第四章 乳胶漆的生产

第一节 概述第二节 乳胶漆的组成

教学目标

掌握乳胶漆的组成 掌握乳胶漆的特点 了解乳胶漆的发展 了解乳胶漆稳定的相关理论 了解乳胶漆组成中的典型例子

第一节 概述

乳胶漆的定义

乳胶漆的特点

乳胶漆的发展

第二节 乳胶漆的组成

合成树脂乳液

颜料、填料

水

助剂

一、乳胶漆的定义

以合成树脂乳液为基料，以水为分散介质，加入颜料、填料和助剂，经一定工艺过程制成的涂料，叫做乳胶漆，也叫乳胶涂料等。

一、乳胶漆的定义

乳胶漆 树脂水分散体

颜填料水分散体＝ ＋

胶体分散 悬浮分散

二、乳胶漆的特点

（ 1 ）以水为分散介质，属水性涂料的范畴，是一种既省资源又安全的环境友好型涂料。

1 、优点

1 、优点

（ 2 ）施工方便，可刷涂、辊涂和喷涂。可用水稀释，涂刷工具可以很方便地用水立即清洗。

1 、优点

（ 3 ）涂膜干燥快，在合适的气候条件下，一般 4 小时左右可重涂， 1 天可施涂二、三道。

1 、优点

（ 4 ）透气性好，对基层含水率的要求比溶剂型涂料低，能避免因不透气而造成的涂膜起泡和脱落问题，还能大大缓解结露，或不结露。

1 、优点

（ 5 ）耐水性好，乳胶漆是单组分水性涂料，但其干燥成膜后，涂膜不溶于水，具有很好的耐水性。

1 、优点

（ 6 ）性能能满足保护和装饰等要求，所以使用范围不断扩大。

2 、缺点

（ 1 ）最低成膜温度高，一般为 5℃ 以上，所以在较冷的地方冬季不能施工。

（ 2 ）干燥成膜受环境温度和湿度影响较大。

2 、缺点

（ 3 ）干燥过程长。

（ 5 ）光泽也比较低。

（ 4 ）贮存运输温度要在 0℃ 以上。

三、乳胶漆的发展

自学。

一、合成树脂乳液

合成树脂乳液是由乳液聚合法制取的合成树脂在水中的稳定分散体。

1 、特性和作用

涂料用的乳液聚合物具有很好的成膜性和粘接性。分子量大；固含量高，粘度低；不溶于水。

2 、分类

醋酸乙烯系聚合物乳液

丙烯酸系共聚物乳液

其它乳液

二、颜料和填料

水浆化

表面处理和超细化

色浆

不透明聚合物

三、水和助溶剂

水：分散介质

助溶剂

调节水挥发速率协同成膜助剂促进乳胶漆成膜

降低乳胶漆的冰点

降低水的表面张力

（一）水

优点：

4 、借助于助剂，以水为分散介质的乳胶漆性能可满足需要。

1 、水无毒无味，完全满足环境保护要求2 、水不爆炸，不燃烧，安全无毒3 、便宜易得。

（一）水不利因素：

4 、挥发速率与环境和基材有关；

2 、具有明显极性，不是溶剂；

3 、蒸发热高，干燥时间长；

1 、表面张力大，湿润性差

（一）水不利因素：

8 、需要非常重视杀菌防腐保洁。

5 、凝固点高

6 、介电常数大

7 、电导率高

（二）助溶剂

丙二醇、乙二醇、 200号溶剂油和埃克森化工公司（ EXXON ）的 D60 等一些溶剂。

四、助剂

湿润分散剂 消泡剂

增稠剂 成膜助剂

防腐剂与防霉剂 pH 调节剂

课堂小结 乳胶漆的定义 乳液、乳胶和分散体的概念 乳胶漆的优缺点 乳胶漆的组成

课后作业

1. 什么是乳胶漆？并简述乳胶漆的优缺点。

2. 消泡剂一般如何使用？

3. 谈谈你对流挂与流平两个指标的理解？

（一）湿润分散剂

湿润 分散 稳定

现象

作用

剂

三大胶体稳定理论

（二）消泡剂

1 、泡沫产生的原因

搅拌和高速分散。

乳化剂、湿润分散剂、增稠剂的使用；

（二）消泡剂

2 、消泡机理气泡的再分布

膜厚的减薄

膜的破裂

（二）消泡剂

3 、消泡剂的选择

（ 1 ）矿物油类消泡剂比较适合于平光和丝光乳胶漆。

（ 2 ）有机硅消泡剂效果好，用量小，使用不当易出现缩边缩孔现象。

（二）消泡剂

（ 3 ）对于高粘度的的乳胶漆，可采用非硅消泡剂和有机硅消泡剂复配消泡。

3 、消泡剂的选择

（ 4 ）要根据资料和经验初选消泡剂，通过试验确定，投入生产，还要根据生产使用的结果，进行改进。

（三）增稠剂

1 、增稠剂在乳胶漆中的作用

增加其粘度，使颜料沉淀变慢，而且沉淀松散，易搅拌均匀，防止颜色不匀，和湿润分散剂一起保证涂料的贮存稳定性。

（三）增稠剂

1 、增稠剂在乳胶漆中的作用2

12 ( )

9

rV

2

2

gtV

沉淀和增稠 流挂和触变性

（三）增稠剂

2 、增稠剂的种类及增稠特点纤维素醚类碱溶胀型增稠剂聚氨酯类增稠剂无机增稠剂络合型有机金属化合物类增稠剂

（ 1 ）纤维素醚类增稠剂

增稠机理： 氢键作用使其有很高的水合能力及其分子之间的缠绕。

（ 1 ）纤维素醚类增稠剂

特点： 与乳胶漆中各组分相容性好，增稠效果好，触变性高，保水性好，但流平性差，涂料辊涂抗飞溅性差，对漆膜的耐水性和光泽有影响，防腐防霉性差，易受细菌浸蚀而使涂料粘度下降，甚至变质。

（ 2 ）碱溶胀型增稠剂

增稠机理： 在碱性体系中，羧基在静电排斥的作用下使原先卷曲的聚合物链伸展开，加上缔合作用，聚合物链与颜料粒子和乳胶粒子搭接成三维网络结构，从而使乳胶漆体系的粘度升高。

（ 2 ）碱溶胀型增稠剂特点： 增稠效率较高，因为本身的粘度较低，在涂料中极易分散，大多数品种有一定的触变性，同时也有适度的流平性，也有高触变性的产品可供选择，涂料辊涂抗飞溅性好，抗菌性好，对漆膜的光泽无不良影响，成本低。但对 pH值敏感。

（ 3 ）聚氨酯类增稠剂

增稠机理： HEUR 在乳胶漆水相中，像表面活性剂，形成胶束，亲水端与水分子以氢键缔合，憎水端与乳胶粒子、表面活性剂等的憎水结构吸附在一起，形成立体网状结构，达到增稠结果。

（ 3 ）聚氨酯类增稠剂特点： 增稠效果较高，流平性较好，远远优于碱溶胀型增稠剂，涂料辊涂施工抗飞溅性好，对涂料的光泽无影响，抗菌性好，但是配方中表面活性剂、溶剂等对其增稠效果都有很大影响，乳液改变时，增稠效果也随之改变。

（ 4 ）无机增稠剂

膨润土、凹凸棒土、气相二氧化硅

共同特点是抗生物降解性好，但辊涂抗飞溅性差。

（ 5 ）络合型有机金属化合物类增稠剂抗流挂性、辊涂抗飞溅性、流平性

等都优于纤维素醚类增稠剂。

3 、增稠剂的选择

（ 1 ）高 PVC 乳胶漆的粘度控制应保证贮存中不分层，可采用 HEC 和碱溶胀增稠剂（ HASE ）配合，来调整粘度。

3 、增稠剂的选择

（ 2 ）中等 PVC 和低 PVC 乳胶漆，可将粘度曲线不同的缔合型增稠剂配合使用。

（四）成膜助剂

成膜助剂（ filming-aids ， c

oalescents ），它们实际上是添加到乳胶漆中去帮助聚合物成膜的高沸点溶剂。

（五）防腐剂和防霉剂

1 、常用防腐剂及其优缺点：

缺点：遇强氧化还原剂时，防腐性降低。杀菌性较慢。对皮肤有刺激。防霉性较差，抗细菌谱中有空隙。

（ 1 ） 1 ， 2-苯并异噻唑啉 -3-酮（ BIT ）优点：不释放甲醛，不含卤素，不挥发。稳定性好。与胺类相容。

（ 2 ） 5-氯 -2-甲基 -4异噻唑啉 -3-酮 /2-甲基 -4-噻唑啉 -3-酮（ CMIT/MIT ）

优点：不释放甲醛，不挥发。广谱杀菌。高效。

缺点： pH＞ 9.5 时，不稳定。热稳定性差。遇还原剂时，防腐性降低。与胺不相容，会降解。含氯。对皮肤有很强的刺激性。

（ 3 ）释放甲醛型防腐剂

优点：快速广谱杀菌，高效、尤其是具有容器上部空间保护，这对于贮罐贮存和管道输送的大生产是需要的。价格适中。

缺点：甲醛被怀疑是第三类致癌物。热稳定性差。 PH<6 时，效率会降低。挥发并有强烈的味道。

（ 4 ） CMIT/MIT+ 释放甲醛型防腐剂

在涂料工业中广泛使用，因为可以以不同的比例很好地组合。既具有容器上部空间保护，又具有高效广谱杀菌作用。而且释放甲醛型防腐剂会提高 CMI

T/MIT 的稳定性。当然，甲醛含量不能超标。

2 、常用防霉防藻剂及其优缺点

（ 1 ）苯并咪唑氨基甲酸甲酯

缺点：杀菌谱线有缺陷。在高 pH值时，即在养护期不够的新抹灰层上，有可能使白涂料变色。

优点：水溶性低，光稳定性好，热稳定性好，是常用的防霉剂。

（ 2 ） 2-正辛基 -4异噻唑啉 -3-酮

优点：广谱杀菌，即防霉又抗藻。

缺点：水溶性较大，易被雨水冲刷掉。对皮肤刺激性大。

（ 3 ） N′-(3,4- 二氯苯基 )-N,N-二甲基脲

是一种常用的防藻剂。

3 、防腐剂和防霉剂的选择与用量

一般选择两个活性组分及其以上的复配防腐剂和防霉剂，其原则是高效、低毒、广谱、相容、稳定、持久和价格性能比适当。

3 、防腐剂和防霉剂的选择与用量

在乳胶漆中的一般用量：防腐剂 0.1%～ 0.3% ；防霉防藻

剂 0.3%～ 1.2% 。具体根据原料含菌情况以及产品要求等，通过试验确定。

（六） pH 调节剂

常采用 AMP-95 、氨水、 NaOH 、KOH 等来调节 pH值。

AMP-95

pH值稳定，由于随后的挥发，对涂膜耐水性也没有影响，它还兼有分散作用。缺点是有一定气味，并且会稍微提高挥发性有机化合物（ VOC ）的含量。

氨水

由于其挥发性，不影响涂膜耐水性。但有气味，乳胶漆存放时，随着氨的挥发， pH值降低。

NaOH 和 KOH 溶液

无气味， pH值稳定，但因为其不挥发，所以对涂膜耐水性有一定影响。