返回顶部
返回首页
返回首页
欢迎访问  中国牛涂网   | 今天是   
中国牛涂网全新改版进行中!
一种新型 MS系列多功能净味绿色涂料的研制,净味绿色涂料配方及工艺,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液,中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站
home 您现在的位置: 首页 >染料及颜料>产品资讯 > 详细信息
一种新型 MS系列多功能净味绿色涂料的研制,净味绿色涂料配方及工艺,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液
2019年06月06日    阅读量:292    新闻来源:中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站  |  投稿

以丙烯酸酯单体(硬、软)、功能单体等为主要原料,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液,它采用经修饰处理后的纳米无机固体颗粒(OMMT、TiO2、SiO2)混合物替代大部分传统有机表面活性剂,通过固体粒子吸附在水界面处形成

0 引言

随着人类对环境保护的日益重视和健康发展的需求,对绿色环保涂料的要求越来越高。各种法令法规对挥发性有机化合物(VOC)含量的限制越来越严格,早在 20 世纪 70 年代,国际室内空气科学学会就提出了 VOC 的概念,意识到 VOC 对环境的污染,美、英、法、德、日先后制定了相关的规则和标准,防止其对大气的污染。我国于 1994 年颁布了《环境标志产品技术要求》;1996 年出台了《大气污染物综合排放标准》;2000 年出台了《中华人民共和国大气污染防治法》;2001 年又推出了强制性国家标准《室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量》,明确要求室内用涂料的 VOC 不得大于 200 g/L,游离甲醛浓度不得大于 0.1 g/L ;2002 年又颁布了《环境标志产品认证技术要求 水性涂料》标准,要求 TVOC<100 g/L涂料在线coatingol.com

所有这一切,都对涂料行业提出了新的要求。本研究制备的净味涂料采用经表面处理后的纳米无机固体微纤维(MMT)和纳米高活性 TiO2、SiO2混合物代替传统的普通有机表面活性剂,它是一种非化学的乳化体系,通过固体粒子吸附在油水界面形成热稳定性的乳化体系,大大降低了乳化剂的用量。采用不同性质的丙烯酸酯单体(软、硬)和功能性单体为主要原料,通过核 - 壳结构聚合工艺,将单体插入纳米微纤维层或采用包覆技术路线,在引发剂、交联剂、氧化还原剂等作用下,将不溶性的纳米固体颗粒与水和有机单体进行混合分散聚合,使其包裹在分散相液滴的表面,形成多层无数个固体壳粒子 ;在无机氧化物微粒子存在下进行有机高分子聚合反应时,某些功能性单体使高分子链带上一些官能团(如—COOH、—OH、CONH 等),在一定条件下,这些官能团可以与无机纳米混合物粒子表面的羟基发生化学作用,使无机微粒子与有机高分子在同一粒子中复合反应得到一种核-壳结构的高稳定性复合高分子多功能低或零 VOC 的净味乳液。分别采用合成的 MS-1、MS-2 型乳液,制备净味绿色内墙涂料和外墙涂料,其特点是具有极低的 VOC 含量、无毒、无味、低温成膜、杀菌、黏附力好、干燥快,耐热性、耐水性、耐擦洗性、抗沾污性、耐久性、耐化学稳定性等优异,是优良的户内外防护与装饰产品。


1 试验部分

1.1 MS 净味乳液的合成

1.1.1 原材料

苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、己二酸肼(ADH)。

过硫酸铵(APS)、碳酸氢钠(NaHCO3)、伯十二烷基硫酸钠(TDM)、焦亚硫酸钠(MSDS)、1,4 苯二酚、十二烷基硫酸钠(SDS)、反应型 AE-200(含双键基聚醚)。

KH-570偶联剂改性纳米蒙脱土(OMMT)、KH-550偶联剂改性纳米二氧化硅(SiO2)、KH-570 改性纳米二氧化钛(TiO2)。

1.1.2 核预乳化液的制备

将 MMA 52.74 g、St 62.50 g、BA 105.00 g、AA4.50 g、DAAM 4.60 g、TDM 0.012 g、改性纳米 OMMT10.00 g、改性纳米 SiO2 5.25 g、改性纳米 TiO2 2.25 g投入预乳化分散容器中分散乳化,制得核预乳化液。

1.1.3 壳预乳化液的制备

将MMA 81.84 g、BA 137.93 g、MAA 4.50 g、DAAM4.60 g、ADH 1.16 g、TDM 0.012 g、1,4 苯二酚 0.47 g、改性纳米 OMMT 10.00 g、改性纳米 SiO2 3.75 g、改性纳米 TiO2 3.75 g投入预乳化分散容器中分散乳化,制得壳预乳化液。

1.1.4 引发剂溶液的制备

将去离子水 143.00 g、SDS 1.50 g、AE-200 2.00 g、APS 1.00 g、NaHCO3投入溶解器,稍搅拌后制得引发剂溶液。

1.1.5 氧化 - 还原体系

以过硫酸盐 - 亚硫酸氢盐为氧化还原引发体系。

1.1.6 乳液合成工艺

第 1 阶段 :种子乳液反应。

将去离子水 343.60 g、SDS 3.00 g、AH-200 0.30 g、NaHCO3 1.00 g、APS 0.80 g 投入带有冷凝器和氮气装置的反应瓶中,在搅拌条件下加入核预乳化液 30.00 g,边搅拌,边升温,温度控制在 80~85 ℃,在蓝光出现较明显时,单体转化率基本达到 80%以上,继续反应 30~45 min 后,单体转化率基本趋于稳定,即形成种子乳液。

第 2 阶段 :核乳液反应。

在第 1 阶段种子乳液的基础上,开始同时滴加核预化液和 1/2 的引发剂溶液,滴加时间控制在 2 h,反应温度 80~85℃,滴完后恒温反应 1h,即制得核乳液。

第 3 阶段 :核 - 壳乳液反应。

在核乳液的基础上,同时滴加壳预乳化液和余下的引发剂溶液,滴加时间控制在 2 h,反应温度80~85 ℃,滴完后于 85~87 ℃继续反应 2~2.5 h,降温至 80~70 ℃,分批加入氧化还原引发体系溶液,反应1 h 后,于 40 ℃左右出料、过滤、包装,即得净味乳液,净味乳液的主要技术参数见表 1。

一种新型 MS系列多功能净味绿色涂料的研制,净味绿色涂料配方及工艺,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液 中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站

净味乳液的主要技术参数

由表 1 可以看出,采用纳米无机固体颗粒替代大部分有机表面活性剂,可提高乳液的聚合稳定性,通过固体粒子的插入和吸附在油水界面形成热稳定的乳化体系,从而大大降低了乳化剂的用量,提高单体转化率,VOC 含量极低,MS-1 乳液用于制备净味内墙涂料 ;由于纳米 MMT、SiO2、TiO2通过两种带相反电荷的纳米粒子混合复配稳定乳液,可避免小分子表面活性剂的使用,改变粒子湿润性从而提高稳定性,降低电荷可使粒子充分疏水包裹在液滴表面,成为更稳定的颗粒膜,明显提高了乳胶膜的耐水性、耐擦拭性、抗污染性、抗紫外线照射性等,MS-2 乳液可用于制备高性能环保型外墙涂料。


2 净味绿色涂料配方及工艺

2.1 MS-1 净味绿色内墙涂料

(1) 配方

MS-1 净味绿色内墙涂料配方见表 2。

一种新型 MS系列多功能净味绿色涂料的研制,净味绿色涂料配方及工艺,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液 中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站

MS-1 净味绿色内墙涂料配方

(2) 制备工艺

① 浆料制备

将去离子水、分散剂、润湿剂、抑泡剂依次投入分散罐中,在 500 r/min 搅拌下加入钛白粉、滑石粉、高岭土、碳酸钙,以 900~1 400 r/min 转速高速分散30~45 min,再进入研磨机研磨至细度≤ 25 μm,固体含量 63%。

② 涂料制备

在 500 r/min 搅 拌 下,在 55%~65%( 质量分数 )白浆料中加入 30%~40% 净味乳液、0.15%~0.20% pH调 节 剂、0.15% 防 腐 剂、0.15%~0.3% 增 稠 剂、0.15%~0.3% 流 变 剂、0.15%~0.2% 消 泡 剂、0.1%~0.15% 防 腐剂、0.1%~0.2% 干膜防霉剂,搅拌 30 min 后,过滤、包装。涂料细度≤ 25 μm,固体含量(53±1)%。

(3) 内墙涂料主要性能指标

净味内墙涂料的主要性能指标见表 3。

一种新型 MS系列多功能净味绿色涂料的研制,净味绿色涂料配方及工艺,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液 中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站

净味内墙涂料的主要性能指标

由表3可见,MS-1 净味绿色内墙涂料具有极低的 VOC 含量、不含重金属、低温成膜性好、耐水性、耐洗刷性、抗沾污性好。

2.2 MS-2 净味外墙涂料

(1) 配方

MS-2 净味外墙涂料配方见表 4。

一种新型 MS系列多功能净味绿色涂料的研制,净味绿色涂料配方及工艺,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液 中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站

MS-2 净味外墙涂料配方

(2) 制备工艺

① 浆料制备

将去离子水、分散剂、润湿剂、脱泡剂依次投入分散罐中,在 500 r/min 搅拌下加入钛白粉、滑石粉、高岭土、云母粉、紫外光吸收剂,然后以 900~1 400 r/min 高速分散 30~45 min,再进入研磨机研磨至细度≤ 40 μm,

固含量为 64%。

② 涂料制备

在 500 r/min 搅 拌 下,在 43%~53% 白 浆 料 中加 入 45%~55% 净 味 乳 液、0.2%~0.3% pH 调 节 剂、0.1%~0.15% 防腐剂、0.1%~0.2% 防霉剂、0.2%~0.3%消泡剂、0.15%~0.25% 增稠剂,加完后搅拌 30 min,过滤、包装。涂料细度≤ 40 μm,固体含量(50±1)%。

(3) 净味外墙涂料的主要性能指标

净味外墙涂料的主要性能指标见表 5。

净味外墙涂料的主要性能指标


一种新型 MS系列多功能净味绿色涂料的研制,净味绿色涂料配方及工艺,采用核 - 壳结构工艺合成净味低或零 VOC(挥发性有机化合物)聚合物乳液 中国牛涂网-涂料,化工,机械,建材,行业资讯门户网站

由表5可见,MS-2 净味外墙涂料具有优异的低温成膜性、耐沾污性、耐洗刷性、耐酸碱性和耐候性。


3 结语

(1) 采用经改性的纳米 OMMT、SiO2、TiO2 无机微颗粒为乳化体系,替代大部分传统表面活性剂,制得的 MS-1、MS-2 净味乳液是一种非化学的乳化体系,通过固体粒子吸附在水界面处形成热稳定性的乳化体系,获得净味、低 VOC、无毒、抗菌、耐水、耐酸碱、耐老化等综合性能优良的净味乳液。

(2) 采用核 - 壳结构聚合工艺,提高了乳液的低温成膜性,乳液转化率高、黏度低、固含量较高、耐洗刷性、耐沾污性等较好,可用于制备高性能净味内、外墙涂料。


标签:行业资讯原料动态产品资讯化工应用市场评论精细化学品化工原料染料及颜料
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中国建材网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
相关文章HOT
今日头条Show更多
    热点排行Hot
      微信关注WeChat
      扫描二维码,获取手机版最新资讯 中国牛涂网 您还可以直接微信扫描打开
      全站地图

      深圳网络警察报警平台 深圳网络警
      察报警平台

      公共信息安全网络监察 公共信息安
      全网络监察

      经营性网站备案信息 经营性网站
      备案信息

      中国互联网举报中心 中国互联网
      举报中心

      中国文明网传播文明 中国文明网
      传播文明

      深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
      电子标识