
第49卷第4期 2011年4月
上海涂料
SHANGHAI COATINGS
影响相反转乳化的因素
杜飞飞」庄祺钦2姚唯亮!
(1.上海涂料有限公司技术中心,200062;2.大金氟涂料(上海)有限公司,201108)
Vol. 49 No. 4 Apr.2011
摘要:介绍了环氧乳液的相反转乳化。对影响相反转乳化的多种因素:乳化剂的选择、乳化温度、搅拌速度、加水速度及乳化剂用量等进行了讨论。如果能很好地控制这些因素,就能制备出粒径小、稳定、固体分高的环氧乳液。
关键词:环氧乳液;相反转;乳化剂;HLB值
中图分类号:TQ630.6
文献标识码:A
随着人们环保意识的增强,不含挥发性有机化合物(VOC),或低VOC,或不含有害空气污染物的涂料体系成为涂料发展的新方向,因此水性涂料成为发展的必然趋势。环氧树脂因具有附着力高、耐化学性好、耐溶剂性优异、硬度高、耐磨性好等特点,可用于军用、民用、工业维护等领域。将环氧树脂制成乳液是开发水性涂料最具应用价值的技术途径之一。
相反转是一种能够有效制备高分子树脂乳液的方法。在环氧树脂相反转乳化过程中,水加到环氧树脂/乳化剂体系中,在强剪切力的作用下,立即被分散成细小的水珠,以W/O(油包水)形式分散于环氧树脂连续相中,乳化剂吸附并定向排列在油/水界面上形成界面膜。当水量较大时,水滴之间的距离减小,范德华引力增加,使水滴之间发生融合、聚集,最终导致乳状液体系从W/O型转化成O/W(水包油)型。本
文对影响环氧乳液相反转的几个因素进行讨论。 1乳化剂的选择
乳化剂是制备高质量环氧乳液的关键。不同乳化
剂的HLB值(亲水亲油平衡值)不同,其亲水能力不同,乳化能力也就不同。通常情况下非离子型表面活性剂的HLB值在1~20之闻,对应的应用如表1所示。
乳化剂的HLB值越小,亲油性越强;HLB值越大,亲水性越强。乳化剂不仅要有强的亲水性,同时还要与树脂有很好的相容性,因此人们就合成了专[收稿日期】2011-03-01
文章编号:1009-1696(2011)04-0034-03
门用途的乳化剂进行环氧树脂的乳化。多数是采用环氧树脂的改性这一方法,所用的乳化剂与本体环氧树脂有很好的结构相似性,能与环氧树脂相容形成整体,也能防止乳化剂脱离环氧树脂,提高乳液的稳定性。杨振忠等人用聚乙二醇与环氧树脂反应制得亲水性乳化剂,并且证明了该乳化剂有很好的乳化效果,所得乳液的粒径小且分布窄。自制乳化剂的HLB值及所得乳液粒径见表2。
表1不同HLB值的乳化剂对应的应用
Table 1 The corresponding application af the emulsifiers
with different HLB value
HLB值
1~3 7-9 13~16
应用消泡剂润湿剂去污剂
HLB值 3-8 8~16 15~18
应用 W/O型乳化剂 O/W型乳化剂增溶剂
表2自制乳化剂的HLB值及所得乳液粒径
Table 2 HLB value of the emulsifier synthesized by our laboratory
and the particle size of the emulsions using these emulsifiers
乳化剂自制乳化剂A 自制乳化剂B
HLB值 17 10.7
乳减粒径d(0.5)/μm
0.399 0.351
由表2可知:虽然自制乳化剂A的理论HLB值大于自制乳化剂B的理论HLB值,但是用这两种乳化剂乳化树脂所得乳液的粒径却是自制乳化剂B的小,且分布均匀,而自制乳化剂A所得乳液的粒径呈双峰分布。这可能是因为自制乳化剂A中的亲水部分