零防冻剂内墙乳胶漆用乳液的制备

董宇军

摘要：乳胶漆是我国建筑材料方面上常用的一种水性涂料，主要是以合成聚合物乳状物为基料，添加各种颜料、化学试剂形成的一种水乳分散体系，能够应用于大多数墙面涂漆。乳胶漆在使用的过程中，还应该根据应用墙面的不同分为外墙乳胶漆和内墙乳胶漆，这两种乳胶漆在一定程度方面上有所不同。本文章主要介绍的乳胶漆类型属于内墙乳胶漆，该乳胶漆与传统的墙面涂料相比施工更加方便，更加的清洁环保，能够实现快速干燥的目的，已经成为当前室内装修常用的一种乳胶漆。现阶段对于内墙乳胶漆的制备提出了更高的要求，要求内墙乳胶漆内部的挥发性有机物含量要降低至10克每升，并且在制备的过程中无需添加防冻剂，也能够满足当前国际标准，对于乳胶漆耐冻融性的要求。

关键词：零防冻剂；乳胶漆；制备流程

前言

伴随着人们对于健康生活要求的不断提高以及国家对于挥发性有机化合物的严格规定，内墙乳胶漆开始向低气味、挥发性有机化合物含量低的方向发展，尽可能地满足当前人们对于室内装修的需求，为人们的健康生活提供安全质量保障。当前对于内墙乳胶漆挥发性有机化合物含量的要求大概限制在10克每升以下，这也是当前国家制定绿色产品要求的最低标准。传统的内墙乳胶漆在挥发性有机化合物含量方面上明显超标，而且还伴随着其他有毒气体的存在。因为传统内墙乳胶漆所使用的防冻剂大多数都属于挥发性有机化合物，再添加了防冻剂之后内墙乳胶漆，传统内墙乳胶漆自身的挥发性有机化合物含量也会超标，严重地影响了内墙乳胶漆的推广应用。因此，当前大多数新型的内墙乳胶漆在制备的过程中一般都不添加相应的防冻剂，主要通过调节乳化剂、后交联剂等方式来制备出零防冻剂内墙乳胶漆用乳液，并且要保证内墙乳胶漆自身拥有一定的冻融稳定性，符合当前国家制定的绿色环保标准。

一、实验研究

（一）试剂与仪器

本次实验研究所使用到的试剂主要以去离子水、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲烯酸羟乙酯、阴离子乳化剂、非离子型乳化剂、过硫酸钠、氢氧化钠等等，同时要确定试剂自身是否属于挥发性有机化合物，如果存在挥发性有机化合物应该采用相应的反应去消除挥发性有机化合物的存在。制备新型内墙乳胶漆的仪器主要有小型搅拌机、精确电子天平、水浴锅、自动温控仪器、可调蠕动泵以及一系列烧杯烧瓶等玻璃仪器。这些仪器都经过国家认定标准，在精确度方面上得到了专业机构的认可。

（二）实验流程

首先要进行乳液的配制，这是配置内墙乳胶漆的前提工作。要先做好预乳化液的准备工作，根据容器的大小和实际用量的要求加入定量的水和乳化剂，确保能够通过搅拌机将其搅拌至分散均匀，过度的稀释和过度的浓稠都是不符合内墙乳胶漆的质量标准的，搅拌的时间大概3~5分钟左右。然后降低搅拌机的搅拌速度，缓慢地加入单体加入完毕之后，继续持续搅拌状态10分钟左右。根据具体的乳液配方，在四口烧瓶中加入定量的水和乳化液，娶刚才制作好的预乳化液加入其中，含量要求5%左右，再次用搅拌机搅拌均匀，静置一段时间之后成为种子乳液。想要将种子乳液变成真正的乳液需要进行相应的加热，通过温度的加热可以改变种子乳液的内部结构，加入初始引发业之后持续加热20分钟能够加快反应的速度。然后依次滴加预乳液、后续引发剂，一直保持着相应的滴加速度，遇乳液和后续引发剂滴，加完成之后将温度调整至85度保温一个小时，最后将温度降至50%左右用氢氧化钠调节乳液的pH值，当整体呈现为微碱性时加入交联剂进行搅拌，即可完成乳液的配制。在完成乳液的制备之后就能够进行零防冻剂乳胶漆的制备。本次制备的林防冻乳胶漆总共为1000g，乳液的含量仅为120g，去离子水占据主要成分，含量有330g，其他的主要成分还有煅烧高岭土、重钙、钛白粉，其余的成分相对较少，均属于常用的乳胶漆配置材料。

二、结果

（一）　乳化剂对性能的影响

乳化剂在整个内墙乳胶漆制备的过程中有着至关重要的作用，是整个乳液聚合反应的重要添加剂，为乳液聚合反应提供了反应场所，直接影响整个化学反应体系中乳胶颗粒参与的数量以及粒径，这些基本参数都会直接影响到内墙乳胶漆的整体质量。乳液自身的钙离子稳定性、机械稳定性也与乳化剂息息相关，这些稳定性在内墙乳胶漆中的表现尤为重要，只有稳定性较高的内墙乳胶漆才能够符合当前国家制定的产品质量标准，否则该乳胶漆将会认定为不合格的产品，或者是在绿色环保方面上没有得到相应的保障。在实际使用的过程中我们能够发现，不同品质的内墙乳胶漆在墙面的附着性、粉料的分散性都有着明显的差异，这就是乳化剂在这个过程中发挥出来的作用。当前的乳化剂在有效用量方面上，大概是总量的1.5%左右，本次实验在配置时选用了15g，符合制备过程中的理论标准。但是伴随着相应的发展，如果只是依靠反应型乳化剂进行乳胶漆的制备，仍然很难满足当前内墙乳胶漆的冷融循环要求，所以还要添加相应的后交联剂。

（二）后交联剂对性能的影响

在应用了乳化剂、功能单体之后进行检测，仍然发现内墙乳胶漆，自身的性能还没有达到一等优秀品的标准，尤其是自身的耐洗耐刷性能存在着很大的问题，主要表现在乳胶漆内部乳胶颗粒自身的交联性信较差，在一定程度地洗刷之后就会出现掉色脱落的情况。以前主要使用交联单体等多双键单体来提升内墙乳胶漆地洗刷性能，但是伴随着使用的发展其效果越来越不明显，难以满足当前的使用需求。现在主要采用后交联剂来提升内墙乳胶漆地洗刷性能，因为后交联剂再添加入内墙乳胶漆之后自身的硅氧烷结构会发生水解反应，进一步形成牢固的化学键，能够持续地附着地附着在墙面上从而提高内墙乳胶漆地洗刷性能。而且后交联剂还有一个显著的特点，就是对于冻融性的负面影响比其他交联剂更小，也就10分符合当前国家制定的清洁环保标准，最后得到了广泛的应用。

三、结语

综上所述，零防冻剂内墙乳胶漆乳液的制备成为当前的研究方向之一，希望能够在未来的发展中能够有更多的人投入到相应的研究工作中，进一步提升内墙乳胶漆在使用方面上的清洁环保性能，满足我国当前在清洁环保、可持续发展方面上的要求。内墙乳胶漆与人们的日常生活息息相关，研发出一种不添加防冻剂的内墙乳胶漆能够很好地满足当前人们迫切提高生活质量的需求。本文所介绍的内墙乳胶漆乳液在制备的过程中不需添加防冻剂，有效地降低了内墙乳胶漆自身的挥发性有机化合物含量，减少了有毒气体在使用过程中的挥发，是一款符合现代市场发展的环境友好型乳液，能够推动我国更好地向环境保护的方向发展。

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17.06.011.