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低成本苯丙乳膠漆的開發,確定了含廢泡沫苯丙乳液制備的配方和工藝條件
2019年07月10日    閱讀量:3426    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

苯丙乳膠漆在我國已有幾十年的歷史,且工藝比較成熟。由于其耐水、耐堿、耐擦洗性好,涂膜的耐候性、附著力有上好表現,價格適中、制備工藝穩定,因此在我國有廣泛的市場 。


乳膠漆主要包括乳液、填料、水等,苯丙乳液一般是由苯乙烯、(甲基) 丙烯酸及各種脂為主料合成的乳液,它們表現出不同的性能,進一步影響乳膠漆的質量中國建材網cnprofit.com。文中力圖以低成本原料、高成本原料低比例,以及廉價助劑取得更好經濟效益為出發點,探索低成本苯丙乳液的配方及生產工藝。


1  實驗部分

111  材料

  所有試劑均采用工業原料,苯乙烯經過處理。

1. 2  乳液制備及工藝條件

1. 2. 1  乳液聚合配方[2 ]

低成本苯丙乳膠漆的開發,確定了含廢泡沫苯丙乳液制備的配方和工藝條件 中國建材網,cnprofit.com

1. 2. 2 乳液聚合的工藝過程

  (1) 配制3 %的過硫酸鉀(引發劑) 水溶液,以及5 %的碳酸氫鈉水溶液。首先,稱取陰離子活性劑1. 31 g ,加入25. 0 g 去離子水,配成5 %的溶液,再加入15. 0 g 水稀釋,并加入3. 28 g 吐溫配成活性;然后,稱取聚乙烯醇(保護膠) 0. 3 g ,加入5. 7 g 水,配成5 %的水溶液,再加入15. 0 g 水溶解(可通過水浴加熱提高溶解速度) ;最后,取3 %的過硫酸鉀(引發劑) 12. 67 mL ,并用10. 0 g 水稀釋。

  (2) 單體預乳化。向200 mL 三口燒瓶中按順序加入下列物質,劇烈搖晃進行預乳化,各種物料量為:30 %水+ 30 %活性劑稀管道液+ 30 %聚乙烯醇稀釋液+ 90 %苯乙烯+ 90 %甲基丙烯酸酯+ 50 %丙烯酸+ 100 %溶解后的泡沫。

  (3) 制備種子乳液。當恒溫水浴鍋中三口燒瓶的溫度達到50 ℃時,加入10 mL 水、30 %乳化劑(12 mL) 和50 %引發劑(從稀釋后的過硫酸鉀中取) ,再加入1/ 6 預乳化液17 mL ,慢慢升溫至放熱反應開始。升溫過程中,每升溫1 ℃,恒溫3~5 min。最后,將釜溫控制在78 ℃。

  (4) 配制滴加乳液。把乳化器中剩余5/ 6 預乳化液和剩余藥品加入乳液加料斗中。剩余藥品加入量分別為活性劑16 mL ,聚乙烯醇14. 5 mL ,甲基丙烯酸甲酯3 mL ,苯乙烯3 mL ,甲基丙烯酸丁酯3. 5 mL ,丙烯酸0. 6 mL ,劇烈攪拌使之混合均勻,靜置,不分層。

  (5)把剩余約50 %引發劑加入另一加料中,當三口燒瓶釜溫升到78 ℃時,維持恒溫,并連續加入5 %的乳液和引發劑,在3. 5 h 內滴完。攪拌速度恒定。乳液滴加速度0. 01 mL/ s ,引發劑9 ×10- 4 mL/ s。反應過程中,乳液有淡藍光,呈現乳白色。

  (6) 加完乳化劑后,恒溫1 h ,待反應完全。

  (7) 恒溫后,使釜溫降到70 ℃,取5 %的碳酸氫鈉溶液3. 792 mL 并用10 mL 水稀釋后加入反應釜,氧化還原反應0. 5 h 。

  (8) 30 min 后,使釜溫降至40 ℃以下,加氨水調pH 值為8.0~9.0 之間。

  (9) 過濾,出料。


1. 2. 3  乳膠漆配方

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1. 2. 4 乳膠漆(外墻) 配制過程

先將水放入高速攪拌機中,在低速下依次加入防腐劑、成膜助劑、增稠劑、顏料、分散劑、消泡劑攪拌10 min ,混合均勻后,將顏料、填料用篩慢慢地篩入葉輪攪起的旋渦中,加入顏料、填料后不久,研磨料漸漸變厚。此時,調節葉輪與三口瓶底的距離,使旋渦成淺盆狀。


加完顏料、填料后,提高攪拌速度,分散30 min。為防止溫度上升過多,應加以冷卻。停車時刮下瓶邊粘附的顏料、填料,當達到一定細度,分散完畢。將上述制得色漿加入制漆瓶中,加入苯丙乳液、pH 值調整劑、其它助劑,開動攪拌,用水或增稠劑調整粘度。


2  實驗結果與討論

211  乳液性能測試

  對實驗中所得乳液加以測試,測試結果見表3

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3  結 語

  制作乳膠漆方案中最突出的一點就是加入了廢棄的泡沫,使棄物得到充分利用,降低了乳膠漆的成本。由此工藝制備的乳膠漆已進行小批量工業化生產,各項性能都比較好。 


低成本苯丙乳膠漆的開發


王樹江,  劉桂英,  石富強,  張樹鵬

(長春工業大學化學工程學院, 吉林長春 130012)


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