介绍纯丙弹性乳液FAl20的制备方法及性能,并讨论了反应型乳化剂、官能单体、引发剂等因素对乳液性能的影响。
:纯丙弹性乳液;官能单体;引发剂;合成
1 前言
弹性乳液是弹性涂料最重要的原料之一,弹性乳液的性能在很大程度上决定弹性涂料的性能。研究数据表明,墙体伸缩裂纹80%以上的机率发生在寒冷的冬季,因而低温高弹往往成为外墙弹性乳液的重要标志,这就要求弹性乳液具有较低的玻璃化温度。而过低的玻璃化温度又会导致内聚能的下降,影响弹性回复性。经多家公司广泛的研究表明,-20℃左右是弹性乳液比较恰当的玻璃化温度。众所周知,弹性伸长率是弹性乳液掩盖墙体裂纹能力的重要标志,而耐水性、耐碱性以及基材附着性又往往决定弹性涂料的使用寿命。弹性涂料中弹性乳液的含量往往是很高的,常常达到50%以上,这对弹性乳液自身的耐水性、耐碱性提出了更高要求,普通弹性乳液难以满足要求。本文采用反应型乳化剂、功能单体及核壳聚合技术,通过研究各因素对乳液性能的影响规律,有效地解决了这个 难题。
2 实验部分
2.1 乳液聚合
2.1.1 配方
纯丙弹性乳液试验配方见表1。
表1 纯丙弹性乳液试验配方
原材料 用量/8
甲基功能单体A 2~10
反应化剂B 5~25
阳非离子乳化剂C 2~6
过硫(A) 0.4~1.2
醋酸(Na 0.2~0.6
氨水(25%) 0.2~0.4
xx剂 适量
去离子水 360
消泡剂 适量
2.1.2 半连续预乳化工艺
在装有冷凝器、搅拌器等的四口瓶中加入部分去离子水、乳化剂及醋(Na搅拌升温,溶解成透明澄清液,升温到(90±1)℃,加入5%lmin后加入初始引发剂溶液,控温(88~90)℃,反应15min。滴加预乳化单体与引发剂,在(8890)℃保温(3~3.(预乳化液3h、引发剂3.5h)。其滴加完后,保温1h,xx残余单体,冷却到50℃以下,加调整pHt7~8,搅拌2min,加入xx剂、消泡剂,搅拌10min以上。冷却到40℃以下,过滤,出料,包装。
2.2 应用配方与性能指标
2.2.1 应用配方
弹性拉毛涂料配方见表2。
表2 涂料应用配方
原材料 用量/s
去离乳液 200
SN4O分散剂 5
-湿剂 1
N剂 2
LX菌剂 2
AMP-95 1
粉 140
钙 150
酸钡 50
R-215钛白粉 50
l20乳液 250
TEXANOL 4.5
丙二醇 15
SN-154消泡剂 2
氨水/(25%) 调pH8~9
1稠剂 14
618增稠剂 调黏度
注:依次加入以上原料到消泡剂SN-154,低速分散10min,充分消泡。再加增稠剂调整到合适粘度,低速分散30min以上。
2.2.2 性能指标
弹性乳液与其它产品性能的比较见表3。
表3 弹性乳液与国产产品A
美国产品B性能比较
检测项目 FA120 国产A产品 美国B产品
外 观 乳蓝稠体 乳蓝稠体 乳蓝稠体
固含量(乳液)/% 50 50 50
粘度(涂-4杯)/s 1000 500 300
玻璃化温度/℃ -20 -23 -22
弹性伸长率(纯树脂)/% 600 600 600
弹性伸长率(弹性涂料)/% 400 400 350
耐水性(纯树脂) 96 12 48
耐水性(弹性涂料)/d 8 2 4
耐碱性(弹性涂料)/d 8 4 8
耐沾污性/%(弹性涂料) 20 34 18
冻融稳定性(48℃) 通过 通过 通过
Ca2+稳定性(1:2) 通过 通过 通过
水泥混合性(1:1,24h) 通过 凝胶 通过
机械稳定性 通过 通过 通过
稀释稳定性 通过 通过 通过
贮存稳定性 1年 6月 1年
3 结果与讨论
3.1 反应型乳化剂B与阴、非离子乳化剂C比例对乳液性能的影响
阴、非离子乳化剂可为乳液粒子提供双电层与水化层双重保护,具有效率高、稳定性好等特点,故在乳液聚合中得到广泛应用,是乳液粒子生成、成长与稳定的重要物质,然而也是导致乳液粒子成膜不完整的根源。由于阴、非离子乳化剂与成膜物质混溶性不好,在成膜过程中,乳化剂会迁移至表面或禁用词语在胶膜中产生毛细孔,影响胶膜外观与耐水性能。