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防火涂料的聚合物乳液性能

日期: 2017-09-27 14:06 浏览次数 :

 聚 合 物 乳 液 在 涂 料 中 是 主 要 的 成 膜 物 , 其 成 膜 的 高 分 子 物 质 在 乳 化 剂 的 存 在 下 以 微 细 粒 子 ( 0 , 1 、 1 m ) 分 散 于 水 中 , 具 有 巨 大 的 表 面 积 , 只 要 具 备 成 膜 的 一 般 条 件 , 离 散 的 聚 合 物 微 粒 就 互 相 靠 近 并 形 成 连 续 膜 。钢结构防火涂料厂家小编就来介绍下聚合物乳液的性能;
1. 最 低 成 膜 温 度 (MFT)
   聚 合 物 乳 液 要 形 成 连 续 涂 膜 , 粒 子 必 须 要 形 成 紧 密 堆 积 排 列 构 型 。 因 此形 成 连 续 薄 膜 的 条 件 除 了 乳 液 需 分 散 良 好 以 外 , 还 有 聚 合 物 粒 子 的 变 · 当 粒 子 互 相 接 触 时 , 水 分 蒸 发 产 生 的 压 力 就 迫 使 粒 子 被 挤 压 变 形 而 互 相 接 , 形 成 涂 膜 。
   防 火 涂 料 中 使 用 的 乳 液 大 部 分 为 热 塑 性 树 脂 , 温 度 越 低 , 其 硬 度 越 大 ,芑 准 于 变 形 , 当 低 于 聚 合 物 乳 液 的 最 低 成 膜 温 度 值 时 , 乳 液 不 能 成 膜 。 该 值 与 聚 合 物 的 玻 璃 化 温 度 有 关 , 也 是 乳 液 的 一 个 重 要 应 用 指 标 , 在 聚 合 物 乳 液的 选 用 过 程 中 应 关 注 这 一 指 标, 也 可 以 使 用 成 膜 助 剂 使 乳 液 具 有 满 足 使 用 要 求 的 最 低 成 膜 温 度 。
2 · 玻 璃 化 温 度 (Tg)
   高 聚 物 由 高 弹 态 转 变 为 玻 璃 态 时 有 一 个 转 变 对 应 温 度 , 亦 即 玻 璃 化 温 度 。 玻 璃 化 温 度 能 够 反 映 聚 合 物 乳 液 形 成 涂 膜 后 硬 度 的 大 小 , 玻 璃 化 温 度 的 高 低 取 决 于 共 聚 物 的 组 成 , 能 形 成 刚 性 聚 合 物 的 硬 单 体 和 形 成 柔 软 聚 合 物 的 软 单 体 可 根 据 需 要 搭 配 使 用 。
   该 温 度 值 具 有 一 定 的 范 围 区 间 , 根 据 测 定 的 方 法 和 条 件 不 同 而 有 所 差 异 , 是 高 聚 物 的 一 个 重 要 性 能 指 标 。 如 表 2 一 2 所 示 。 Tg 高 的 乳 液 , 涂 膜 硬度 大 、 光 泽 度 高 、 耐 沾 污 性 好 、 不 易 污 染 , 其 他 力 学 性 能 相 应 也 好 些 。 但 是 , 玻 璃 化 温 度 高 , 最 低 成 膜 温 度 也 高 , 不 利 于 低 温 施 工 。
  对于钢 结 构 防 火 涂 料 生 产中 使 用 的 聚 合 物 乳 液 , 必 须 控 制 适 当 的 玻 璃 化 温 度 。 乳 液 的 玻 璃 化 温 度 还 可 以 通 过 加 增 塑 剂 进 行 二 次 调 节 。 但 增 塑 剂 有 迁 移 和 挥 发 的 问 题 , 故 对 其 使 用 要 注意。
3 · 残 存 单 体 含 量
   乳 液 聚 合 反 应 往 往 会 有 少 量 未 完 全 反 应 的 单 体 存 在 , 残 存 单 体 含 量 过 高 , VOC 含 量 高 , 不 利 于 环 境 保 以 及 乳 液 的 稳 定 性 , 一 些 单 体 水 解 还 会 使 乳 液 体 系 的 pH 值 发 生 变 化 , 在 聚 合 物 乳 液 中 残 留 单 体 含 量 要 控 制 在 1 % 以 下 。
4 · 粒 度 和 粒 度 分 布
    聚 合 物 乳 液 作 为 一 个 非 均 相 体 系 , 聚 合 物 粒 子 的 粒 径 大 小 及 其 分 布 有 很 大 的 差 异 , 工 业 生 产 的 聚 合 物 乳 液 一 般 为 多 分 散 性 乳 液 , 粒 度 分 布 不 均 匀 ,对 乳 液 的 黏 度 、 成 膜 性 质 及 涂 膜 的 性 能 均 有 很 大 影 响 。 粒 度 小 , 临 界 颜 料 体 积 浓 度 较 高 、 渗 透 性 好 。
5 · 相 容 性
   在 配 制 钢 结 构 防 火 涂 料 时 , 需 要 添 加 多 种 化 学 物 质 , 如 颜 料 、 分 散 剂 、消 泡 剂 、 成 膜 助 剂 、 防 霉 剂 等 , 如 果 与 所 用 的 聚 合 物 乳 液 相 容 性 不 佳 , 严 重 时 会 引 起 破 乳 , 轻 则 影 响 成 膜 后 涂 膜 的 各 项 性 能 。 因 此 , 在 制 备 时 须 选 择 与乳 液 具 有 良 好 相 容 性 的 物 质 。
6 · 稳 定 性
   稳 定 性 主 要 是 指 组 成 乳 液 的 各 组 分 物 质 间 的 机 械 稳 定 性 、 储 存 稳 定 性 、 冻 融 稳 定 性 、 稀 释 稳 定 性 等 。
   聚 合 物 乳 液 的 机 械 稳 定 性 主 要 反 映 其 对 剪 切 应 力 的 敏 感 程 度 。 这 一 性 能 , 对 于 需 要 高 速 分 散 生 产 乳 液 涂 料 或 用 泵 输 送 的 乳 液 涂 料 的 性 能 是 非 常 重 要 的 。 如 其 性 能 不 佳 , 在 乳 胶 漆 的 生 产 过 程 中 就 容 易 发 生 聚 结 现 象 ( 破 乳 ) ,使 涂 料 报 废 。
   冻 融 稳 定 性 即 是 指 乳 液 经 受 冻 结 和 融 化 交 替 变 化 时 的 稳 定 性 。 涂 料 在 很 多 情 况 下 要 被 暴 露 于 冻 结 的 气 候 条 件 下 , 当 聚 合 物 乳 液 遇 到 低 温 条 件 时 会 发 生 冻 结 , 冻 结 和 融 化 会 影 响 乳 液 的 稳 定 性 , 导 致 黏 度 上 升 或 者 乳 液凝聚。
   乳 液 的 颜 料 混 合 稳 定 性 是 指 对 于 添 加 颜 料 的 乳 液 , 颜 料 的 选 择 及 混 合 方法 均 影 响 其 稳 定 性 。
   储 存 稳 定 性 是 指 储 存 期 间 乳 液 发 生 变 质 的 难 易 程 度 : 包 括 因 受 重 力 影 响粒 子 沉 降 或 上 浮 形 成 浓 缩 层 以 及 浓 缩 层 是 否 凝 集 的 稳 定 性 , 聚 合 物 粒 子 对 水解 和 脱 盐 酸 反 应 等 化 学 变 化 的 稳 定 性 , 受 冷 热 温 度 变 化 乳 液 体 系 是 否 会 被 破 坏 的 稳 定 性 。 包 括 常 温 、 低 温 、 加 热 储 存 稳 定 性 。
   乳 液 品 种 的 分 类 通 常 是 按 乳 液 合 成 中 单 体 的 成 分 来 进 行 的 , 同 时 也 必 须对 其 分 子 量 加 以 控 制 , 才 能 使 其 具 有 一 定 的 溶 解 性 并 对 填 ( 颜 ) 料 有 较 好 的 润 湿 性 , 若 乳 液 的 分 子 量 过 大 , 则 对 填 ( 颜 ) 料 的 润 湿 能 力 降 低 , 影 响 涂 料的 性 能 。
   钢 结 构 防 火 涂 料 通 常 采 用 的 有 聚 丙 烯 酸 酯 乳 液 、 苯 乙 烯 一 丙 烯 酸 共 聚 乳液 、 醋 酸 乙 烯 一 丙 烯 酸 共 聚 乳 液 、 氯 乙 烯 一 偏 二 氯 乙 烯 共 聚 乳 液 等 ; 常 用 的 水 性 树 脂 有 氯 丁 胶 乳 液 、 水 溶 性 三 聚 氰 胺 甲 醛 树 脂 、 环 氧 乳 液 、 过 氯 乙 烯 和 氯乙 烯 一 醋 酸 乙 烯 酯 共 聚 乳 液 、 含 氟 乳 液 ( 氟 碳 乳 液 ) 、 聚 氨 酯 乳 液 等 , 也 可 以探 索 其 在 钢 结 构 防 火 涂 料 中 的 应 用 。
   除 热 塑 性 乳 液 外 , 近 几 年 还 出 现 了 室 温 交 联 乳 液 , 如 含 交 联 单 体 N- 羟 甲 基 丙 烯 酰 胺 的 纯 丙 自 交 联 乳 液 、 通 过 金 属 离 子 交 联 的 室 温 交 联 乳 液 及 随 着 水 分 蒸 发 而 交 联 的 “ 逃 逸 型 ” 室 温 交 联 乳 液 、 丁 二 烯 和 聚 苯 乙 烯 共 聚 的 丁 苯 乳 液 、 用 有 机 氟 单 体 改 性 的 乳 液 、 通 过 金 属 离 子 交 联 的 室 温 交 联 型 乳液 等 。