乳膠漆是指用乳液制成的水乳膠漆。乳液是在表面活性劑存在下,通過乳液聚合反應所制得的聚合物。屬于“綠色涂料”。
其特點是:
1. 涂料流動性好。
2. 干燥快。
3. 可在潮濕的表面上直接施工。
4. 氣味小,無著火、爆炸危險。
5. 價格比較便宜。
6. 有的高分子樹脂不被溶劑和化學藥品侵蝕,但可以制成乳液涂料來使用。
其缺點:
1. 有最低成膜溫度(MFT)。在MFT以下,不能成連續膜。
2. 在低溫、高濕的情況下,干燥慢,難以成膜。
3. 不易得到高光澤的膜。
4. 涂料的凍融穩定性和機械穩定性不好。
由于乳膠漆的突出優點,近二十多年來發展很快。
第一節 乳液聚合
乳液聚合是自由基聚合方式之一。它是在水相中,由單一的或是不同的乙烯基單體的非均相體系,在乳化劑的作用下,由水溶性引發劑所引發的一系列復雜的聚合反應。所得聚合物不是一個均相的溶液,而是在水相中一個穩定的分散體系,稱為聚合物乳液。其特點是聚合反應速度快,分子量高。
一、乳液聚合機理——Harkins理論及發展
Harkins理論可用圖11.1來說明。
階段Ⅰ:乳膠粒生成階段。單體在膠束中,在液滴中,在聚合物顆粒中,聚合物顆粒數在增加。
階段Ⅱ:乳膠粒長大階段。單體在液滴中,在聚合物顆粒中。膠束消失,聚合物顆粒數不變。
階段Ⅲ:聚合完成階段。單體在聚合物顆粒中。無單體液滴,聚合物顆粒數不變。
這三個階段的反應速率(轉化率)與時間的關系如圖11.2所示。
二、乳液各組分在乳液聚合中的作用
1.表面活性劑
臨界膠束濃度(CMC)
膠束的“增溶”作用
2.單體
幾乎所有的乙烯基單體均能進行乳液聚合反應。
3.引發劑
過硫酸鹽
4.緩沖劑
碳酸氫鈉、磷酸氫二鈉和硼砂使pH在聚合過程中保持在4~5之間。