项目 5 乳胶漆的生产

学习目标 掌握乳胶漆的组成与原料 掌握乳胶漆的组成与原料 掌握乳胶漆的配方设计 掌握乳胶漆的配方设计 掌握乳胶漆的生产工艺和关键设备 掌握乳胶漆的生产工艺和关键设备 了解乳胶漆的功能 了解乳胶漆的功能 学什么？

课程组在进行乳胶漆中试 在干什么？ 案例引入

一、乳胶漆用乳液的制备 定义：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。 性能：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。 类型：醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳 液、醋丙乳液

（一）乳液合成配方 —— 以聚醋酸乙烯酯的乳液 为案例 组 分用量 / 质量份 单体醋酸乙烯酯 引发剂 (NH 4 ) 2 S 2 O 8 （溶于 10mL 水中） 1.0 增塑剂邻苯二甲酸二丁酯 41.3 乳化剂溶 液 负离子型 SBBS 4.0 非离子型 OEO 6.2 聚乙烯醇（保护胶体） 16.5 水 517.0

（二）乳液合成工艺 ① 将水、负离子型 SBBS 、非离子型 OEO 和聚乙烯醇 加入反应釜，加热至 90 ℃，搅拌以制得乳化剂溶液； ② 冷却至 65 ℃，加入配方量 10% 的单体和全部的引发 剂（溶液），回流 30 分钟，温度上升至 80 ℃； ③ 在 2 小时内把余下 90% 的单体滴加完毕，滴加过程 中体系温度保持在℃； ④滴加完毕后升温至 90 ℃，保持 3 分钟，聚合完成； ⑤冷却至 50 ℃，加入配方量的增塑剂邻苯二甲酸二丁 酯； ⑥冷却至室温，用 10% 的氨水调节 pH 值至 7 左右，得 到白色乳液产品。

（三）乳液配制实训 按上述配方准备原料 按上述工艺进行乳液配制 一起做 精化 071 班学生实 训制得的乳液

二、 乳胶漆的组成 合成树脂乳液： 主要成膜物质 颜料、填料： 次要成膜物质 水： 分散介质，挥发性物质 助剂（点击链接） 跟我学

乳胶漆配方案例 —— 以课程组开发的内墙乳胶漆为案例 组分用量 /kg 组分用量 /kg 水 乳液 Primal DC 丙二醇 遮盖聚合物 Ropaque Ultra E 分散剂 Orotan 快易 4.20 成膜助剂 消泡剂 Dispelair CF 消泡剂 Dispelair CF 表面活性剂 CF 增稠剂 AP 氨水 0.40 钛白粉 增稠剂 AP 水 +AP 碳酸钙

（一）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

（一）湿润分散剂 湿润 分散 稳定 二烷基磺基琥珀酸盐、烷基萘磺酸钠等阴离 子型和聚氧乙烯烷酚基醚等非离子型表面活 性剂

（二）消泡剂 （ 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。 （ 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。 （ 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 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 、类型

2 、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。 （ 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 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。 常用的成膜助剂：乙二醇、丙二醇、己二 醇、甲基苄醇、十二碳酯醇、一缩乙二醇、 丙二醇乙醚等

（五）防腐剂和防霉剂 1 、常用防腐剂 （ 1 ） 1 ， 2- 苯并异噻唑啉 -3- 酮（ BIT ） （ 2 ） 5- 氯 -2- 甲基 -4 异噻唑啉 -3- 酮 /2- 甲 基 -4- 噻唑啉 -3- 酮（ CMIT/MIT ） （ 3 ）释放甲醛的防腐剂 提问：甲醛对人体有什么危害？

2 、常用防霉防藻剂 （ 1 ）苯并咪唑氨基甲酸甲酯 （ 2 ） 2- 正辛基 -4 异噻唑啉 -3- 酮 （ 3 ） N′-(3,4- 二氯苯基 )-N,N- 二甲基脲

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。 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。 在乳胶漆中的一般用量： 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。 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。

三、乳胶漆的配方设计 （一）乳液选择 乳液选择 （二）颜料填料选择 颜料填料选择 （三）助剂选择 助剂选择 （四）水和助溶剂的选择 水和助溶剂的选择 跟我学

组分用量 /kg 组分用量 /kg 水 乳液 丙二醇 消泡剂 Tego Foamex 分散 OROTAN TM 731A 增稠剂 Acrysol 表面活性剂 Triton CF 增稠剂 Acrysol SCT 消泡剂 Tego Foamex 氨水 (28%) 0.80 溶剂油 7.00 钛白粉 Ti-Pure R 增稠剂 Natrosol 250 HBR 1.00 碳酸钙 课程组教师研制的弹性乳胶漆的配方案例 为什么这 样设计？

（一）乳液选择 1 、常用乳液 纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、纯醋乳液、 白乳胶 怎么选择乳液？ 讨论！

2 、性能对比 （ 1 ）抗紫外线 纯丙 > 苯丙 > 醋叔 > 醋丙 > 白乳胶 （ 2 ）耐碱性 纯丙 ≈ 苯丙 > 纯醋 > 醋丙 > 白乳胶 （ 3 ）耐水性 苯丙 > 纯丙 > 醋叔 > 醋丙 > 白乳胶

（ 4 ）成本 纯丙 > 苯丙 > 醋叔 > 醋丙 > 白乳胶 （ 5 ）耐粘污性 纯丙 > 苯丙 > 醋叔 > 白乳胶 > 醋丙 （ 6 ）颜色稳定性 纯丙 > 醋叔 ≈ 醋丙 > 苯丙 > 白乳胶

3 、使用范围 内墙乳胶漆 外墙乳胶漆 苯丙 醋丙 纯醋 EVA 硅丙 纯醋 苯丙 纯丙

（二）颜料填料选择 颜料选择要求： 高遮盖力；明亮、美丽的颜色； 稳定性好；易分散。 填料选择依据： 价格；乳胶漆的性能要求、填 料的细度、吸油量；粘接剂对 颜料的粘接力。 价格；乳胶漆的性能要求、填 料的细度、吸油量；粘接剂对 颜料的粘接力。

（三）助剂选择 1 、任何助剂，作用有正也有负。 2 、任何助剂，其用量均以能解决问题 为度，超量使用是花钱买副作用。 3 、要十分注意助剂之间的相互作用。

（四）水和助溶剂的选择 水：避免多价离子、细菌、铁锈等。 助溶剂：性能与环保的统一，趋势是丙 二醇。

（五）颜料体积浓度 外墙用涂料的 PVC 一般为 30% 一 55% 内墙用型涂料 PVC 一般为 45% 一 70% 学生实训调的色浆

（六）颜基比 指颜料和填料的百分数对固体树脂（在 乳胶漆中，指固体乳液聚合物）百分数之比， 以 P/B 表示。 外墙用涂料的颜基比一般为 2.0 ～ 4.0:1.0 内墙用型涂料颜基比一般为 4.0 ～ 7.0:1.0

浆料的制备 调漆 过滤及包装 四、生产工艺 跟我学

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五、生产设备 高速分散机 点击观看短片

六、内墙乳胶漆配制实训 组分用量 /g 组分用量 /g 水 25 滑石粉 1.30 杀菌剂 0.03 轻质碳酸钙 羧甲基纤维素 0.05 钛白粉 分散剂 0.31 苯丙乳液 32 消泡剂 0.09 乙二醇 0.8 润湿剂 0.27 纯丙乳液 0.55 膨润土 1.35 成膜助剂 2 1 、配方 一起做

2 、配制工艺 白浆的配制：首先加入水，然后加入杀菌剂，在 一定 的转速下缓慢地加入羧甲基纤维素增稠剂，使 其溶解。再依次加入分散剂、消泡剂、膨润土、滑 石粉、轻质碳酸钙和钛白粉，混合搅拌均匀，然后 转入研磨机研磨。 外墙乳胶漆的配制：首先加入白浆，搅拌均匀后 在一定速度下依次加入乳液、乙二醇，成膜助剂和 丙烯酸聚合物乳液（增稠剂）的水溶液。同时注意 低速投料，低速搅拌均匀，最后慢速消泡。 一起做

七、乳胶漆的涂刷 在试验墙或试验纸上涂刷自己配制的乳胶漆 学生实训涂刷效果图

危险！ 八、安全与健康 1 、高速分散机速度快，操作要注意安全。 2 、大量使用颜料和填料，有粉尘。 3 、甲醛对人体的危害较大，已经禁用。 4 、注意用电安全。 5 、树立安全第一的思想，注意使用安全标志

内墙乳胶漆与外墙乳胶漆在配方设计 上应有哪些区别？ 内墙乳胶漆与外墙乳胶漆在配方设计 上应有哪些区别？ 讨论 深化

乳胶漆各组成部分的原料选择依据各 是什么？ 乳胶漆各组成部分的原料选择依据各 是什么？ 苯 - 丙乳液能用于配制外墙涂料吗？ 苯 - 丙乳液能用于配制外墙涂料吗？ 讨论 创新

课堂小结 1 、本项目学习了哪些内容？ 2 、通过本课程学习，你达到了哪些学习目标？ 3 、你能根据要求设计乳胶漆的配方吗？ 归纳 总结

课后作业 1 、什么是颜料体积浓度？什么是临界颜 料体积浓度？什么是颜基比？如何表 示？ 2 、乳液选择应注意哪些性能？ 作业 布置