涂料——聚醋酸乙烯之乳胶漆的制备 毕业论文.docVIP

涂料——聚醋酸乙烯之乳胶漆的制备 摘要 目前大多数徐料都使用不同品种、不同数量的有机溶剂,其目的是将主要成膜物溶解为稀薄的溶液、以利于施工。所有溶剂都易燃、具有一定的毒性,而且是重要的化工原料,经济上亦造成一定的浪费。聚醋酸乙烯乳胶漆是一种水溶性乳胶漆,此漆以水作溶剂,与一般油性漆相比,具有毒性小、不易燃烧、使用方便等优点。此外,该漆还具有原料易得、成本低、遮盖力强等优点,非常适用于室内涂料。聚醋酸乙烯乳液共聚保护胶体玻璃化温度?单体在水相介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合，称乳液聚合。其主要成份是单体、水、引发剂和乳化剂。引发剂常采用水溶性引发剂。乳化剂是乳液聚合的重要组份，它可以使互不相溶的油－水两相，转变为相当稳定难以分层的乳浊液。乳化剂分子一般由亲水的极性基团和疏水的非极性基团构成，根据极性基团的性质可以将乳化剂分为阳离子型、阴离子型、两性和非离子型四类。当乳化剂分子在水相中达到一定浓度，即到达临界胶束浓度（ CMC ）值后，体系开始出现胶束。胶束是乳液聚合的主要场所，发生聚合后的胶束称作为乳胶粒。随着反应的进行，乳胶粒数不断增加，胶束消失，乳胶粒数恒定，由单体液滴提供单体在乳胶粒内进行反应。此时，由于乳胶粒内单体浓度恒定，聚合速率恒定。到单体液滴消失后，随乳胶粒内单体浓度的减少而速率下降。乳液聚合的反应机理不同于一般的自由基聚合，其聚合速率及聚合度式可表示如下： ????式中N为乳胶粒数，NA是阿佛加德罗常数。由此可见，聚合速率与引发速率无关，而取决于乳胶粒数。乳胶粒数的多少与乳化剂浓度有关。增加乳化剂浓度，即增加乳胶粒数，可以同时提高聚合速度和分子量。而在本体、溶液和悬浮聚合中，使聚合速率提高的一些因素，往往使分子量降低。所以乳液聚合具有聚合速率快、分子量高的优点。乳液聚合在工业生产中的应用也非常广泛。 ????醋酸乙烯酯（VAc）的乳液聚合机理与一般乳液聚合相同。采用水溶性的过硫酸盐为引发剂，为使反应平稳进行，单体和引发剂均需分批加入。聚合中常用的乳化剂是聚乙烯醇（PVA）。实验中还常采用两种乳化剂合并使用，其乳化效果和稳定性比单独便用一种好。本实验采用 PVA-1788和OP-10两种乳化剂。 ????聚醋酸乙烯酯（PVAc）胶乳漆具有水基漆的优点，粘度小，分子量较大，不用易燃的有机溶剂。作为粘合剂时 (俗称白胶) ，木材、织物和纸张均可使用。 1) 仪器： 夹套釜 500ml 1 只 搅拌器 1 套 变压器 1KV 1 只 超级恒温槽 SC-15 1 只 导电表 1 只 滴液漏斗（磨口） 50ml 1 只 球形冷凝管（磨口） 1 只 温度计 0～100 ℃ 1 支 量筒 100ml，50ml，10ml 各1 只 烧杯 100ml，50ml，10ml 各1 只 玻璃棒 1 根 2) 药品： 醋酸乙烯酯（VAc） 新鲜蒸馏， BP=73 ℃ 53.5ml 过硫酸铵（APS） CP 1g 聚乙烯醇（PVA-1788） CP 6g OP-10( 烷基酚的环氧乙烷缩合物 ) 1g 邻苯二甲酸二丁酯（DBP） CP 8ml 碳酸氢钠（NaHCO3） CP 0.25g 蒸馏水 88ml 在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗及温度计的夹套釜中加入乳化剂 (6g PVA 溶于 78ml 蒸馏水及1g OP-10) 和21.5ml VAc，待乳化剂全部溶解，称1g过硫酸铵，用5ml水溶解于小烧杯中，将此溶液的一半倒入反应釜内，开动搅拌，加热恒温槽，反应温度在65～70左右。然后用滴液漏斗滴加32ml VAc （滴加速度不宜过快），加完后把余下的过硫酸铵加入夹套釜中，继续加热，使之回流，逐步升温，以不产生大量泡沫为准，最后升到80，无回流为止。停止加热，冷却到50后，加入0.25g 碳酸氢钠溶于5ml水的溶液，再加入8mlDBP ，搅拌冷却后，即成白色乳液。也可以加水稀释并混入色浆制成各种颜色的油漆称为乳胶漆。 1) 潘祖仁编，《高分子化学》，1983。 2) E.A.Collins, 《Experiments in Polymer Science》，P377，1973 。 3) 复旦大学化学系高分子教研组编，《高分子实验技术》，P246，复旦大学出版社，1983