丙烯酸乳液讲义

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1、乳液基础知识培训山东圣光化工集团有限公司魏志华2009年2月乳液的发展及定义乳液聚合的历史至今已有80余年。目前，除了常规乳液聚合外，还有种子乳液聚合、核壳乳液聚合、无皂乳液聚合、微乳液聚合、超微乳液聚合、反相乳液聚合、反相微乳液聚合、超浓乳液聚合、分散聚合等多种技术。乳液聚合是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合过程，体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组份组成。乳液聚合的应用已经非常广泛，主要分为三个方面：一是聚合后分离成胶状或粉状固体产品，二是乳液涂料和胶粘剂，三是微粒用作颜料、粒子标样、免疫试剂的载体等。其中，乳液涂料已成为

2、乳液制品最重要的应用领域之一。乳液的组成乳液聚合体系中的主要组成部分有单体、分散介质、乳化剂、引发剂。单体单体，是指未发生聚合反应的有机化合物，如苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、有机硅等。单体是决定一个乳液质量好坏和用途的最直接的因素。所为纯丙乳液就是由丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等单体生产的乳液。所为硅丙就是由丙烯酸类单体与有机硅单体生产的乳液。所为纯丙乳液是由丙烯酸类单体与苯乙烯单体生产的乳液。所为醋丙乳液是由丙烯酸类单体与醋酸乙烯酯单体生产的乳液。乳化剂乳液因此而得名，它可以将单体分散成细小的单体球滴而稳定的悬

3、浮于水中，它在水中形成含有单体的增溶胶束是开成乳胶料的主要来源；它吸附在乳胶粒表面形成稳定的聚合物乳液。乳化剂按亲水集团分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型四类。我们用到的乳化剂主要是阴离子型、非离子型和反应型乳液剂。亲油基（烷基）亲水基（羧酸钠）乳化剂在水中的情况乳化剂浓度很低时，是以分子分散状态溶解在水中达到一定浓度后，乳化剂分子开始形成聚集体（约50～150个分子），称为胶束乳化剂形成胶束的最低乳化剂浓度，称为临界胶束浓度(CMC)不同乳化剂的CMC不同，愈小，表示乳化能力愈强胶束的形状胶束的大小和数目取决于乳化剂的用量乳化剂用量多，胶束的粒子小，数

4、目多球状(低浓度时)直径40～50Å棒状(高浓度时)直径100～300nm乳液聚合模型单体液滴聚合过程根据聚合物乳胶粒的数目和单体液滴是否存在，乳液聚合分为三个阶段：Ⅰ阶段Ⅱ阶段Ⅲ阶段乳胶粒不断增加恒定恒定胶束直到消失－－单体液滴数目不变直到消失－体积缩小RP不断增加恒定下降引发剂、分散介质引发剂是指能够产生自由基引发单体间发生聚合反应的物质。引发剂主要有热分解引发剂和氧化还原引发剂两种。分散介质绝大多数以水为分散介质，乳液聚合对使用的水有严格的要求，由于水中含有的金属离子会严重影响乳液的稳定性。丙烯酸乳液的分类乳液按产品用途可以分为：内墙乳液、外墙用乳液、弹

5、性乳液、防水乳液、封闭乳液等；按产品的组成可以分为：纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液等。乳液的基本性能1、化学稳定性化学稳定性是指乳液对添加的化学药品主要是电解质的稳定性,检测方法通常用5%CaCl2进行检测.2、机械稳定性机械稳定性是指乳液在经受机械操作时间的稳定性.3、冻融稳定性因乳液组成中一半是水,受冻后使介质变成冰,产生强大的冰压,使得护层—5双电层破坏面造成破乳,冻融稳定性即是指乳液经过冻融和融化交替变化时的稳定性.4、稀释稳定性稀释稳定性是指乳液加水稀释后的稳定性.5、量低成膜温度(MFFT)MFFT是指乳液薄膜在温度条件合适时,随水份蒸发聚

6、合物乳液粒子充分融结成连续透明薄膜时的温度即为MFFT.MFFT过高会造成龟裂现象,可加入成膜助剂Texanol等进行调节.6、玻璃化温度(Tg)玻璃化温度(Tg)是指高聚物由弹性状态转变为玻璃态的温度.Tg高膜硬度好耐沾污性好,相对来讲MFFT也高,如使用不当,容易产生龟裂等现象.Tg低膜较软,发粘耐沾污性差乳液的常规检测指标及方法1外观一般采用目测，观察乳液的色相、透明度、有无结块和杂质。2Ca2+稳定性测试取产品样品16ml，置于直径18ml×180ml试管中，加入4ml5%氯化钙溶液，摇匀，静置1，24，48h后观察有无凝胶、分层、破乳现象。3高温稳定

7、性测试取产品样品50ml,置于100ml具塞三角瓶中，盖好瓶塞，在60℃恒温箱中100h后观察（表面结膜为正常）有无凝胶、分层、破乳现象。4耐酸碱稳定性测试取产品样品5ml，分别置于两只直径18mm×180mm试管中，然后向两只试管中分别加入1%盐酸5ml，1%氢氧化钠5ml，充分摇匀，静置10min后观察有无凝胶、分层、破乳现象。5稀释稳定性测试取产品样品10ml，置于200ml量筒中，加水至150ml后摇匀，静置72h后观察有无凝胶、分层、破乳现象。6机械稳定性测试取产品样品150ml，置于烧杯中，然后以（800-1000）r/min的转速搅拌10min，

8、之后静置30min后进行观察有无凝胶、