年产450吨外墙涂料用弹性硅丙乳液车间工艺设计(18)
非离子型(OP-21) 2.50
阴离子型(MS-1) 0.75
阴离子型(SDS) 1.25
引发剂 过硫酸钾(K2S2O8) 引发聚合 0.60 工业级、
CP或试剂级
水 分散介质 163.00 去离子水
总 计 319.60
(2) 配方说明
① 单体
本设计选择自制乙烯基有机硅中间体和混合单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)。
自制的乙烯基有机硅中间体合成原理、结构等已在绪论中提及，其密度为(0.965~1)g/m3，比热容为(1.47~1.55)J/(℃•g)，玻璃化温度Tg约为-100℃[8]。其他单体信息见表2-15。
表2-15 各单体介绍
产 品 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 丙烯酸丁酯(BA) 丙烯酸(AA) 丙烯酸羟乙酯(HEA)
英文名 Methyl methacryl ate Butyl acryl ate Acrylic acid 2-Hydroxyethyl acryl ate
分子结构
分子量 100.12 128.17 72.06 116.12
玻璃化温度 105℃ -56℃ 106℃ -15℃
密 度 0.943 0.89 1.05 1.106
熔 点 -48℃ -64℃ 14℃ -60℃
沸 点 100℃ 145℃ 141℃ 210~215℃
折射率 1.413~1.415 1.417~1.419 1.4185 1.449~1.451
闪 点 8℃ 39℃ 50℃ 99℃
水溶性 15.9g/L(20℃) 1.4g/L(20℃) soluble
比热容 0.45 cal/(℃•g) 0.46 cal/(℃•g) 0.66cal/(℃•g) 0.45cal/(℃•g)
聚合热[13] 13.8kcal/mol 18.5kcal/mol
根据Gibbs — Dimarzio公式计算Tg的值：
组分1： 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 100份 Tg = 105℃ = 378.15K
组分2： 丙烯酸丁酯(BA) 30份 Tg = -56℃ = 217.15K
组分3： 丙烯酸(AA) 3份 Tg = 106℃ = 379.15K
组分4： 丙烯酸羟乙酯(HEA) 3份 Tg = -15℃ = 258.15K
组分5： 乙烯基有机硅中间体 14份 Tg = -100℃=173.15 K
一般，硅丙乳液的Tg值以纯丙树脂或乳液的Tg值为基准，由有机硅加入所引起的Tg值的降低能通过Si的其他性能得到补偿。利用公式，得出硅丙乳液Tg≈26.0℃，在要求范围内。经过实验证明：由该配方制得的外墙涂料在耐紫外老化性、耐候、耐沾污性能方面是优异的，主要原因如下：