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《超低voc 含量乳胶涂料配制技术_乳液混拼技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、本文由llljjj999贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。超低VOC含量乳胶涂料配制技术乳液混拼技术柳勇臻,陈鹏,任秀全,范雯(天津市建筑材料科学研究所,天津300381)摘要:采用相同的共聚单体合成玻璃化温度不同的乳液,玻璃化温度高的称为硬乳液,玻璃化温度低的称为软乳液通过将软硬乳液按不同比例的混拼,测定其最低成膜温度抗粘连性及力学性能,并与相应的单一合成乳液的性能进行了比较关键词:混拼;软乳液;硬乳液;抗粘连性1前言随着人们对环保要求的提高,
2、对有机挥发物(volatileorganiccompounds,VOC)进行限制的呼声也越来越高,这是由于VOC的排放是造成光化学污染和臭氧层破坏的最主要的原因之一其中相当数量的VOC是来源于工业和建筑涂料中的因此,生产无污染绿色的低VOC乃至超低VOC涂料,以保护十分危急的生态环境,已成为目前涂料技术发展的一个重要趋势对于采用聚合物乳液为主要成膜物质的乳胶涂料而言,由于聚合物乳液的分散相为水,其在环保方面的优势是得天独厚的,然而其中还含有至少4%以上的VOC成膜过程中需要聚合物粒子相互融合在乳胶涂
3、料中,VOC中的绝大多数来源于成膜助剂根据乳胶涂料的成膜机理,聚合物乳液在若聚合物太硬,其最低成膜温度(MFT)高,若施工温度接近或低于MFT,则乳胶涂料不能形成完整的膜,或成膜不充分,这样就会出现耐水性耐久性下降及对基材附着力下降涂膜光泽不好产生微观裂纹和发色不均匀等问题;若聚合物太软,尽管以上缺点可以克服,但又出现了新的问题,即涂膜力学性能下降易划伤耐污性降低等因此,为了使涂膜具有良好的力学性能和耐沾污性,乳胶涂成膜助剂是一种可以料所选用的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)一般不能太低同时为改善涂料
4、的低温施工性,提高涂膜的最终性能,需要在乳胶涂料中需加入一定量的成膜助剂广泛的施工温度范围内成膜挥发的暂时性增塑剂,能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形,改善其聚结性,使其在但若成膜助剂在成膜后还滞留在涂膜中,那么所形成的膜会因此在乳胶涂料中不用或少用成膜助剂,并使其仍具有较低很软,力学性能和抗粘连性都很差,在这种技术下,只有成膜助剂从聚合物膜内挥发到空气中才能得到高性能的膜的最低成膜温度绿色良好的力学性能和抗粘连性,是乳胶涂料走向低VOC乃至超低VOC涂料的必由之路1乳液混拼(latexblend)
5、技术在当今国际涂料行业中受到极大关注,近期已成为研究的重点国内有的涂料生产厂家为了降低乳胶涂料的成本,在配制乳胶涂料时通常会采用将玻璃化温度不同的聚合物乳液进行混拼的系统研究报道不同品种的聚合物乳液复配使用,如将EVA乳液掺入到丙烯酸乳液中以降低涂料成本,但并未见将相同种类本文所指的乳液混拼是指将两种或两种以上采用相同共聚单体合成出的具有不同玻璃化转变温度(Tg)的乳液进行混合,Tg低于室温的乳液(我们称之为软相)随着水分的蒸发而形成连续相;Tg高的乳液(我们称之为硬相)中的聚合物均匀地分布在软相聚
6、合物组成的连续相中,提高了整体膜的抗粘连性能,而对软相聚合物的MFT影响不大,对整体的成膜性能不会产生不良影响本文所研究的乳液混拼工艺可望使乳胶涂料不用或少用成膜助剂,使涂料产品真正实现低VOC乃至超低VOC2实验2.1乳液合成聚合物乳液的合成采用所熟知的乳液聚合的方法,采用半连续预乳化合成工艺合成具体配比如下:苯乙烯丙烯酸丁酯丙烯酸乙酯甲基丙烯酸甲酯丙烯酸引发剂链转移剂阴离子表面活性剂非离子表面活性剂pH调节剂保护胶水4030101031.20.11.01.00.30.37060202051.60
7、.52.52.50.60.6100单体配比的设计可根据下面的共聚物玻璃化转变温度的经验公式计算值进行相应的调整2式中:TgATgBTgCWb共聚物及均聚物AWcBC的绝对Tg值,该值可从聚合物BC的含量手册中获得;Wa分别表示共聚物中A具体操作为:先将部分去离子水投入预乳化罐中,开始搅拌,然后加入阴非离子表面活性剂保护胶及pH调节剂,待完全溶解成透明状时,加入全部单体快速搅拌,约30min后,停止搅拌,预乳化完成,得到均一的乳白色预乳化液将1/4量的已乳化好803h内的混合单体倒入反应釜中,并加入1
8、/2的引发剂,搅拌升温,温度控制在75左右,待回流基本消失时,加入链转移剂,然后开始滴加余下的预乳化液,2.5升温至90,并保温30min,最后自然冷却至40,出料加完在滴加预乳化液的同时,每隔一段时间补加部分引发剂滴加完毕后,保温1h,后2.2最低成膜温度(MFT)在一定的低温条件下,聚合物乳液中的水分挥发以后,乳胶粒仍为离散的颗粒,并不能融为一体在高于某一特定的温度时,水分挥发以后,各乳胶粒中的分子会互相渗透,互相扩散,聚结为一体而成为连续透明的薄膜导意义能够成膜
