性剂过硫酸钾引发剂聚乙烯醇表面活性剂邻苯二