1、水性涂料基料(聚合物乳液)的制造,2,概述,1,第十三章 水性涂料,水性涂料的制造,4,水性涂料用顏填料及助劑,3,第一節(jié) 概述,1,2,水性涂料定義及其分類,水性涂料及其特點(diǎn),3,乳膠涂料及其特點(diǎn),4,水性涂料的組成,5,水性涂料的應(yīng)用,6,水性涂料的發(fā)展趨勢(shì),水性涂料又稱為水基涂料、水分散涂料。 一般將水性涂料分為三類：水溶性涂料、水溶膠（膠束分散）涂料、乳膠涂料（乳液涂料、膠乳涂料）。有的還將乳膠涂料細(xì)分為聚合乳膠涂料和乳化乳膠涂料。聚合乳膠涂料是通過乳液聚合得到的高分子乳液配制的涂料。而乳化乳膠是將通過溶液聚合的高分子聚合物在外力和乳化劑的作用下乳化得到的樹脂。,一、水性涂料定義及其分

2、類,水性涂料的高分子樹脂顆粒大小在膠體分散度范圍內(nèi)（粒徑0.01m）它應(yīng)具有膠體溶液的可濾性、電動(dòng)現(xiàn)象等性質(zhì)；同時(shí)分散在水性涂料中的顏料和填料等的顆粒大于樹脂的顆粒。因而水性涂料是一個(gè)兼具膠體溶液和懸浮液特征的多相體系。,二、水性涂料及其特點(diǎn),乳膠涂料是粒徑約0.120m的水分散體，聚合物乳液的特點(diǎn)是聚合物本身不溶于水，是依賴于表面活性劑使其以膠體形式分散于水中，因此體系的黏度較低，固含量也較高。聚合物可以是高分子量，也可以是較低分子量；可以是熱塑性的，也可以是熱固性或可交聯(lián)性的。乳膠涂料主要用于建筑涂料。乳膠涂料與溶劑型涂料相比，涂膜更容易滲透水蒸氣，但對(duì)粉化的表面附著力更差。乳膠涂料干燥較

3、快，允許在0.52h內(nèi)重涂，大大縮短施工時(shí)間。采用高分子量的乳膠，其涂膜的耐候性好，并具有很好的力學(xué)性能、耐堿性和耐水性能。,三、乳膠涂料及其特點(diǎn),水性涂料的組成為水性樹脂、顏填料、助劑、中和劑、水等。水性涂料與溶劑型涂料的組成大體是相同的，但水性涂料需用的助劑更多，配方更復(fù)雜。 由于以水作為分散劑或溶劑，水性涂料存在如下的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約資源，消除了施工時(shí)的火災(zāi)危險(xiǎn)性，降低了對(duì)環(huán)境的污染；在濕表面和潮濕環(huán)境中可直接涂覆施工；電泳涂裝使涂膜均勻、平整、展開性好，具有很好的防護(hù)性能；涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。,四、水性涂料的組成,水性涂料的應(yīng)用實(shí)際上與溶劑型涂料的相當(dāng)，應(yīng)用范圍涉及國

4、民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，下面對(duì)幾種主要水性涂料的應(yīng)用做一簡單介紹。 1.水性建筑涂料 水性建筑涂料主要品種包括乳膠型有機(jī)涂料（乳膠涂料）、水溶性有機(jī)涂料、無機(jī)涂料以及有機(jī)無機(jī)復(fù)合涂料等。 2.水性工業(yè)涂料 工業(yè)涂料的品種多，應(yīng)用面廣，主要的品種有汽車涂料、船舶涂料、集裝箱涂料、家具涂料、火車涂料等。,五、水性涂料的應(yīng)用,1.高性能低污染化結(jié)合發(fā)展 2.向健康型涂料方向發(fā)展 （1）分散性涂料要向零VOC的目標(biāo)逼進(jìn) （2）水性涂料要兼具滅菌、凈化空氣的功能 （3）要關(guān)注水性無機(jī)涂料新發(fā)展 盡管水性無機(jī)涂料，尤其是溶膠-凝膠技術(shù)制備無機(jī)涂料是處在發(fā)展初期，有很多不足，但也顯示了較強(qiáng)的生命力。已有正式產(chǎn)

5、品在市場(chǎng)上推廣。水性無機(jī)涂料無疑是水性涂料發(fā)展的重要方向之一。,六、水性涂料的發(fā)展趨勢(shì),第二節(jié) 水性涂料基料（聚合物乳液） 的制造,1,2,乳液聚合體系及合成工藝,聚乙酸乙烯酯系列乳液的生產(chǎn)工藝,3,聚丙烯酸酯乳液的生產(chǎn)工藝,4,水性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)工藝,（一）構(gòu)成乳液聚合體系的組分 1.單體 2.乳化劑 3.引發(fā)劑 4.分散介質(zhì) 5.分子量調(diào)節(jié)劑 6.其他組分,一、乳液聚合體系及合成工藝,（二）乳液聚合設(shè)備與生產(chǎn)工藝 1.間歇乳液聚合 2.半連續(xù)乳液聚合 3.連續(xù)乳液聚合 4.預(yù)乳化工藝 5.種子乳液聚合,一、乳液聚合體系及合成工藝,（三）乳液聚合生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素 在乳液聚合體系

6、和乳液聚合過程中，很多因素如乳化劑種類和濃度、引發(fā)劑種類和濃度、攪拌強(qiáng)度、反應(yīng)溫度、相比及電解質(zhì)種類和濃度等工藝參數(shù)都會(huì)對(duì)乳液聚合過程能否正常進(jìn)行、聚合物乳液及乳液聚合物的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。 （四）乳液聚合生產(chǎn)過程凝膠的生成及防止措施 1.凝膠現(xiàn)象及危害 2.凝膠的防止措施,二、聚乙酸乙烯酯系列乳液 的生產(chǎn)工藝,（一）生產(chǎn)設(shè)備,（二）聚乙酸乙烯酯乳液的生產(chǎn)工藝 1.配方 2.生產(chǎn)工藝 （三）乙酸乙烯酯-丙烯酸丁酯共聚乳液 1.配方 2.生產(chǎn)工藝,二、聚乙酸乙烯酯系列乳液 的生產(chǎn)工藝,三、聚丙烯酸酯乳液的生產(chǎn)工藝,（一）單體的選擇 （二）苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液（苯丙乳液）生產(chǎn)工藝

7、1.配方 2.生產(chǎn)工藝 （三）純丙烯酸酯共聚乳液（純丙乳液）生產(chǎn)工藝 1.配方 2.生產(chǎn)工藝,四、水性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)工藝,（一）概述 水性聚氨酯樹脂是指聚氨酯樹脂溶于水或分散于水中而形成的二元膠態(tài)體系。水性聚氨酯的另一原料是低聚物多元醇，有聚酯和聚醚兩種。一般常用聚醚二醇和聚酯二醇，有時(shí)也使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等低聚物多元醇品種。 （二）水性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)工藝 1.自乳化法 2.丙酮法（溶液法） 3.預(yù)聚體法,（三）水性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)實(shí)例 1.配方 2.生產(chǎn)工藝 （1）預(yù)聚體的制備 （2）分散,四、水性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)工藝,第三節(jié) 水性涂料用顏填料及助劑,1,2,

8、概述,水性涂料常用的顏料,3,現(xiàn)代水性涂料常用的助劑,顏料及填料都是涂料的重要組成部分，不管涂料的基料性質(zhì)如何，都離不開顏料和填料。在一般的傳統(tǒng)涂料中，顏料及填料所起的只是著色和補(bǔ)充作用，而在典型的現(xiàn)代水性涂料中顏料不僅具有遮蓋、著色、保護(hù)等基本功能，而且還使一些專用涂料具有防腐、導(dǎo)電、偽裝、光致發(fā)光、熱變色、光熱致變色等特殊功能；填料在現(xiàn)代水性涂料中不僅降低涂料生產(chǎn)成本，而且能增加顏料的使用效果，改變涂料的流變性能、分散穩(wěn)定性和提高涂料的保護(hù)效果等。,一、概述,在涂料中，應(yīng)選用哪一類顏料，并沒有統(tǒng)一的原則。無機(jī)顏料的特點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性高，不易分解和對(duì)紫外線穩(wěn)定性高，對(duì)光照和大氣影響的抵抗力強(qiáng)，

9、且具有價(jià)格低廉、遮蓋力較大、耐熱度高等許多優(yōu)異性能。 有機(jī)顏料的顆粒細(xì)小，所以其染色力較強(qiáng)，明亮度較高，但價(jià)格昂貴，遮蓋力較低。在選用顏料時(shí)，應(yīng)根據(jù)涂料、顏料的性能綜合考慮，正確選用合適的顏料。,二、水性涂料常用的顏料,三、現(xiàn)代水性涂料常用的助劑,水性涂料用助劑種類很多，一般分為以下幾類：增稠劑和保護(hù)膠、流平劑、潤濕劑、分散劑、消泡劑、成膜劑、防霉殺菌劑、緩蝕劑等?，F(xiàn)代涂料助劑向著多功能方向發(fā)展，許多助劑同時(shí)有上面兩種或多種作用，不能簡單地把它單獨(dú)歸在某一類，這類助劑一般稱為多功能助劑。,1.增稠劑 2.流平劑 3.潤濕劑 4.分散劑 5.消泡劑 6.成膜助劑 7.防霉殺菌劑 8.緩蝕劑 9.

10、其他助劑,第四節(jié) 水性涂料的制造,1,2,乳液涂料的制造,建筑平壁飾面涂料,3,汽車涂料,一、乳液涂料的制造,（一）配方設(shè)計(jì) 1.乳液涂料的配方設(shè)計(jì) 2.乳液涂料的配方設(shè)計(jì)規(guī)范 （二）乳液涂料的制造 1.乳液涂料的調(diào)制方法 2.乳液涂料的工業(yè)化生產(chǎn),（一）乳液涂料的分類 乳液涂料按其受熱所呈現(xiàn)的狀態(tài)可分為熱塑性乳液涂料及熱固性乳液涂料，通常所遇到的大部分屬于前者，熱固性乳液涂料發(fā)展較晚。最常用的，也是最為習(xí)慣的是按所用乳液的品種名稱最后再附以“乳液涂料”。 （二）平壁飾面涂料制造工藝與配方 平壁飾面乳液涂料是用量最大的建筑涂料。大部分聚合物乳液都可以制造出不同類型的涂料，如內(nèi)墻涂料、外墻涂料、平光涂料、有光涂料，其中乳液所占的比