丙烯酸乳胶漆的制备

专业技能综合实训报告

学院：化学与材料工程学院班级：材料高分子091班 2011—2012 学年第二学期

学号	150409113	姓名	高飞	指导教师	朱亚辉
实训项目名称	丙烯酸乳胶漆的制备
地点	敬行楼高分子化学实验室			时间
实训目的与要求： 1、掌握自由基乳液聚合反应机理，达到理论与实际应用相结合； 2、掌握聚合配方和聚合反应条件，在确定体系组成原理、作用、配方设计及用量等方面得到初步锻炼； 3、对聚合工艺条件的设置有所了解，进一步掌握聚合单体配比、聚合温度和反应时间等因素的确定方法。
实训方案设计及原理：乳胶漆是一种水性涂料，以水作为分散介质，高聚物分子均匀地分散在水中形成稳定的乳液作为成膜物质，加入颜填料和各种功能性助剂，经分散研磨形成一种混和分散体系。其组成中有机溶剂含量低，只有2％—8％左右。是一种绿色环保型涂料。目前，乳胶漆的品种主要有聚醋酸乙烯乳胶漆、乙苯乳胶漆、苯丙乳胶漆、纯丙烯酸酯乳胶漆、叔碳酸酯乳胶漆等，近年来还出现高弹性和高耐候性的有机硅单体、有机氟单体改性丙烯酸乳胶漆。乳胶漆由乳液，颜填料，助剂和水四个部分组成。丙烯酸酯类乳胶涂料具有十分优异的耐候性、保色性和保光性,具有比醋酸乙烯类涂料更好的耐水性、耐碱性和抗污性。对颜料的黏结能力大,施工性能好。本实验以过硫酸钾作为引发剂，十二烷基苯磺酸钠和吐温-60为乳化剂通过乳液聚合制得丙烯酸酯类乳液,再加入填料及各种助剂,经过高速搅拌、均质而出料。合成纯丙乳液时选择甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸等单体作原料。在这些单体中，甲基丙烯酸甲酯主要为乳液提供必要的硬度，耐大气性和耐洗刷性，甲基丙烯酸丁酯，提供树脂的弹性、柔韧性、耐冲击性和涂膜的附着力。丙烯酸为分子结构提高亲水基团可增加涂膜与基材的附着力。
实训器材药品：（用量）甲基丙烯酸甲酯33g，甲基丙烯酸丁酯17g，丙烯酸1g，去离子水50g，10%溶液过硫酸铵1.0g，十二烷基磺酸钠0.75g，消泡剂(适量)，氨水，磷酸三丁酯0.001g，六偏磷酸钠1. 7g，钛白粉 0. 05g ,立德粉 0. 28g，云母粉 0. 05g，聚乙烯醇0. 01 g 仪器：（使用条件）温度计，搅拌器，泠凝管，滴液漏斗，四口烧瓶，恒温水浴槽
实训过程：（包括主要步骤、实验分析等，可用流程、框图表示） 1、乳液制备：采用半连续化生产工艺进行。先将去离子水50g，十二烷基苯磺酸钠及25％的混和单体放入带温度计、搅拌器、泠凝管及滴液漏斗的四口烧瓶内，通氮气搅拌20min后，加入1/2的引发剂过硫酸铵。缓慢升温至80℃反应30一40min后，然后称好余下的75％的混和单体，于滴液漏斗中缓慢滴加反应温度控制在80～85，在1．0～1．5h内滴完。补充加人余下的引发剂，在85～90℃内继续反应l.5～2.0h。乳液性能参数：外观为乳白色呈蓝相，固体分为45％~50％；PH值为2～5。 2、涂料的制备：用量筒量取 30m L丙烯酸乳液于烧杯中, 在充分搅拌下加入氨水调 pH 值至 7 左右, 然后加入0.001g磷酸三丁酯充分搅拌至泡沫完全消失, 最后加入乙二醇搅拌均匀。将 1. 7g六偏磷酸钠加入到 30mL水中, 充分搅拌, 使其溶解, 再加入钛白粉 0. 05g ,高速搅拌 5m in,立德粉 0. 28g,高速搅拌 10m in,反应物料呈白色浆状。将步骤 2 中所制的白色浆加入到步骤 1 的乳液中, 高速搅拌 10m in,然后加入云母粉 0. 05g ,高速搅拌 5 min, 再加入聚乙烯醇 0. 01 g, 高速搅拌 15 min, 即成所需产品丙烯酸乳胶漆。该产品呈白色膏状, 无硬块, 搅拌后即均匀分散。
关键技术分析：（注意事项） 1、乳化剂用量为单体的1.5%左右，引发剂为单体的0.2%左右。 2、单体和引发剂的分批加入，是为了使聚合反应更充分。 3、控制反应后乳液PH值2～5。
数据处理：
实训现象：
结果讨论：（设计方案，具体实验）
实训总结：学生签名：年月日
参考资料：
评语与成绩：教师签名：年月日