丙烯酸酯乳液产品性能
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乳液型丙烯酸酯环保胶黏剂目录基本特点组成与配方设计聚合工艺存在问题改进方法编辑本段基本特点作为水性胶黏剂的一种,丙烯酸酯类乳液胶黏剂由于来源广泛,容易制备,具有粘接性能优良、粘接面广泛的特点,广泛用于包装、涂料、纺织。
建筑、医疗以及皮革等各行业。
丙烯酸酯类乳液胶黏剂具有优异的性能:①以水为分散介质,不使用有机溶剂,无毒害或易燃危险,属环保型产品;②丙烯酸系单体种类多,含有的酯基、羧基、羟基等官能团具有很强的极性,很容易和其他单体如醋酸乙烯酯、苯乙烯、氯乙烯等进行乳液共聚合,制成具有各种性能的乳液胶黏剂;③丙烯酸系聚合物有优良的保色、耐光及耐候性,不易氧化,对紫外线的降解作用不敏感;④丙烯酸系聚合物粘接强度和剪切强度均很高。
[1]编辑本段组成与配方设计(1)单体合成丙烯酸酯类乳液共聚物胶黏剂的单体一般为丙烯酸及其C1~C8的丙烯酸烷基酯,随着烷基链长的加长,均聚物逐渐变软,玻璃化温度降低,质地柔软,直到丙烯酸正辛酯后,由于烷基碳原子的增加,出现侧链结晶倾向,聚合物变脆。
在丙烯酸酯类乳液胶黏剂中,共聚单体的组成分三部分。
第一部分为软单体,玻璃化温度低,赋予胶黏剂粘接特性,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等;第二部分为硬单体,玻璃化温度高、赋予胶黏剂内聚力,如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、偏氯乙烯等;第三部分为官能团单体,通过引入带官能团的单体,赋予胶黏剂反应特性,如亲水性、耐热性、耐水性、交联性。
另外,进行分子设计时,还需根据单体均聚物的性能及所粘接的基材的结构特征选择单体的种类。
(2)引发剂该体系的引发剂多为水溶性的过硫酸盐,常用的为过硫酸铵、过硫酸钾及过硫酸钠。
引发剂的量太少,不易引发聚合;引发剂的量太多,聚合不平衡,较适宜的引发剂量为单体总量的0.2%~0.8%,其中选用0.2%~0.4%的引发剂用量,可使制备的聚丙烯酸酯乳液呈现蓝色,乳液粒子的粒度小和乳液的稳定性好。
耐酸型水性丙烯酸酯乳液的制备及性能张爱玲;张萌;张楠;崔叶莎【摘要】针对水性丙烯酸酯乳液耐酸性差的问题,以环氧树脂为改性剂,甲基丙烯酸甲酯为硬单体、丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯为功能单体,采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法合成了一种新型乳液.利用红外光谱、热重分析仪、流变仪等分析了环氧树酯的改性效果,并采用正交实验优化了改性乳液、AES、PEG-400和OBSH对复合乳液涂料的固含量、润湿性和耐酸性能的影响.结果表明,当环氧树脂含量为2.62%时,水性乳液的热稳定性较好,固含量达到44.4%.复合乳液涂料最佳工艺配方为:水性丙烯酸酯乳液(150 g)、改性乳液(15 g)、AES(10 g)、PEG-400(1 g)、OBSH(0.6 g).以环氧树脂改性乳液配制的复合乳液涂料漆膜亲水性得到明显改善,室温下可耐酸168 h,浸酸失重不高于1%.【期刊名称】《沈阳工业大学学报》【年(卷),期】2019(041)003【总页数】5页(P263-267)【关键词】水性乳液;环氧丙烯酸酯;涂层;耐酸性;流变性;固含量;润湿性;半连续种子乳液聚合法【作者】张爱玲;张萌;张楠;崔叶莎【作者单位】沈阳工业大学理学院, 沈阳 110870;沈阳工业大学理学院, 沈阳110870;沈阳工业大学理学院, 沈阳 110870;沈阳工业大学理学院, 沈阳 110870【正文语种】中文【中图分类】TQ630.6工业涂料所含有机挥发物对大气的污染问题日益受到重视,在此背景下绿色环保的水性涂料的发展非常迅速[1].水性丙烯酸乳液因其具有无毒无害、无环境污染、非易燃易爆、生产成本低、使用方便、应用范围广等优点而逐渐成为未来环保乳液的研究重点[2].水性丙烯酸乳液耐化学腐蚀性较差,严重影响其在工业生产及生活中的应用,而环氧树脂具有优异的黏结性能、热稳定性和耐化学品性[3],因此,通过改善丙烯酸乳液的高温易黏、低温易脆、耐候、耐水、耐化学品腐蚀等性能,可以扩大水性乳液的应用范围[4].陈之善等[5]以丁烯酸改性环氧树脂作为改性剂合成了水性环氧改性丙烯酸乳液,改性剂的加入能够显著提高漆膜硬度及耐水性.刘万鹏等[6]采用半连续种子乳液聚合方法制备环氧改性丙烯酸乳液,结果表明,环氧改性丙烯酸乳液24 h内不起泡.卢招弟等[7]以有机硅改性环氧丙烯酸后,在优化制备条件下乳液固含量达到43.93%,且所得乳液48 h内表面无异常.本文采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法[8]合成了水性丙烯酸酯乳液,并采用正交实验优化了乳液复合涂料制备工艺,所得乳液和漆膜的性能均符合国家标准.1 实验部分1.1 主要原料与仪器1.1.1 主要原料主要实验原料包括:产自南通星辰合成材料有限公司的环氧树脂(E-44),产自天津市大茂化学试剂厂的丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)和十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚,产自山东优索化工科技有限公司的乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和聚乙二醇(PEG-400),产自天津市瑞金特化学品有限公司的过硫酸钾、亚硫酸氢钠和4,4′-氧代双苯磺酰肼(OBSH),以上试剂均为分析纯.所用改性乳液是实验室自制的.1.1.2 主要仪器主要仪器包括:101-E电热鼓风干燥箱、FA2204B电子分析天平、DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、DW-1电动搅拌器、IR Prestige-21红外光谱仪、Q50热分析仪、Rheometer MCRxx2型流变仪和JC2000D8接触角测量仪.1.2 水性乳液与漆膜的制备工艺1.2.1 水性乳液的制备工艺实验所用水性丙烯酸酯乳液配方如表1所示.表1 水性丙烯酸酯乳液配方Tab.1 Formula of waterborne acrylic emulsion原料质量/g丙烯酸丁酯(BA)60.0甲基丙烯酸甲酯(MMA)100.0丙烯酸乙酯(EA)1.0十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚2.0脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)4.0环氧树脂(E-44)7.3过硫酸钾(K2S2O8)0.4亚硫酸氢钠(NaHSO3)0.3去离子水100.0保护胶1.5水性乳液具体制备工艺为:1) 在三口烧瓶中依次加入去离子水、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、BA 单体、MMA单体、EA单体和环氧树脂,启动电动搅拌器,升温至65~70 ℃,同步滴加引发剂(K2S2O3)和还原剂(NaHSO3),并在5~20 min内完成滴加过程,继续加热升温至70~80 ℃,保温60 min后获得种子乳液.2) 同样在三口烧瓶中依次加入去离子水、非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、BA单体、MMA单体、EA单体和环氧树脂,启动电动搅拌器,升温至70~80 ℃,保温60 min后完成预乳液的制备.3) 同时向种子乳液中滴加预乳液、引发剂和1/2还原剂.在具体滴加过程中实验温度为80 ℃,并在3.5 h内完成滴加过程,保温1 h后滴加余下的还原剂并在30 min内完成滴加过程,再保温1 h后降温出料,从而完成乳液的制备.1.2.2 漆膜的制备工艺首先按照水性丙烯酸酯乳液配方调制好稳定乳液,然后采用自动刮膜机在金属板上进行刮板制膜,再放入温度为105 ℃的恒温烘箱中进行为时30 min的烘干,之后再加入温度为170 ℃的恒温烘箱中交联固化1 min后,完成漆膜的制备.1.3 性能表征与测试按照GB/T 1725-2004测试水性丙烯酸酯乳液固含量,按照GB/T 6739-2006测试漆膜硬度[9],按照GB/T 1733-1993测试漆膜耐水性.采用美国Analect公司生产的RFX-65型傅里叶变换红外光谱仪测定水性乳液的FT-IR图谱.采用热重分析仪表征水性乳液的耐热性能.采用Anton Paar China公司生产的Rheometer MCRxx2型流变仪分析水性乳液的剪切速率对剪切黏度的影响.采用动态接触角仪对漆膜润湿性进行分析.在进行漆膜耐酸性测试时,需要将200 mL密度为1.28 g/cm3的硫酸溶液注入500 mL磨口烧瓶中.准确称量已定型交联的漆膜试样并记录其质量m0,将试样放入烧瓶中后置于25 ℃烘箱中保温168 h.随后取出试样,利用自来水冲洗试样直至其表面呈中性,再将其放入105 ℃烘箱中干燥2 h后取出试样,其后将试样放入干燥器中干燥15 min后冷却至室温,准确称量试样并记录其质量m1.漆膜浸酸失重计算表达式为2 结果与讨论2.1 水性乳液性能表征2.1.1 水性乳液性能水性丙烯酸酯乳液的性能如表2所示.由表2可见,水性乳液相关性能均符合国家标准.表2 水性丙烯酸酯乳液的性能Tab.2 Properties of waterborne acrylic emulsion检测项目检测结果检测标准状态无絮凝、无结皮、无杂质FTMS-141-3011气味与毒性在混合、使用及固化过程中稳定安全实测附着力1级GB/T9279-2007铅笔硬度2HGB/T 6739-2006耐水性25℃,24h无起泡GB/T 1733-19932.1.2 水性乳液FT-IR表征加入不同含量环氧树脂所制得的水性丙烯酸酯乳液的红外光谱如图1所示.对红外光谱的吸收峰位置进行分析后可得:2 957 cm-1处为—CH3基团的伸缩振动吸收峰;1 731 cm-1处为C==O基团的伸缩振动吸收峰;1 250、1 144 cm-1处分别为C—O—C基团的对称、不对称伸缩振动吸收峰.观察图1可以发现,虚线区域1 630~1 695 cm-1处的C==C伸缩振动吸收峰随着环氧树脂含量的增加而逐渐消失,表明单体中的双键发生部分聚合,乳液呈共聚物状态,剩余部分双键将在涂料使用过程中由于高温固化而发生进一步聚合.图1 水性丙烯酸酯乳液红外光谱Fig.1 FT-IR spectra of waterborne acrylic emulsion2.1.3 水性乳液热稳定性分析水性丙烯酸酯乳液的TGA曲线如图2所示.由图2可见,当环氧树脂含量为零时,水性乳液在30~112 ℃范围内出现了明显的质量损失,且失重约为87.92%.水性乳液的质量损失主要是由试样中的水分、小分子等物质的挥发造成的.加入环氧树脂后,乳液的质量损失明显减少,进一步表明环氧树脂可与丙烯酸酯发生聚合,环氧树脂可以提高乳液的热稳定性.随着环氧树脂含量的增加,质量损失先增大后减小,这是由于过量环氧树脂不溶于水的缘故.当环氧树脂含量为2.62%时,乳液的热稳定性较好,分解温度高达380 ℃,且固含量可以达到44.4%.图2 水性丙烯酸酯乳液TGA曲线Fig.2 TGA curves of waterborne acrylic emulsion2.1.4 水性乳液流变行为表征水性丙烯酸酯乳液剪切黏度与剪切速率的变化曲线如图3所示.由图3可见,未加入环氧树脂时,水性乳液固含量和黏度较低,且乳液为低分子量单体.随着环氧树脂含量的增加,乳液黏度明显增加,这可能是由于乳液固含量的增加而引起的黏度值增加.当继续加入环氧树脂时,乳液黏度值反而降低.在相同剪切速率与稳定条件下,乳液黏度关系为η(2.26%)>η(5.14%)>η(1.33%)≈η(0%),表明合成的乳液聚合物为非牛顿流体,其黏度首先随环氧树脂含量的增加而增加,这是由于环氧树脂与丙烯酸酯共聚组分的结构和极性差异,导致聚合物乳胶粒间的相互作用发生改变.由于极性丙烯酸酯共聚单元在水相中受到溶剂化及氢键的作用而使乳液黏度增大[10].当环氧树脂含量继续增加时,随着剪切速率的提高,乳液黏度大体上呈降低趋势,这是由于环氧树脂为乳液聚合物提供了更多的刚性链,而刚性链的链段较长,构象改变比较困难,随着剪切速率的增加,流动阻力变化不大,而柔性链高分子随着剪切速率的增加容易改变构象,因而链段运动破坏了原有的缠结现象,降低了流动阻力,因而水性乳液黏度降低幅度相对较大.图3 水性丙烯酸酯乳液剪切黏度与剪切速率的变化曲线Fig.3 Change curves of shear viscosity and shear rate of waterborne acrylic emulsion2.2 复合乳液涂料的制备及耐酸性环氧树脂的加入可以提高耐酸性化学品的性能,且环氧树脂的良好耐水性可以降低乳液的润湿性能,因此,本文设计调配一种集润湿性能、耐酸性能于一体的复合乳液涂料配方.2.2.1 复合乳液涂料的制备选用质量分数为2.62%的环氧树脂制备水性乳液,并将其用于制备复合乳液涂料.复合乳液涂料制备配方如表3所示,表3中AES质量分数为3%.表3 复合乳液涂料配方Tab.3 Formula of composite emulsion coating试剂质量/g合成水性乳液150.0改性乳液15.0AES10.0OBSH0.6PEG-4001.02.2.2 漆膜的耐酸性选用环氧树脂含量为2.62%的水性丙烯酸酯乳液设计正交实验,结果如表4所示.本文优化了改性乳液、AES、PEG-400、OBSH四因素对复合乳液涂料耐酸性能及黏度的影响.正交实验极差计算结果如表5所示.由表5可见,复合乳液涂料耐酸性的影响因素主次顺序为:OBSH>改性乳液>AES>PEG-400,得到的四因素最优组合为:改性乳液(15 g)、AES(10 g)、PEG-400(1 g)、OBSH(0.6 g).表4 漆膜耐酸性正交试验Tab.4 Orthogonal test for acid resistance of paint film样品编号合成水性乳液g改性乳液gAESgPEG-400gOBSHgm0gm1/g(168h)浸酸失重/%(168h)黏度(mPa·s)115000002.28812.26620.957122.93215001010.33.24223.23250.299217.73315002020.62.91112.89650.501511.37415015010.62.90992.90400.202822.2651501510 203.25703.24090.494313.366150152000.33.37503.37060.129613.37715030 020.33.12863.10220.843824.0881********.62.88892.88060.287319.599150 3020103.27653.26000.503617.10表5 正交试验四因素极差Tab.5 Range of four factors in orthogonal test参数改性乳液AESPEG-400OBSHk10.58590.66790.45800.6517k20.27550.36030.33520.4242k30.544 90.37820.61320.3305R0.31040.30760.27800.3212根据最佳复合乳液涂料配方考察环氧树脂对漆膜耐酸性的影响.当选用未添加环氧树脂的水性乳液进行最佳配方复配时,所得漆膜168 h浸酸失重为1.507 7%,而选用环氧树脂含量为2.62%的水性乳液进行最佳配方复配时,所得漆膜168 h浸酸失重为0.124 9%.此外,当加入环氧树脂时,复合乳液涂料漆膜室温下168 h 浸酸失重均不高于1%,表明环氧树脂可以作为改善复合乳液涂料漆膜耐酸性的有效手段.2.2.3 漆膜的润湿性水性丙烯酸酯乳液漆膜的接触角如图4所示.由图4可见,正交实验最优配方可以明显改善水性乳液漆膜的亲水性,接触角由108.89°降低到85.62°,且水性乳液漆膜由疏水性材料转变为亲水性材料,这是由于加入的改性剂的优异亲水性改变了漆膜表面的润湿性能.图4 水性乳液漆膜的接触角Fig.4 Contact angle of paint film of waterborne emulsion3 结论通过以上实验研究,可以得出如下结论:1) 环氧树脂的加入可以改善水性丙烯酸乳液的热稳定性,当环氧树脂的质量分数为2.62%时,水性丙烯酸乳液热稳定性最佳,乳液固含量达到44.4%.2) 在耐酸性测试中,本文优化了复合乳液涂料的制备工艺.最佳工艺配方为:水性丙烯酸酯乳液(150 g)、改性乳液(15 g)、AES(10 g)、PEG-400(1 g)、OBSH(0.6g).3) 环氧树脂的加入在耐酸性腐蚀方面具有显著效果,复合乳液涂料漆膜的亲水性得到明显改善,且室温下168 h浸酸失重不高于1%.参考文献( References) :【相关文献】[1]许飞,何庆迪,庄振宇,等.新型水性丙烯酸/环氧杂化乳液的制备及其在水性双组分金属防护涂料中的应用 [J].涂料工业,2017,47(4):48-54.(XU Fei,HE Qing-di,ZHUANG Zhen-yu,et al.Prepa-ration of novel waterborneacrylic/epoxy hybrid emulsion and its application in waterborne 2K anticorro-sive coatings [J].Paint & Coatings Industry,2017,47(4):48-54.)[2]李三喜,丁俊勇,王松.锌粉表面改性对水性富锌防腐涂层性能的影响 [J].沈阳工业大学学报,2016,38(3):252-257.(LI San-xi,DING Jun-yong,WANG Song.Effect of surface modified zinc powders on performance of waterborne zinc-rich anti-corrosion coatings [J].Journal of Shenyang University of Technology,2016,38(3):252-257.)[3]Zhu K,Li X,Li J,et al.Properties and anticorrosion application of acrylic ester/epoxy core-shell emulsions:effects of epoxy value and crosslinking monomer [J].Journal of Coatings Technology & Research,2017,14(6):1-10.[4]陈昊,吴梦奇,李杰飞,等.水性防腐涂料研究进展 [J].涂料工业,2016,46(2):31-36. (CHEN Hao,WU Meng-qi,LI Jie-fei,et al.Research progress in novel waterborne anticorrosive coatings [J].Paint & Coatings Industry,2016,46(2):31-36.)[5]陈之善,林璟,李荣,等.环氧改性水性丙烯酸乳液的制备与性能研究 [J].现代涂料与涂装,2017,20(8):4-6.(CHEN Zhi-shan,LIN Jing,LI Rong,et al.Preparation and properties of waterborne epoxy modified acrylic emulsion [J].Modern Paint & Finishing,2017,20(8):4-6.)[6]刘万鹏,张爱黎.环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究 [J].沈阳理工大学学报,2009,28(6):79-83.(LIU Wan-peng,ZHANG Ai-li.Preparation and study on epoxy-acrylate modified hybrid emulsion of multipolymer [J].Journal of Shenyang Ligong University,2009,28(6):79-83.)[7]卢招弟,张爱黎,邢文男.有机硅改性环氧丙烯酸乳液的制备研究[J].沈阳理工大学学报,2016,35(1):97-101.(LU Zhao-di,ZHANG Ai-li,XING Wen-nan.The preparation of silicone modified epoxy acrylate emulsion [J].Journal of Shenyang Ligong University,2016,35(1):97-101.)[8]Berber H,Tamer Y,Yildirim H.The effects of feeding ratio on final properties of vinyl acetate-based latexes via semi-continuous emulsion copolymerization [J].Colloid & Polymer Science,2018,296(1):211-221.[9]李三喜,齐杉,周春婧,等.蒙脱石对改性硅酸盐富锌防腐涂料性能的影响 [J].沈阳工业大学学报,2014,36(5):481-485.(LI San-xi,QI Shan,ZHOU Chun-jing,et al.Effect of montmorillonite on performances of modified silicate zinc-rich anti-corrosion coatings [J].Journal of Shenyang University of Technology,2014,36(5):481-485.)[10]张力,刘敬芹.有机硅改性丙烯酸酯乳液的流变性 [J].应用化学,2003(3):210-214. (ZHANG Li,LIU Jing-qin.Rheological property of organosilicone-modified acrylate emulsions [J].Chinese Journal of Applied Chemistry,2003(3):210-214.)。
丙烯酸酯的乳液聚合1 前言丙烯酸酯类聚合物是工业生产中应用比较广泛的原料,可以用于生产涂料、粘合剂、塑料等产品,具有良好的性能,价格便宜。
丙烯酸酯类单体多是通过乳液聚合的方式进行聚合反应。
乳液聚合是高分子合成过程中常用的一种合成方法,因为它以水作溶剂,在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
其特点是聚合热易扩散,聚合反应温度易控制; 聚合体系即使在反应后期粘度也很低,因而也适于制备高粘性的聚合物; 能获得高分子量的聚合产物; 可直接以乳液形式使用。
本实验利用丙烯酸酯乳液聚合来探究其性质以及应用。
2 实验目的1)掌握丙烯酸酯乳液合成的基本方法和工艺路线;2)理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理;3)了解高聚物不同玻璃化转变温度对产品性能的影响;3 实验原理在乳液聚合过程中,乳液的稳定性会发生变化。
乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型与加入方式、单体的种类与配比、加料方式、聚合工艺、搅拌形状与搅拌速度等都会影响到聚合物乳液的稳定性及最终乳液的性能。
功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚,在一定程度上可提高乳液的稳定性,但因其具有极强的亲水性,聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子,会产生絮凝作用,极易破乳。
因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。
聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。
在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物,即凝胶现象。
凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物,有的发软、发粘,有的发硬、发脆、多孔。
在搅拌作用下凝胶分散在乳液中,可通过过滤法或沉降法除去,但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶,使乳液蓝光减弱颜色发白,外观粗糙。
严重时甚至整个体系完全凝聚,造成抱轴、粘釜和挂胶现象。
磷酸酯水性带锈防锈丙烯酸酯乳液的合成与性能张光华;徐凤【摘要】用没食子酸为原料合成了有机肟类铁锈转化剂,以五氧化二磷为磷酸化试剂合成了具有抗闪锈作用的磷酸酯功能单体,之后通过半连续种子乳液聚合法,将它们与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等混合制备了水性带锈防锈乳液.通过盐水浸泡试验和在不同pH条件的3.5% NaCl溶液中的电化学测试考察了其涂膜对碳钢的保护作用.通过红外光谱仪、扫描电镜、能谱仪表征了锈蚀钢板、转锈剂干燥膜和水性带锈乳液固化膜,以讨论对锈的转化作用.结果显示,介质的pH越高,涂膜的耐蚀性越好.转锈剂可有效转化锈蚀.当转锈剂用量为配方总量的4%时,乳液的凝胶含量最少,涂膜耐盐水腐蚀时间最长,附着力1级,综合性能最好.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】7页(P69-74,后插1)【关键词】碳钢;水性带锈乳液;丙烯酸酯;转锈剂;没食子酸;磷酸酯;半连续种子乳液聚合;耐蚀性【作者】张光华;徐凤【作者单位】陕西科技大学化学与化工学院,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021;陕西科技大学化学与化工学院,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7First-author’s address:Key Laboratory of Auxiliary Chemistry and Technology for Chemical Industry, Ministry of Education, Shaanxi University of Science and Technology, Xi’an 710021, China面对高性能、绿色化的发展要求,水性防腐涂料成为主流[1]。
水性转化型防腐涂料可直接刷涂在有锈迹的基材表面,解决了大型钢材建筑除锈难的问题。
其中的转锈剂与锈蚀发生反应,能形成对基材有保护作用的配合物或螯合物[2]。
混凝土中掺加丙烯酸酯乳液的原理一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,但它的强度、耐久性和抗渗透性等性能往往无法满足各种环境和使用条件的要求。
因此,在混凝土中掺加各种外加剂和添加剂已成为一种常见的改性方法。
丙烯酸酯乳液作为一种新型的外加剂,可以显著改善混凝土的力学性能和耐久性能,受到了广泛的关注和研究。
本文将从物理、化学和微观结构等方面介绍掺加丙烯酸酯乳液的原理。
二、丙烯酸酯乳液的基本特性丙烯酸酯乳液是以丙烯酸酯为主要成分的乳液,常见的丙烯酸酯有甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(MEA)等。
丙烯酸酯乳液具有以下基本特性:1.高分散性:乳液粒径小,分散性好,能够均匀地分散在混凝土中。
2.高黏度:乳液具有较高的黏度,能够增加混凝土的内聚力和黏着力。
3.高弹性:乳液具有较高的弹性和伸展性,能够增加混凝土的韧性和抗裂性。
4.耐久性好:乳液中的丙烯酸酯具有较好的耐候性和耐化学性,能够增加混凝土的耐久性。
5.环保性好:乳液中的丙烯酸酯属于无毒无害的环保材料,不会对环境造成污染。
三、丙烯酸酯乳液在混凝土中的作用机理1.物理作用机理丙烯酸酯乳液中的高分散性和高黏度能够增加混凝土的内聚力和黏着力,从而提高混凝土的抗拉强度、抗剪强度和抗压强度等力学性能。
同时,丙烯酸酯乳液中的高弹性和伸展性能够增加混凝土的韧性和抗裂性,减少混凝土在受力时的应力集中,从而提高混凝土的耐久性。
2.化学作用机理丙烯酸酯乳液中的丙烯酸酯能够与混凝土中的水泥反应生成高分子物质,填充混凝土中的孔隙和毛细孔,从而改善混凝土的密实性和抗渗透性。
同时,丙烯酸酯中的丙烯酸基还能够与混凝土中的钙离子反应生成稳定的化合物,从而减少混凝土中的游离钙离子,降低混凝土的碱性,从而减少混凝土的碱硅反应和氯离子渗透,提高混凝土的耐久性。
3.微观结构作用机理丙烯酸酯乳液中的高分散性能够使其在混凝土中形成大量的分散相,从而形成多孔的微观结构,减少混凝土中的微裂缝和毛细孔,提高混凝土的密实性和抗渗透性。
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涂料招聘网 1 1 丙烯酸酯乳液
丙烯酸酯乳液水泥砂浆,是丙烯酸酯共聚乳液改性的聚合物水泥砂浆,丙烯酸酯乳液是一种水泥基高分子聚合物的水分散体,加入水泥砂浆后也称为丙烯酸酯乳液水泥砂浆。
该砂浆具有优异的粘结、抗裂、抗冻、防渗、防腐、抗氯离子渗透、耐老化和耐蚀性能,适用于海洋、水闸、瀑布、港口工程、公路、桥梁、冶金、化工、工业地坪与民用建筑等钢结构和钢筋混凝土结构的防渗、防腐护面和修补工程。
丙烯酸酯乳液还能耐稀酸、尿素、苯等化学介质腐蚀,
建筑防腐设计
已列入国家作为化工耐腐蚀材料。
与传统用环氧树脂砂浆相比,丙烯酸酯乳液更显示其优越性,不仅成本低,而且施工方便。
丙烯酸酯乳液施工与普通砂浆相似,可人工涂抹,也可机械喷涂,并适合潮湿面粘结,无毒,与基础混凝土温度适应性好,耐大气老化,使用寿命优于普通水泥砂浆3~5倍,克服了普通砂浆耐蚀性能差,长期遇海水浸泡及氯碱性介质分解开裂、脱落的缺点。
自1980年以来,已在全国重要项目工程中作为新型修补和防腐护面材料使用。
最常使用时间已14年,均无开裂,脱离情况发生。
丙烯可以被用来制造哪些涂料?一、丙烯酸树脂涂料丙烯酸树脂涂料是一种常见的水性涂料,它以丙烯酸树脂为主要成膜物质,并通过加入助剂、填料和稀释剂等组分进行调配。
该涂料具有优异的耐候性、耐化学性和良好的附着力,能够在各种底材上形成坚实的保护层,提供良好的保护效果。
丙烯酸树脂涂料广泛应用于建筑物、家具和电器等领域。
1. 耐候性强:丙烯酸树脂涂料具有出色的耐候性,在恶劣的气候环境下能够长期保持色泽稳定,不易褪色和剥落。
2. 耐化学性好:该涂料对于常见的化学物质具有较好的耐受性,不容易被腐蚀和溶解,因此能够有效保护底材不受外界化学物质的侵害。
3. 附着力强:丙烯酸树脂涂料能够与底材形成紧密的结合,具有良好的附着力,不易剥离和脱落,能够提供持久的保护效果。
二、丙烯醇酸酯涂料丙烯醇酸酯涂料是一种常见的溶剂型涂料,主要由丙烯醇酸酯树脂、稀释剂、助剂和颜料等组成。
该涂料在涂装后能够迅速干燥形成坚韧的膜层,具有良好的光泽和耐久性。
丙烯醇酸酯涂料广泛应用于汽车、船舶和金属制品等领域。
1. 干燥迅速:丙烯醇酸酯涂料中的溶剂能够快速挥发,使得涂料在涂装后迅速干燥形成坚韧的膜层,提高涂装效率。
2. 光泽度高:丙烯醇酸酯涂料具有良好的光泽度,能够使涂装表面呈现出漂亮的光泽效果,提升产品质感。
3. 耐久性强:该涂料具有较好的耐久性,能够抵抗外界环境侵蚀,延长涂装表面的使用寿命,保持良好的外观。
三、丙烯酸酯乳液涂料丙烯酸酯乳液涂料是一种常见的水性涂料,主要由丙烯酸酯乳液、颜料、填料和助剂等组成。
该涂料具有环保、无毒、无溶剂等特点,广泛应用于室内装修和家居用品等领域。
1. 环保无毒:丙烯酸酯乳液涂料采用水性环境友好型配方,无有害物质挥发,对人体健康无害,符合环保要求。
2. 易清洗:该涂料的水性基质使得涂装表面不易沾污,同时能够使用清水进行清洁,方便维护和保养。
3. 吸音降噪:丙烯酸酯乳液涂料具有较好的吸音性能,能够有效降低噪音,提供良好的居住环境。
丙烯酸酯乳液产品性能
丙烯酸脂弹性乳液为丙烯酸脂和特殊功能单体共聚的阴阳离子乳液。
本产品用于水泥改性,生产水泥基聚合物防水涂料,弹性防水内外墙乳胶漆,防水砂浆,与水泥相容性好,其涂膜具有良好的延伸性,回弹性,防水性和良好的低温柔韧性,并有耐碱性,附着力性能良好,适用于制备防水涂料或裂缝填充材料,用于墙壁,屋面地下室,卫生间部位的弹性防水,亦可作水泥砂浆防裂剂。
2.理化指标
外观:乳白粘稠液体
PH值:5.5-6.5
粘度200-1000厘泊
固含量(53±2)%
延伸率:800%~1000%
钙离子稳定性:优(10%液体随意调配)
机械稳定性:优(2800转/分,20分钟不破乳)
稀释稳定性:优(10%水溶液96小时不分层)
3.产品特性
本产品用于生产
聚丙烯酸脂高弹性防水涂料
用于高弹性、高耐水内外墙乳胶液
用于水泥砂浆改性剂
用于水泥砂浆防裂剂
4.贮存与包装
本产品应于5~35度之间储存,避免敞口存放和日光暴晒。