聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备.pdf

化工与材料学院实验仪器药品准备单人 数课程：精细化工实验实验室：实验时间：班 级11 化学工程与工艺 1-2 班实验项目50组 数25聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备药品名称及数量仪器名称及数量仪器名称数 量1、电炉2、电动搅拌器 （配磁子）3、温度计（0-100oC）4、烧杯 （250 mL）5、量筒 （10 mL）25 台25 个25 根25 个25 个123456789聚乙烯醇1000 g乳化剂 OP-10500 g水玻璃1000 g钛白粉500g立德粉500 g滑石粉500 g轻质碳酸钙1000 g铬黄（或铬绿） 500 g去离子水7、电子天平8、玻璃棒 （20 cm）9、水浴锅10、药匙11、卫生纸12、滴管4 台25 个25 个25 个2 卷50 个101112131415161718实验指导负责人（签名）2013 年10 月 15 日1聚乙烯醇聚乙烯醇- -水玻璃内墙涂料的制备水玻璃内墙涂料的制备一、实验目的一、实验目的1）学习内墙涂料的基本知识；2）了解聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备原理和各组分的作用；3）掌握聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料的制备方法和实验技术。二、实验原理二、实验原理1性质特点以聚乙烯醇和水玻璃为基料的内墙涂料，制备简单，原料易得，价格低廉，无毒无味，而且有阻燃的作用。使用这类涂料时操作方便，施工中干燥快，大量用于住宅和公共场所内墙涂装。 由于内墙涂料的耐候性差，一般不适宜用于外墙涂装。2主要成分及机理聚乙烯醇（PVA）是本涂料的主要成分，起成膜作用。它是白色至奶黄色的粉末固体，是由聚醋酸乙烯酯经皂化作用而成的高聚物。在工业上，使用碱（一般用氢氧化钠）皂化的甲醇醇解工艺来生产聚乙烯醇（同时得到醋酸乙酯） ，故该皂化作用又称为醇解。由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇的程度，称为皂化度或醇解度。 醇解度不同的聚乙烯醇在水中的溶解度差异很大。 本实验用的聚乙烯醇，要求醇解度在 98%以上，聚合度约为 1700。水玻璃即硅酸钠，是无色或青绿色固体，其物理性质因成品中Na2O/SiO2的比例（称为模数）的不同而异。在本实验中使用模数为 3 的品种。在涂料中，水玻璃所起的作用与聚乙烯醇相似，但膜的硬度和光洁度较好。表面活性剂主要起乳化作用， 能使有机物聚乙烯醇、无机物水玻璃及其它成分均匀的分散到水中，成为乳浊液。填料主要是各种石粉和无机盐，在涂料中起“骨架”作用，使涂膜更厚、更坚实，有良好的遮盖力。常用的填料有：钛白粉、立德粉、滑石粉、轻质碳酸钙等。本内墙涂料的制备和成膜原理是利用表面活性剂的乳化作用， 在剧烈搅拌下将聚乙烯醇和水玻璃充分混合和高度分散在水中，形成乳胶液，然后搅拌成品。2三、实验内容三、实验内容向装有电动搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口瓶中加入 128mL 水，搅拌下加入 7g 聚乙烯醇。用水浴加热，逐步升温至90，搅拌至完全溶解，成为透明的溶液。冷却降温至 50，加入 0.51.0g 的乳化剂 OP-10，在 50以下搅拌 0.5h。再降温至 30，慢慢滴加 10g 水玻璃。滴加完毕，升温至 40，继续搅拌 0.51.0h，形成乳白色的胶体溶液。停止加热。搅拌下慢慢加入 5g 钛白粉、8g 立德粉、8g 滑石粉、32g 轻质碳酸钙和适量的铬黄或铬绿颜料。充分搅拌均匀，即可得到成品约 200g，粘度 3040s。本实验制得的内墙涂料可用来涂装内墙。涂装前，墙面要清扫干净。若有旧涂层，最好将其清除。若有麻面或孔洞，可用本涂料加滑石粉调成腻子埋补好。久置的涂料，使用前要先搅匀，但不可加水稀释，以免脱粉。涂装中涂刷 12 遍即可在墙上形成美观的涂层。四、注意事项四、注意事项1）聚乙烯醇能否顺利溶解，与实验操作有很大的关系。应在搅拌下将聚乙烯醇分散地、逐步地加入温度不高于 25的冷水中，搅拌 15 分钟后，才逐渐升温，直至约 85。在此温度下搅拌，约 2h 就可完全溶解。不适当的操作可能导致聚乙烯醇结块而溶解困难。2）搅拌的时间与搅拌的剧烈程度有关，加剧搅拌可缩短时间。3）在实际生产中，由于使用了高效率的搅拌机和研磨机，所得到的产品质量更佳。根据不同的要求，可加入适量（一般用量很少）的防霉剂、防沉剂、渗透剂等。五、思考题五、思考题1）配方中各组分的作用是什么？2）本实验操作的关键是多少？3