年产450吨外墙涂料用弹性硅丙乳液车间工艺设计(17)
2.3.3 引发剂
引发剂是乳液聚合配方中重要组分之一，其种类和用量会直接影响产品的产量和质量，并影响聚合反应速率。
(1) 引发剂及其种类
含有弱键的化合物，它们在热的作用下，共价键均裂而产生自由基的物质，称引发剂。
在一般自由基聚合体系中，聚合温度为 40℃~100℃。作为引发剂的物质，其键能(分解活化能Ed)必须在105~190 (kJ/mol)，多以125~150 (kJ/mol)。因此，自由基聚合的引发剂主要是偶氮类化合物和过氧类化合物。
(2) 引发剂的选用原则
① 根据聚合实施方法选择引发剂种类
本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合选择油溶性引发剂；乳液聚合和水溶液聚合选择水溶性引发剂。
② 根据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂
根据引发剂的使用温度范围，将引发剂分为四类，如表2-13所示：
表2-13 引发剂使用温度范围
引发剂种类 使用温度 / ℃ Ed / kJ•(mol)-1 引发剂举例
高温引发剂 高温＞100 138~188 氢过氧化异丙苯
中温引发剂 30~100 110~138 过氧化二苯甲酰
低温引发剂 —10~30 63~110 氧化—还原引发剂
极低温引发剂 ＜—10 ＜63 过氧化物—烷基金属化合物
③ 根据聚合周期选择半衰期适当的引发剂
使引发剂半衰期 t1/2≤t
④ 根据聚合物的使用场合选择引发剂
引发剂是否有毒；对聚合物的质量有无影响；引发剂使用和贮存是否安全。
本设计选择过硫酸钾(K2S2O8)作引发剂，它是乳液聚合中应用最广泛的水溶性过硫酸盐类物质。
2.3.4 分散介质
绝大多数的正相乳液聚合以水为分散介质。水便宜，易得，没有燃烧、爆炸和中毒的危险，也不会造成环境污染，引起公害。乳液聚合之所以越来越的地引起人们的重视，其科学和技术一直处于快速的发展之中，最主要的原因就在于它以水为介质。进行乳液聚合对水要求很苛刻，天然水和自来水均不能满足要求，水中所含的金属离子，尤其是钙、镁、铁、铅等高价金属离子会严重地影响聚合物乳液的稳定性，并对聚合过程有阻聚作用，故要严格控制杂质含量。
本设计选择去离子水作为分散介质，其电导值应控制在10mS以下。
2.3.5 硅丙乳液配方
(1) 配方
综上所述，给出本设计硅丙乳液配方的基本组成，包括可选择的具体组分、用量以及各组分的基本规格，列于表2-14。
表2-14 硅丙乳液配方设计表
组 分 作 用 质量份 规 格
单 体 有机硅中间体 改善抗沾污性、耐老化性、透气性、附着力等 14.00 自 制
甲基丙烯酸甲酯(MMA) 提高硬度、韧性、内增塑、交联、附着力等 100.00 聚合级
工业级
丙烯酸丁酯(BA) 30.00
丙烯酸(AA) 3.00
丙烯酸羟乙酯(HEA) 3.00
乳化剂 非离子型(OP-10) 乳化稳定 1.50 工业级