掌握水性涂料！
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作者:prod22551
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发布时间: 2019-05-24
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随着全球气候的变化和资源、能源的日趋紧张，世界各国相继制定了严格的环保法规和政策，鼓励和推广使用绿色环保、节能节材的新产品。低污染的水性树脂已成为涂料和胶黏剂等技术的发展方向。
随着全球气候的变化和资源、能源的日趋紧张，世界各国相继制定了严格的环保法规和政策，鼓励和推广使用绿色环保、节能节材的新产品。低污染的水性树脂已成为涂料和胶黏剂等技术的发展方向。水性树脂相比于其他低污染产品，由于具有可实现技术途径多、应用面广、安全、施工相对简单而成为首选品种，受到了广大科技人员的关注和用户的青睐，最近几年更是受到了前所未有的重视。
水性涂料的制备以种子乳液聚合机理为主。种子乳液聚合指在乳液聚合体系中加入一定量上次聚合所得到的乳液，为了保持涂料乳的稳定性，还须另加一些乳化剂。种子乳液聚合法因具有乳液稳定性更好、粒径分布窄、易控制等优点，在乳胶粒子设计及制备各种功能性胶乳方面具有重要作用，是制备高固含量乳液及具有核壳结构乳液的最常见最简便的方法。
种子乳液聚合法是核壳型乳液的典型制备方法，形成的高聚物一般是均聚物或共聚物，所以制备方法和通常的乳液聚合工艺基本相同。根据壳层单体的加入方式，可以分为间歇法、溶胀法、半连续法、连续法。间歇法是按配方一次性将种子乳液、水、引发剂、乳化剂、壳层单体加入到反应器中，升温至反应温度进行聚合。溶胀法是将壳层单体加入到种子乳液中，在一定温度下溶胀一段时间，然后再升温至反应温度后加入引发剂进行聚合。
种子乳液聚合过程中易产生新胶粒，不利于乳液的稳定及最后的性能。为了避免新胶粒的产生，可以采用如下三种方法:(1) 进行胶粒增长反应实验，严格控制反应体系的加料速度，维持聚合体系的单体转化率始终处于较高水平，使聚合体系处于“饥饿”状态；(2) 在合成时尽量少用乳化剂，第一步的胶粒增长反应过程中可采用无皂乳液聚合；(3) 采用加入油溶性引发剂的方法予以避免。
乳液聚合理论的发展促进了乳液聚合工业技术的进步，表现在乳液聚合物产量逐年增加，质量不断提高，品种日益增多，生产工艺日趋完善、合理。同时，乳液聚合技术也在不断创新，派生出了不少乳液聚合的新分支，出现了许多乳液聚合新方法，如无皂乳液聚合、微乳液聚合、分散乳液聚合、细乳液聚合、反向乳液聚合、核壳乳液聚合、乳液定向聚合、超高浓度乳液聚合、辐射乳液聚合以及制备具有异性结构乳胶粒的聚合物乳液的乳液聚合等等。这些由乳液聚合衍生出来的一系列新的聚合技术在本质上与原来的乳液聚合有着共同的特征，即都是分隔体系的聚合反应，体系为胶态稳定的体系，不易凝聚等。在某些方面又存在着差异。比如，无皂乳液聚合体系不含或仅含少量乳化剂；细乳液聚合体系是由离子型表面活性剂和长链脂肪醇或长链烷烃组成的复合乳化剂来保证体系的稳定性。
乳化剂分子由非极性的烃基和极性基团两部分组成。根据极性基团种类的不同，可将乳化剂分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。阴离子乳化剂的极性阴离子、非离子部分一般是C11~C17的直链烷基或C3~C8的烷基与苯基或萘基结合在一起。常用的阴离子乳化剂有脂肪酸钠RCOONa(R=C11~C17)、十二烷基硫酸C12H25Na、烷基硫酸钠RSO3Na（R=C12~C16）、烷基芳基磺酸钠如拉开粉、松香皂等。
阴离子乳化剂在水中溶解后，其活性部分倾向离解成负电离子的表面活性物质，其特征表现为具有一个大的有机阴离子，能与碱作用生成盐。根据带负电离子部分的结构不同，可分为羧酸盐型、磺酸盐型及硫酸盐型三大类。阴离子乳化剂的缺点是抗硬水能力较差；优点是来源广、种类多、价格便宜。
阳离子乳化剂是指一种带有阳离子基团的乳化剂。阳离子乳化剂可以用来制取带正电荷的聚合物乳液，这种乳液可用于浸渍织物。因为织物常带负电，它对于带负电荷的乳胶粒有排斥作用。如用阴离子乳液浸渍织物时，就得不到好的结果。实际上，阳离子乳液的应用并不太广泛，目前这方面的工作做得也较少，但由于阳离子乳化剂不怕硬水及在酸性条件下应用等特点，故其用途有日益扩大的趋势。
非离子乳化剂是在水溶液中能溶解而不产生电离的表面活性剂。也就是说在溶液中成为中生的非离子的分子状态或胶束状态，不会遇水离解为离子状态，而是靠分子本身所含的羟基和醚基作为弱水性的亲水基而溶于水中。其分子结构同样是由亲水基和亲油基所组成。非离子乳化剂是在水溶液中能溶解而不产生电离的表面活性剂。也就是说在溶液中成为中生的非离子的分子状态或胶束状态，不会遇水离解为离子状态，而是靠分子本身所含的羟基和醚基作为弱水性的亲水基而溶于水中。其分子结构同样是由亲水基和亲油基所组成。
