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乳液和乳液聚合的特點(diǎn)
乳液和乳液聚合的特點(diǎn)
乳液是高分子聚合物在水中的分散體。當(dāng)乳膠粒徑很細(xì)時(shí),乳液是半透明的,甚至可能是透明的,但通常乳液是白色的,有時(shí)帶點(diǎn)藍(lán)光。
特點(diǎn):乳液中的聚合物是不溶于水的,它是以微粒形式分散在水中,所以用它可以制成水性涂料,但水分揮發(fā)干燥成膜后,乳液聚合物不溶于水,因此涂膜具有很好的耐水性。
其次,乳液中的聚合物相對(duì)分子質(zhì)量高,同時(shí)乳液固含量處在比較高的水平,而黏度又比較低。高分子量賦予涂膜優(yōu)良性能,而高固含量和低黏度給乳膠漆的生產(chǎn)和施工帶來便利。
按涂膜性能要求選單體
戶外耐久性:甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、除丙烯酸乙酯以外的丙烯酸酯
硬度:甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸
柔韌性:丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、乙烯、C11叔碳酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己脂
耐水性:丙烯酸高烷基脂、甲基丙烯酸高烷基脂、苯乙烯、9個(gè)碳以上的叔碳酸乙烯酯
耐污性: 甲基丙烯酸低烷基脂、苯乙烯
耐堿性:丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯、苯乙烯
耐洗刷性:甲基丙烯酰胺、濕附著力促進(jìn)單體
附著力:丙烯酸、甲基丙烯酸、濕附著力促進(jìn)單體
機(jī)械作用及檢測(cè)方法
在乳液的聚合、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用過程中,會(huì)受到各種形式(攪拌、振蕩、混合)的機(jī)械作用,這會(huì)使乳液粒子具有相當(dāng)大的能量,當(dāng)這個(gè)能量超過了聚結(jié)活化能時(shí),乳膠粒就會(huì)彼此產(chǎn)生凝聚(就是破乳)。
檢測(cè)方法:用電子稱稱取400G乳液用200目濾網(wǎng)過慮后放入1L的塑料罐中,用實(shí)驗(yàn)用分散機(jī)2500R/min的轉(zhuǎn)速分散半小時(shí)之后用200目濾網(wǎng)過濾是否有很明顯的結(jié)團(tuán),結(jié)團(tuán)即機(jī)械穩(wěn)定性不合格。
1
凍結(jié)及熔化的影響
多數(shù)乳膠漆冷凍后產(chǎn)生破乳現(xiàn)象,其原因在于水結(jié)冰后要發(fā)生膨脹,對(duì)聚集在冰晶之間的乳膠粒產(chǎn)生巨大的壓力迫其互相接近,直至接觸融合。最常用的防凍措施是向乳液中加入丙二醇、乙二醇及甘油等防凍劑,以降低乳液凍結(jié)溫度。
2
乳液固含的測(cè)試方法
電子稱:千分位或萬分位
第一步稱取錫箔紙重量記為Ag。
第二步稱取1~1.5g乳液放入錫箔紙中并攤開稱取錫箔紙和乳液的重量記為bg。
第三步將錫箔紙放入烘箱(120度)半個(gè)小時(shí)后取出放入干燥皿內(nèi)冷卻至常溫取出稱重記為Cg
固含W=C-A/B-A
3
PH值測(cè)試
取一張測(cè)量范圍在1-14的PH試紙用水淋濕后,插入待測(cè)乳液中取出與色卡對(duì)比即可得出PH值得大概范圍,在質(zhì)檢報(bào)告給予的范圍內(nèi)即為合格。
4
粘度測(cè)試方法
旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)有四個(gè)轉(zhuǎn)子分別是1、2、3、4并且都有60、30、12、6四個(gè)轉(zhuǎn)速,根據(jù)質(zhì)檢報(bào)告上的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速在標(biāo)準(zhǔn)溫度下(23度)進(jìn)行測(cè)量,在質(zhì)檢報(bào)告給予的范圍類即為合格。
丙烯系列乳液聚合物的分類
按產(chǎn)品用途可以分為:內(nèi)墻乳液、外墻用乳液、彈性乳液、防水乳液、封閉乳液等;
機(jī)械作用及檢測(cè)方法
在乳液的聚合、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用過程中,會(huì)受到各種形式(攪拌、振蕩、混合)的機(jī)械作用,這會(huì)使乳液粒子具有相當(dāng)大的能量,當(dāng)這個(gè)能量超過了聚結(jié)活化能時(shí),乳膠粒就會(huì)彼此產(chǎn)生凝聚(就是破乳)。
檢測(cè)方法:用電子稱稱取400G乳液用200目濾網(wǎng)過慮后放入1L的塑料罐中,用實(shí)驗(yàn)用分散機(jī)2500R/min的轉(zhuǎn)速分散半小時(shí)之后用200目濾網(wǎng)過濾是否有很明顯的結(jié)團(tuán),結(jié)團(tuán)即機(jī)械穩(wěn)定性不合格。
1
凍結(jié)及熔化的影響
多數(shù)乳膠漆冷凍后產(chǎn)生破乳現(xiàn)象,其原因在于水結(jié)冰后要發(fā)生膨脹,對(duì)聚集在冰晶之間的乳膠粒產(chǎn)生巨大的壓力迫其互相接近,直至接觸融合。最常用的防凍措施是向乳液中加入丙二醇、乙二醇及甘油等防凍劑,以降低乳液凍結(jié)溫度。
2
乳液固含的測(cè)試方法
電子稱:千分位或萬分位
第一步稱取錫箔紙重量記為Ag。
第二步稱取1~1.5g乳液放入錫箔紙中并攤開稱取錫箔紙和乳液的重量記為bg。
第三步將錫箔紙放入烘箱(120度)半個(gè)小時(shí)后取出放入干燥皿內(nèi)冷卻至常溫取出稱重記為Cg
固含W=C-A/B-A
3
PH值測(cè)試
取一張測(cè)量范圍在1-14的PH試紙用水淋濕后,插入待測(cè)乳液中取出與色卡對(duì)比即可得出PH值得大概范圍,在質(zhì)檢報(bào)告給予的范圍內(nèi)即為合格。
4
粘度測(cè)試方法
旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)有四個(gè)轉(zhuǎn)子分別是1、2、3、4并且都有60、30、12、6四個(gè)轉(zhuǎn)速,根據(jù)質(zhì)檢報(bào)告上的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速在標(biāo)準(zhǔn)溫度下(23度)進(jìn)行測(cè)量,在質(zhì)檢報(bào)告給予的范圍類即為合格。
丙烯系列乳液聚合物的分類
按產(chǎn)品用途可以分為:內(nèi)墻乳液、外墻用乳液、彈性乳液、防水乳液、封閉乳液等;
按原材料組成分
1
苯丙乳液
由苯乙烯和丙烯酸(或甲基丙烯酸)酯類及其他功能單體聚合而成的乳液。
2
醋丙乳液
由醋酸乙烯酯和丙烯酸(或甲 基丙烯酸)酯類及其他功能單體聚合而成的乳液。
3
醋叔乳液
由醋酸乙烯酯、丙烯酸(或甲基丙烯酸)酯叔碳酸乙烯酯及其他功能單體聚合而成的乳液,
4
硅丙乳液
由有機(jī)硅單體與苯乙烯、丙烯酸(或甲基丙烯酸)酯及其他功能單體聚合的乳液。有機(jī)硅單體的量占單體總量不少于5%。
5
氟碳乳液
由含氟單體與丙烯酸(或甲基丙烯酸)酯及其他功能單體聚合而成的乳液。氟元素含量不少于6%。
6
純丙烯酸酯共聚乳液
純丙烯酸酯共聚乳液簡(jiǎn)稱純丙乳液。它是由丙烯酸酯類單體共聚而成。常用的硬單體是甲基丙烯酸酯等,軟單體是丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯等。
在生產(chǎn)乳膠漆時(shí)加入氨或堿液中和后也起增稠作用,但加多了對(duì)耐水性會(huì)有影響。
純丙乳液具有很好的耐水性、耐堿性、耐候性、耐光性、成膜性和低氣味等特點(diǎn),廣泛是外用乳膠漆中。
7
彈性乳液
彈性乳液為了滿足遮蓋裂縫的要求,其玻璃化溫度往往比較低,也就是說比較軟。由其制成的乳膠漆耐污性差,拉伸強(qiáng)度低,但延伸率好,主要由丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯等軟單體聚合而成。
乳液的基本性能
1
化學(xué)穩(wěn)定性(鈣穩(wěn))
化學(xué)穩(wěn)定性是指乳液對(duì)添加的化學(xué)藥品的穩(wěn)定性。對(duì)分散液具有很大破壞力的化學(xué)藥品大都是水溶性的,可分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)兩類,前者一般是無機(jī)鹽類,后者一般是極性有機(jī)化合物。在實(shí)用上多數(shù)是指添加電解質(zhì)的穩(wěn)定性問題,因此從狹義上來說是指電解質(zhì)穩(wěn)定性。
檢測(cè)方法通常用5%CaCl2進(jìn)行檢測(cè).于1 h、24 h、48 h后觀察,如發(fā)生分層,沉淀、絮凝等現(xiàn)象,即認(rèn)為不合格。
2
機(jī)械作用
當(dāng)機(jī)械作用能量超過聚集活化能時(shí),乳膠粒就彼此產(chǎn)生凝聚。非離子型乳化劑形成的乳狀液其機(jī)械穩(wěn)定性差;
3
冰凍
由于冰晶的繼續(xù)增長(zhǎng)而被覆蓋在下面的乳狀液一方面受到機(jī)械壓力,一方面水的析出時(shí)乳狀液體系內(nèi)電解質(zhì)濃度升高,直至最后造成破乳。
4
長(zhǎng)期存放
在長(zhǎng)期存放過程中,聚合物乳液由于布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生乳膠粒之間的碰撞而導(dǎo)致凝聚,同時(shí)粒子重力的作用也會(huì)導(dǎo)致乳膠粒的沉降或升浮,從而形成凝聚層。不論乳液的穩(wěn)定性有多高,這種不可逆的凝聚破乳終將發(fā)生,因此任何聚合物乳液都有一定的存放期限,一般在一年左右。
5
稀釋穩(wěn)定性
稀釋穩(wěn)定性是指乳液加水稀釋后的穩(wěn)定性.
在10 ml帶有刻度的試管中,用漏管加入2 ml乳液,然后用滴管加入8 ml無離子水,充分搖勻后放置在試管架上,分別于24 h、48 h后觀察有無分層、分水、沉淀發(fā)生,不發(fā)生上述現(xiàn)象即為通過。
6
最低成膜溫度(MFT)
MFT是指乳液薄膜在溫度條件合適時(shí),隨水份蒸發(fā)聚合物乳液粒子充分融結(jié)成連續(xù)透明薄膜時(shí)的溫度即為MFT.
MFT過高會(huì)造成龜裂現(xiàn)象,可加入成膜助劑進(jìn)行調(diào)節(jié)
7
玻璃化溫度(Tg)
熱塑性樹脂有三種狀態(tài):
玻璃態(tài)——脆性態(tài)(冬天塑性硬狀態(tài))
彈性態(tài)——可彎曲及拉伸的狀態(tài)(夏天塑料軟狀態(tài))
粘流態(tài)——可流動(dòng)的狀態(tài)(塑料擠出成形時(shí)被融化狀態(tài))
玻璃化溫度(Tg)是指高聚物由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴AB(tài)的溫度.
8
粘度
液體流層狀態(tài)下,垂直于層流方向的剪切力與剪切速度的比值。
如攪拌兩種液體,以同樣速度攪拌,所需的力越大,則說明液體 粘度越高,以同樣的力攪拌所能達(dá)到的速度越慢則粘度越高
9
乳液粒徑
分散在水中的聚合物的直徑。
10
外觀
乳液在空皿中用肉眼觀察所處的狀態(tài)及色相。
11
PH值
乳液中氫離子濃度(摩爾濃度)的負(fù)對(duì)數(shù)值,代表乳液的酸堿度,PH越高堿性越大,反之酸性越大。
12
固體化含量
在規(guī)定條件下,不揮發(fā)物的百分比。