清華大學洪嘯吟:水性涂料的基礎性問題
2009-5-14 來源:搜房網
關鍵詞:清華大學 洪嘯吟 水性涂料
我認為乳膠是最重要的水性涂料,乳膠是通過乳液去合作的,先把單體變成乳液然后聚合變成乳膠。第二種樹脂的乳化變成乳膠。
乳液聚合的特點:第一個分子量非常高,粘度低,含表面活性劑。粘度低可以直接施工,乳膠是固體能否成膜,固體是通過水分蒸發以后,兩個粒子接近,由于毛細管力和表面張黎最后可形成連續的薄膜。這是一個條件,乳膠粒子必須要內容能夠互相的穿透,必須在乳膠里加點成膜劑,使固體變得比較軟,可以互相穿透。所以在乳膠里頭是有溶劑,就是所謂的助成膜劑,助成膜劑就是溶劑。
對助成末劑的要求,有揮發性但比水發揮慢,可溶解在膠粒中可容脹乳膠粒子,微溶于水,無毒。主要的作用是降低成膜溫度,影響角膜性能。性質是降低膠粒的玻璃花溫度,易發揮的增塑劑。
乳膠的特點是高攪拌的速度下粘度很低,如果是在禁止的情況下粘度很高,這是新的流體。你測乳膠的時候粘度是不容易沖突的,必須要放一段時間再測。大家講乳膠的分子量很高但是粘度很低。乳膠分子量再高,粘度還是很小,因為乳膠是分散體。乳膠的粘度兩部分組成,這里頭沒有一個分子量,為什么乳膠一攪就稀,不攪粘度就上來,因為乳膠是粒子,粒子上面是水。乳膠的粒子大小不一樣,如果你做乳膠做得很細,同樣的一個量從大跟著小的,外面包的水的量是不一樣的,在公式里頭把外面包的水,粒子越大粘度很稀,粒子越小粘度越大。這是乳膠不可避免的很大問題。表面張力低的液體自動向表面張力高的液體上鋪展,加增稠劑一個是讓水的粘度變大,因為是水很容易流掉,乳膠稍微有點變化粘度馬上就上去了。大家有一個經驗,乳膠一刷上去馬上就干了,那是假干,因為粘度變大了。我加了增稠劑使粘度變大,滲在木材的水分減少。
自然界在油漆有一個規律,表面張力低的一定要向表面張力高的地方擴展。這個例子不舉了,對于油性漆和乳膠漆有什么不一樣呢?薄的地方蒸發很快,表面張力會變高,表面張力低的后的部分自動會流到低的地方去。但是乳膠不行,乳膠除了水分蒸發以外,粒子不動的,表面張力差。推動力要小,不容易流平。
另外乳膠漆是一個例子,顏料要少加。還有一種叫水可以稀釋性涂料,也就是達到錯誤的稱為水溶性的涂料,現在除了乳膠漆以外,除了水分散性的都是叫水可稀釋性的。在丁醇里頭先把單體加上去就聚合,聚合完以后加氨水中和,加氨水以后再加水稀釋。乳液聚合酸60—60,用二級氨基乙醇中和。
來看看這個例子,希望大家注意,這些是可稀釋性的,所水溶性樹脂的變化,你加水粘度會下降,到一定程度粘度會升高的,再加水都上不來。這是10%的時候狀態,如果你把酸的含量增加了,最后就沒有突出的了。所以我們把管它叫水溶性。聚氨酯的水性化叫水分散體,這個名字沒錯,就是不要叫水溶性。
一般來說水可稀釋性涂料與乳膠的比較,一般分子量低,成膜需要交聯以提高分子量。像聚氨酯的水分山體分子量就很高。因為水性涂料的溶劑是混合溶劑,這個樹脂是溶解在哪里呢?是溶劑在有機物里頭,不溶劑在水里頭。如果有機溶劑先揮發掉了,留下水這個膜就是亂七八糟的,不能成膜。必須讓水先揮發掉,最后才是有機溶劑,因為有機溶劑是最好的揮發溶劑。這個也跟大氣壓、濕度有關系,水的揮發屬于跟蒸汽壓有關系,如果蒸汽壓控制不合適,最后留下是水,這時候你的成膜肯定不好。如果是最后留下的是有機溶劑,比如說乳膠漆,水可以稀釋的,會成膜很好,光澤、強度都很好。
今天會議的主題是解決水性木器涂料的問題,今天就開一個頭,希望大家把觀念轉變出來,不要再叫水溶性涂料,知道水溶性涂料是一個分散體。我就講到這里,謝謝大家!
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(藍劍)