《丙烯酸乳液讲义》课件

乳液基乳液基础础知知识识培培训训山山东东圣光化工集圣光化工集团团有限公司有限公司魏志魏志华华20092009年年2 2月月1精选PPT乳液基础知识培训山东圣光化工集团有限公司1精选PPT乳液的发展及定义 乳液聚合的乳液聚合的历历史至今已有史至今已有8080余年。目前，除了常余年。目前，除了常规规乳乳液聚合外，液聚合外，还还有种子乳液聚合、核壳乳液聚合、无皂有种子乳液聚合、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、超合、反相微乳液聚合、超浓浓乳液聚合、分散聚合等多乳液聚合、分散聚合等多种技种技术术。乳液聚合是由乳液聚合是由乳液聚合是由乳液聚合是由单单单单体和水在乳化体和水在乳化体和水在乳化体和水在乳化剂剂剂剂作用下配制作用下配制作用下配制作用下配制成的乳状液中成的乳状液中成的乳状液中成的乳状液中进进进进行的聚合行的聚合行的聚合行的聚合过过过过程，体系主要由程，体系主要由程，体系主要由程，体系主要由单单单单体、水、体、水、体、水、体、水、乳化乳化乳化乳化剂剂剂剂及溶于水的引及溶于水的引及溶于水的引及溶于水的引发剂发剂发剂发剂四种基本四种基本四种基本四种基本组组组组份份份份组组组组成。成。成。成。乳液聚乳液聚合的合的应应用已用已经经非常广泛，主要分非常广泛，主要分为为三个方面：一是聚三个方面：一是聚合后分离成胶状或粉状固体合后分离成胶状或粉状固体产产品，二是乳液涂料和胶品，二是乳液涂料和胶粘粘剂剂，三是微粒用作，三是微粒用作颜颜料、粒子料、粒子标样标样、免疫、免疫试剂试剂的的载载体等。其中，乳液涂料已成体等。其中，乳液涂料已成为为乳液制品最重要的乳液制品最重要的应应用用领领域之一。域之一。2精选PPT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。3精选PPT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、乳化单 体 单单体，是指未体，是指未发发生聚合反生聚合反应应的有机化合物，如苯乙的有机化合物，如苯乙烯烯、丙、丙烯烯酸、酸、甲基丙甲基丙烯烯酸、甲基丙酸、甲基丙烯烯酸甲酸甲酯酯、甲基丙、甲基丙烯烯酸丁酸丁酯酯、丙、丙烯酰烯酰胺、有胺、有机硅等。机硅等。单单体是决定一个乳液体是决定一个乳液质质量好坏和用途的最直接的因素。量好坏和用途的最直接的因素。所所为纯为纯丙乳液就是由丙丙乳液就是由丙烯烯酸、丙酸、丙烯烯酸甲酸甲酯酯、甲基丙、甲基丙烯烯酸丁酸丁酯酯等等单单体生体生产产的乳液。的乳液。所所为为硅丙就是由丙硅丙就是由丙烯烯酸酸类单类单体与有机硅体与有机硅单单体生体生产产的乳液。的乳液。所所为纯为纯丙乳液是由丙丙乳液是由丙烯烯酸酸类单类单体与苯乙体与苯乙烯单烯单体生体生产产的乳液。的乳液。所所为为醋丙乳液是由丙醋丙乳液是由丙烯烯酸酸类单类单体与醋酸乙体与醋酸乙烯酯单烯酯单体生体生产产的乳液。的乳液。4精选PPT单 体单体，是指未发生聚合反应的有机化合物，如苯乙烯、丙烯乳 化 剂 乳液因此而得名，它可以将乳液因此而得名，它可以将单单体分散成体分散成细细小的小的单单体球滴而体球滴而稳稳定的定的悬悬浮于水中，它浮于水中，它在水中形成含有在水中形成含有单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形成稳稳定的聚合物乳液。定的聚合物乳液。乳化乳化剂剂按按亲亲水集水集团团分分为为阴离子型、阳离子型、两性型和阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型四非离子型四类类。我。我们们用到的乳化用到的乳化剂剂主要是阴离子型、非离子型和反主要是阴离子型、非离子型和反应应型乳液型乳液剂剂。亲亲亲亲油基（油基（油基（油基（烷烷烷烷基）基）基）基）亲亲亲亲水基（水基（水基（水基（羧羧羧羧酸酸酸酸钠钠钠钠）乳化乳化乳化乳化剂剂剂剂在水中的情况在水中的情况在水中的情况在水中的情况 乳化乳化乳化乳化剂浓剂浓剂浓剂浓度很低度很低度很低度很低时时时时，是以分子分散状，是以分子分散状，是以分子分散状，是以分子分散状态态态态溶解在水中溶解在水中溶解在水中溶解在水中 达到一定达到一定达到一定达到一定浓浓浓浓度后，乳化度后，乳化度后，乳化度后，乳化剂剂剂剂分子开始形成聚集体（分子开始形成聚集体（分子开始形成聚集体（分子开始形成聚集体（约约约约5050150150个分子）个分子）个分子）个分子），称，称，称，称为为为为胶束胶束胶束胶束5精选PPT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乳 化 剂 形成胶束的最低乳化形成胶束的最低乳化形成胶束的最低乳化形成胶束的最低乳化剂浓剂浓剂浓剂浓度，称度，称度，称度，称为临为临为临为临界胶束界胶束界胶束界胶束浓浓浓浓度度度度(CMC)(CMC)(CMC)(CMC)不同乳化不同乳化不同乳化不同乳化剂剂剂剂的的的的CMCCMCCMCCMC不同，愈小，表示乳化能力愈不同，愈小，表示乳化能力愈不同，愈小，表示乳化能力愈不同，愈小，表示乳化能力愈强强 胶束的形状胶束的形状胶束的形状胶束的形状 胶束的大小和数目取决于乳化胶束的大小和数目取决于乳化胶束的大小和数目取决于乳化胶束的大小和数目取决于乳化剂剂剂剂的用量的用量的用量的用量 乳化乳化乳化乳化剂剂剂剂用量多，胶束的粒子小，数目多用量多，胶束的粒子小，数目多用量多，胶束的粒子小，数目多用量多，胶束的粒子小，数目多球状球状(低低浓浓度度时时 )直径直径 40 40 50 50棒状棒状(高高浓浓度度时时 )直径直径 100 100 300 300 nmnm6精选PPT乳 化 剂 形成胶束的最低乳化剂浓度，称为临界胶束浓度(CM乳液聚合模型单体液滴 聚合聚合聚合聚合过过过过程程程程 根据聚合物乳胶粒的数目和根据聚合物乳胶粒的数目和根据聚合物乳胶粒的数目和根据聚合物乳胶粒的数目和单单单单体液滴是否存在，乳液聚合分体液滴是否存在，乳液聚合分体液滴是否存在，乳液聚合分体液滴是否存在，乳液聚合分为为为为三个三个三个三个阶阶阶阶段：段：段：段：阶阶阶阶段段段段 阶阶阶阶段段段段 阶阶阶阶段段段段 乳胶粒乳胶粒乳胶粒乳胶粒 不断增加不断增加不断增加不断增加 恒定恒定恒定恒定 恒定恒定恒定恒定 胶束胶束胶束胶束 直到消失直到消失直到消失直到消失 单单单单体液滴体液滴体液滴体液滴 数目不数目不数目不数目不变变变变 直到消失直到消失直到消失直到消失 体体体体积缩积缩积缩积缩小小小小 RP RP RP RP 不断增加不断增加不断增加不断增加 恒定恒定恒定恒定 下降下降下降下降7精选PPT乳液聚合模型单体液滴聚合过程7精选PPT引 发 剂、分散介质 引引发剂发剂 是指能是指能够产够产生自由基引生自由基引发单发单体体间发间发生聚合反生聚合反应应的物的物质质。引引发剂发剂主要有主要有热热分解引分解引发剂发剂和氧化和氧化还还原引原引发剂发剂两种。两种。分散介分散介质质 绝绝大多数以水大多数以水为为分散介分散介质质，乳液聚合，乳液聚合对对使用的水有使用的水有严严格的要求，由于水中含有的金属离子会格的要求，由于水中含有的金属离子会严严重影响乳液的重影响乳液的稳稳定定性。性。8精选PPT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丙烯酸乳液的分类 乳乳液液按按产产品品用用途途可可以以分分为为：内内墙墙乳乳液液、外外墙墙用用乳乳液液、弹弹性性乳乳液液、防水乳液、封防水乳液、封闭闭乳液等；乳液等；按按产产品品的的组组成成可可以以分分为为：纯纯丙丙乳乳液液、硅硅丙丙乳乳液液、苯苯丙丙乳乳液液、醋醋丙丙乳液等。乳液等。9精选PPT丙烯酸乳液的分类乳液按产品用途可以分为：内墙乳液、外墙用乳液乳液的基本性能 1 1、化学、化学稳稳定性定性 化学化学稳稳定性是指乳液定性是指乳液对对添加的化学添加的化学药药品主要是品主要是电电解解质质的的稳稳定性定性,检测检测方法通常用方法通常用5%CaCl25%CaCl2进进行行检测检测.2 2、机械、机械稳稳定性定性 机械机械稳稳定性是指乳液在定性是指乳液在经经受机械操作受机械操作时间时间的的稳稳定性定性.3 3、冻冻融融稳稳定性定性 因乳液因乳液组组成中一半是水成中一半是水,受受冻冻后使介后使介质变质变成冰成冰,产产生生强强大的冰大的冰压压,使得使得护层护层55双双电层电层破坏面造成破乳破坏面造成破乳,冻冻融融稳稳定性即是指乳液定性即是指乳液经过冻经过冻融和融化交替融和融化交替变变化化时时的的稳稳定性定性.4 4、稀、稀释稳释稳定性定性 稀稀释稳释稳定性是指乳液加水稀定性是指乳液加水稀释释后的后的稳稳定性定性.5 5、量低成膜温度、量低成膜温度(MFFT)(MFFT)MFFTMFFT是指乳液薄膜在温度条件合适是指乳液薄膜在温度条件合适时时,随水份蒸随水份蒸发发聚合物乳液粒子充分融聚合物乳液粒子充分融结结成成连续连续透明薄膜透明薄膜时时的温度即的温度即为为MFFT.MFFT.MFFTMFFT过过高会造成高会造成龟龟裂裂现现象象,可加入成膜助可加入成膜助剂剂TexanolTexanol等等进进行行调节调节.6 6、玻璃化温度、玻璃化温度(Tg)(Tg)玻璃化温度玻璃化温度(Tg)(Tg)是指高聚物由是指高聚物由弹弹性状性状态转变为态转变为玻璃玻璃态态的温度的温度.TgTg高高 膜硬度好耐沾膜硬度好耐沾污污性好性好,相相对对来来讲讲MFFTMFFT也高也高,如使用不当如使用不当,容易容易产产生生龟龟裂等裂等现现象象.TgTg低低 膜膜较软较软,发发粘耐沾粘耐沾污污性差性差 10精选PPT乳液的基本性能1、化学稳定性10精选PPT乳液的常规检测指标及方法 1 1 外外观观 一般采用目一般采用目测测，观观察乳液的色相、透明度、有无察乳液的色相、透明度、有无结块结块和和杂质杂质。2 Ca2+2 Ca2+稳稳定性定性测试测试 取取产产品品样样品品16ml16ml，置于直径，置于直径18ml180ml18ml180ml试试管中，加入管中，加入4ml 5%4ml 5%氯氯化化钙钙溶液，溶液，摇摇匀，静置匀，静置1 1，2424，48h48h后后观观察有无凝胶、分察有无凝胶、分层层、破乳、破乳现现象。象。3 3 高温高温稳稳定性定性测试测试 取取产产品品样样品品50ml,50ml,置于置于100ml100ml具塞三角瓶中，盖好瓶塞，在具塞三角瓶中，盖好瓶塞，在6060恒温箱中恒温箱中100h100h 后后观观察（表面察（表面结结膜膜为为正常）有无凝胶、分正常）有无凝胶、分层层、破乳、破乳现现象。象。4 4 耐酸碱耐酸碱稳稳定性定性测试测试 取取产产品品样样品品5ml5ml，分，分别别置于两只直径置于两只直径18mm180mm18mm180mm试试管中，然后向两只管中，然后向两只试试管中分管中分别别加入加入1%1%盐盐酸酸5ml5ml，1%1%氢氢氧化氧化钠钠5ml5ml，充分，充分摇摇匀，静置匀，静置10min10min后后观观察有无凝胶、分察有无凝胶、分层层、破乳、破乳现现象。象。5 5 稀稀释稳释稳定性定性测试测试 取取产产品品样样品品10ml10ml，置于，置于200ml200ml量筒中，加水至量筒中，加水至150ml150ml后后摇摇匀，静置匀，静置72h72h后后观观察有无凝胶、分察有无凝胶、分层层、破乳破乳现现象。象。6 6 机械机械稳稳定性定性测试测试 取取产产品品样样品品150ml150ml，置于，置于烧烧杯中，然后以（杯中，然后以（800-1000800-1000）r/minr/min的的转转速速搅搅拌拌10min10min，之后静置之后静置30min30min后后进进行行观观察有无凝胶、分察有无凝胶、分层层、破乳、破乳现现象。象。11精选PPT乳液的常规检测指标及方法1 外观11精选PPT乳液的常规检测指标及方法 7 7 固含量固含量测测定定 在直径在直径50mm50mm的培养皿中倒入的培养皿中倒入3-43-4克乳液，克乳液，120120烘烘1.5h1.5h，称量后，称量后，计计算其固含量。算其固含量。8 8 最低成膜温度最低成膜温度测测定定 用最低成膜温度用最低成膜温度测测定定仪进仪进行行检测检测。9 9 粘度粘度测测定定 用用NDJ-1NDJ-1旋旋转转粘度粘度剂进剂进行行测测定。定。10 PH10 PH值测值测定定 用用PHPH计计或精密或精密试纸测试纸测定。定。11 11 成膜性成膜性测测定定 用用100m100m湿膜涂布器在玻璃板上制湿膜涂布器在玻璃板上制备备乳液膜，在乳液膜，在规规定温度下定温度下2h2h后后观观察其成膜是否平整、察其成膜是否平整、连续连续。12 12 胶膜耐水性胶膜耐水性 用用100m100m湿膜涂布器在玻璃板上制湿膜涂布器在玻璃板上制备备乳液膜在乳液膜在3030条件下成膜干燥条件下成膜干燥24h24h，泡入去离子水中，泡入去离子水中，24h24h后后观观察其耐水泛白情况。察其耐水泛白情况。对对于一般的出厂于一般的出厂检测检测只只检测检测乳液的外乳液的外观观、粘度、粘度、PHPH值值、固含量、成膜性，其它指、固含量、成膜性，其它指标标只有在只有在产产品配方品配方发发生生变动变动或一年或一年进进行一次全行一次全项检测项检测。12精选PPT乳液的常规检测指标及方法7 固含量测定12精选PPT圣光乳液产品的主要指标 名称名称名称名称/型号型号型号型号固含量固含量固含量固含量粘度粘度粘度粘度(mpa.s)(mpa.s)(mpa.s)(mpa.s)Tg()Tg()Tg()Tg()PHPHPHPH值值值值特点及用途特点及用途特点及用途特点及用途SG-B01SG-B01苯丙乳液苯丙乳液462%462%800-1200800-120025257-97-9成膜透明性、耐水性好，成膜透明性、耐水性好，优优异的异的钙钙离子离子稳稳定性，适用于制作中定性，适用于制作中低档内外低档内外墙墙涂料和涂料和腻腻子。子。SG-B02SG-B02硅改性苯丙乳液硅改性苯丙乳液482%482%1000-15001000-150024247-97-9优优良的耐水性和突出的增稠良的耐水性和突出的增稠稳稳定性，适用于定性，适用于经济经济型外型外墙墙涂料及涂料及普通真石漆普通真石漆SG-B03SG-B03真石漆乳液真石漆乳液462%462%700-1600700-160032327-97-9高光高光泽泽、抗吸水泛白、抗老化、耐沾、抗吸水泛白、抗老化、耐沾污污、不黄、不黄变变，适用于制作，适用于制作真石漆真石漆SG-G01SG-G01高硅硅丙乳液高硅硅丙乳液501%501%200-400200-40031317-97-9优优异的耐水性、耐侯性、耐高低温性、抗沾异的耐水性、耐侯性、耐高低温性、抗沾污污性，性，适用于做高适用于做高耐候外耐候外墙墙漆。漆。SG-G02SG-G02硅丙乳液硅丙乳液491%491%1200-16001200-160024247-97-9耐水性、耐侯性、耐高低温性、抗沾耐水性、耐侯性、耐高低温性、抗沾污污性，性，适用于做中、高档适用于做中、高档外外墙墙漆。漆。SG-C61SG-C61纯纯丙乳液丙乳液501%501%100-250100-25027277-97-9高光高光泽泽、强强附着、高耐水、超耐候，适用于做高档外附着、高耐水、超耐候，适用于做高档外墙墙漆。漆。SG-C38SG-C38弹弹性乳液性乳液501%501%200-400200-400-23-237-97-9高高弹弹性、抗性、抗积尘积尘、耐水性好，适用于做、耐水性好，适用于做弹弹性内外性内外墙墙涂料涂料SG-R01SG-R01封封闭闭乳液乳液301%301%2-122-126 67-97-9耐水、耐碱、渗透性耐水、耐碱、渗透性强强、高粘接力、用于封、高粘接力、用于封闭闭易泛碱、泛易泛碱、泛盐盐的的墙墙面面SG-R03SG-R03腻腻子乳液子乳液542%542%2000-30002000-3000-8-87-97-9具有持久柔具有持久柔韧韧性、抗开裂、高粘接、耐水性好，抗碱性好，适性、抗开裂、高粘接、耐水性好，抗碱性好，适用于制作用于制作弹弹性性腻腻子和柔性子和柔性腻腻子子TSL-1600TSL-1600苯丙乳液苯丙乳液482%482%1000-15001000-150020207-97-9优优异的耐水性和耐候性。适用于半光、无光内外异的耐水性和耐候性。适用于半光、无光内外墙墙乳胶漆，性乳胶漆，性价比突出。价比突出。TSL-1700TSL-1700苯丙乳液苯丙乳液482%482%1100-16001100-160020207-97-9防水性、抗碱性、保光性均好，适用于制防水性、抗碱性、保光性均好，适用于制备备各种半光、无光乳各种半光、无光乳胶漆及厚胶漆及厚质质砂砂浆浆涂料。涂料。TSL-1801TSL-1801保温乳液保温乳液551%551%500-1800500-1800-10-107-97-9具有非常好的具有非常好的韧韧性和水泥配伍性，用于制造具有性和水泥配伍性，用于制造具有优优良良弹弹性和粘性和粘接力的外接力的外墙墙保温系保温系统统聚合物砂聚合物砂浆浆及粘合及粘合剂剂。TSL-1802TSL-1802防水乳液防水乳液532%532%500-1800500-1800-10-107-97-9具有突出的水泥配伍性、良好的拉伸具有突出的水泥配伍性、良好的拉伸强强度和延伸率以及极低的度和延伸率以及极低的吸水率，适用于制作吸水率，适用于制作JSJS防水涂料。防水涂料。TSL-1900TSL-1900弹弹性乳液性乳液501%501%50-40050-400-16-167-97-9优优良的良的弹弹性、抗性、抗积尘积尘、耐水性好，适用于做、耐水性好，适用于做经济经济型型弹弹性内外性内外墙墙涂料涂料13精选PPT圣光乳液产品的主要指标 名称/型号固含量粘度(mpa.s)T乳液乳液产产品在品在华东华东地区的主要地区的主要竞竞争争对对手手 日日照照广广大大、垦垦利利金金友友来来、青青州州万万利利、青青州州宝宝达达、河河北北新新光光、江江苏苏日日出出、国国民民淀淀粉粉、罗罗门门哈哈斯斯、巴巴斯斯夫夫、北北京京东东方方、北北京京雅雅克克力力、上上海海保保利利佳佳、广广东东巴巴德德夫夫等等，这这此此公公司司主主要要以以低低档档苯苯丙丙乳乳液液作作为为其主打其主打产产品，只有品，只有罗门罗门哈斯、国民淀粉、巴斯夫定位于高端哈斯、国民淀粉、巴斯夫定位于高端产产品。品。国外：国外：国民淀粉、巴斯夫、国民淀粉、巴斯夫、罗门罗门哈斯、哈斯、长长三角：三角：江江苏苏日出、上海保日出、上海保丽丽佳、江阴国佳、江阴国联联珠三角珠三角:巴德夫、广巴德夫、广东东天天银银、台湾、台湾长兴长兴山山东东地区：日照广大、地区：日照广大、垦垦利金友来、青州宝达、青州利金友来、青州宝达、青州贝贝特、宁津五湖特、宁津五湖北京周北京周边边：北京：北京亚亚克力、北京互益、北京克力、北京互益、北京东联东联、北京宝威、北京宝威、东东方永宇、方永宇、北京科信、科之信北京科信、科之信河北：河北：河北新光、河北新光、14精选PPT乳液产品在华东地区的主要竞争对手 日照广大、垦利金友来、青州乳胶漆乳胶漆的基本概念及组成 乳胶漆主要是聚合物乳胶漆主要是聚合物颗颗粒水分散体和粒水分散体和颜颜料料颗颗粒水分散体的混合物，粒水分散体的混合物，但但仅仅此两者很此两者很难难成成为优质为优质的涂料。没有好的施工性能就得不到好的涂料。没有好的施工性能就得不到好的漆膜，必的漆膜，必须须添加各种助添加各种助剂剂才能达到所要求的施工性能和成膜才能达到所要求的施工性能和成膜质质量。乳胶漆的主要量。乳胶漆的主要组组份列出如下：份列出如下：乳胶漆乳液：醋丙 纯丙 苯丙等颜填料：着色 体质 防锈 特殊 功能颜料等 稀释剂：水助剂：润湿分散剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂、防霉剂、成膜助剂、PH值调节剂、冻融稳定剂等15精选PPT乳胶漆的基本概念及组成乳胶漆主要是聚合物颗粒水分散体和颜料颗乳液在乳胶漆中的功能乳液在乳胶漆中的功能 乳液在乳胶漆中作为基料，开膜后抓住颜填料，附着在墙体上形成涂膜，提供涂层基本物理性能及各种耐受性，是乳胶漆中最关键的组份。乳液是在表面活性剂存在下进行聚合反应所制备的聚合物水分散体。乳液聚合物的分子量高，并且分子量分布狭窄，所以作为涂料的成膜物有较好的机械性能。涂料用聚合物乳液品种主要有三大系列，即醋酸乙烯均/共聚物（醋丙）乳液，（甲基）丙烯酸酯（纯丙）共聚物乳液，以及苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（苯丙）乳液。其中纯丙乳液和硅丙乳液多用于外墙涂料，而苯丙、醋丙乳液用于内墙涂料较多。16精选PPT乳液在乳胶漆中的功能 乳液在乳胶漆中作为基料，开膜后抓住颜填乳胶漆成膜乳胶漆成膜过过程程 17精选PPT乳胶漆成膜过程 17精选PPT乳液型涂料生产工艺18精选PPT乳液型涂料生产工艺18精选PPT2万吨丙烯酸乳液自动化生产线19精选PPT2万吨丙烯酸乳液自动化生产线19精选PPT20精选PPT20精选PPT