聚醋酸乙烯酯乳液的合成和乳胶漆的制备

聚醋酸乙烯酯乳液的合成和乳胶漆的制备

一、实验目的

1.掌握乳液聚合基本操作，制备醋酸乙烯酯乳液；

2.学习水溶性涂料的基本知识，掌握设计涂料配方的方法；

3.掌握醋酸乙烯乳胶漆的制法和实验技术；

4.掌握测定乳胶漆的性能的方法。

二、实验原理

1.合成原理

树脂以微细粒子团（0.1～2.0μm）的形式分散在水中形成的乳液称为乳胶。乳胶可分为分散乳胶和聚合乳胶两种。而在乳化剂存在下靠机械的强力搅拌使树脂分散在水中而制成的乳液称为分散乳胶。由乙烯基类单体按乳液聚合工艺制得的乳胶称为聚合乳胶，用于制取水性涂料的聚合乳胶主要有醋酸乙烯乳胶、丙烯酸酯乳胶、丁苯乳胶以及醋酸乙烯和其他单体共聚的乳胶。

乳液聚合是在机械搅拌下，用乳化剂使单体在水中分散成乳液而进行的聚合反应。聚乙烯醇是醋酸乙烯酯聚合常用的乳化剂，它兼起着增稠和稳定胶体的作用。醋酸乙烯很容易聚合，也很容易与其他单体共聚。可以用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合等方法合成各种不同的聚合体。

醋酸乙烯单体的聚合反应是自由基型加聚反应，属连锁聚合反应，整个过程包括链引发、链增长和链终止三个基元反应。

1) 链引发是不断产生单体自由基的过程；

2) 链增长反应是是极为活泼的单体自由基不断迅速地与单体分子加成，生成大分子自由基，链增长反应的活化能低，速度极快；

3) 链终止反应是两个自由基相遇，活泼的单电子相结合而使链终止。

2.涂料制备原理

要把乳胶进一步加工成涂料，必须使用颜料和助剂。以下是常用的助剂及其功用。

1) 分散剂（相润湿剂）：这类助剂能吸附在颜料粒子的表面，使水能充分润湿颜料并向其内部孔隙渗透，使颜料能研磨分散于水相乳胶中，分散了的颜料微粒又不能聚集和絮凝。

2) 增稠剂：能增加添作料的粘度，起到保护胶体和阻止颜料聚焦、沉降的作用。

3) 防霉剂：加有增稠剂的乳胶漆，一般容易在潮湿的环境中长霉，故常在乳胶涂料中加入防霉剂。

4) 增塑剂和成膜助剂：涂覆后的乳胶漆在溶剂挥发后，余下的分散粒子须经过接触合并，才能形成连续均匀的树脂膜。

5) 消泡剂：涂料中存在泡沫时，在干燥的漆膜中形成许多针孔，消泡剂的作用就是去除这些泡沫。

6) 防锈剂：用于防止包装铁罐生锈腐蚀和钢铁表面在涂刷过程中产生锈斑的浮锈现象。

（相关国家标准：

涂料遮盖力测定法： GB/T 1726-1979

漆膜耐水性测定法： GB/T 1733-1993

漆膜、腻子膜干燥时间测定法： GB/T 1728-1979

漆膜一般制备法： GB-T 1727-1992

涂料固体含量测定法： GB/T 1725-1979）

三、主要仪器和药品

四口烧瓶（250ml）、球形冷凝管、滴液漏斗（60ml）温度计（0~1000C）、量筒（10ml、100ml）、玻璃棒。烧杯（200ml）、电热套、电动搅拌机、水浴锅、砂磨机、塑料杯、调漆刀。

醋酸乙烯、聚乙烯醇、乳化剂、邻苯二甲酸二丁酯、六偏磷酸钠酸钠、丙二醇、过硫酸钾、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、磷酸三丁酯。

四、注意事项

1．聚乙烯醇必须完全溶解；

2．滴加速度均匀；

3．升温不能快；

4．醋酸乙烯必须蒸馏；

五、实验流程：