发布时间 : 星期六 文章年产3000吨丙烯酸涂料工厂设计说明书_毕业设计论文更新完毕开始阅读
第一章 概述
向发展。随着人们生活水平的提高，也将对涂料的装饰效果提出更高的要求。重视产品质量，并逐步与国际标准接轨，成为我国涂料工业的必由之路，这必将造成中高档涂料的需求量增加。另外，开枯新产品、，丰产规模化作为提高我国丙烯酸树脂涂料质量的措施已成为共识。
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第二章 生产配方及原材料的选定
2.1配方设计原则[9]
1）要满足用户产品性能的要求，要求是通用型或是专用型，溶剂型的选择是否符合环保要求。
2）要满足用户用得好的要求，即要求树脂制得涂料后，其性能能够达到高品质要求，甚至其突出个性的要求。
3）施工性好，即除了对物理化学性能要求外，对施工性要求也很高，其施工性能好才能保证涂料性能好。
4）保证好制漆，保证树脂的细度尽可能好。 5）涂膜在干燥过程中节能性好。 6）多生产低污染型丙烯酸树脂涂料。
2.2原材料的分析选定
涂料的配方中涉及到的原材料有很多种，这里主要介绍它的几种类型的材料，分析这些类型原材料的性质和在涂料中起什么重要的作用。
2.2.1乳液
丙烯酸系乳液(acrylic adhesives)是由丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)及其
众多衍生物单体的聚合物与共聚物所制成的乳液。乳液用主要单体是丙烯酸烷基酯类(CH2=CH—COOOR)；其他单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯(MMA)，一般仅用作其胶粘剂成膜材料的辅助性单体。通过改变具体单体种类、含量与聚合条件，可能开发大量类型的丙烯酸系胶粘剂。这些胶粘剂按产品剂型可分为溶液型、分散体型或乳液型以及含l00%聚合物的液体型等。这里主要介绍由乳液聚合制得的水性分散体型丙烯酸系胶粘剂。
水性丙烯酸树脂分散体或乳液同其溶剂型或其他水基胶粘剂相比，有许多重要优点，主要包括如下几点：
(1)不使用有机溶剂，无毒害或易燃危险，在卫生保健上是安全的；不必回收溶剂，成本较低。
(2)分子量高、固含量高的胶粘剂同时粘度较低等。高分子量乳液聚合物的强度、韧性、耐溶剂性等性能比溶剂型或水溶液型的好。
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第二章 生产配方及原材料的选定
（3）与聚乙酸乙烯酯等聚合物不同，由于胶粘剂用丙烯酸树脂的玻璃化温度(Tg)低，即使不添加增塑剂也容易形成较满意的膜，因此没有增塑剂迁移引起的麻烦问题。
（4）具有很好的耐候性和良好的耐水性与耐碱性，其胶粘剂与涂料适于户外应用。
（5） 对木材、纸、织物、合金、水泥、陶瓷、塑料等各种材料显示有很好的粘接性。
（6）由于膜较柔软并易进行碱增粘，故最适于纤维加工和皮革加工应用。 在大多数应用中，这些优点足以抵消其缺点，如较低的耐冻融性、较差的贮存稳定性、较长的胶膜干燥时间(但比水溶液型易干燥得多)，以及较高的胶膜吸水性。
2.2.2颜料与填料
颜料和填料是涂料中不可缺少的成分。选择的颜料和填料的耐热温度应达到或超过丙烯酸涂料烘烤固化温度范围，在烘烤温度下不变色、不发生化学变化；选择的颜料和填料的耐光性和耐候性要好，特别是户外型丙烯酸涂料的耐光性最好达到7～8级。为保证涂膜的遮盖力，用有机颜料着色的各种丙烯酸涂料，除了黑色都要适当添加钛白粉等遮盖力强的无机颜料配合使用。在纯白色粉末涂料中，钛白粉用量为配方总量的20%～25%或者更多；在浅色涂料中，钛白粉用量为15%～20%，随着颜色的加深，钛白粉用量减少，甚至只需要加2%～3%。在黑色粉末涂料中，根据炭黑的品种和填料的用量，炭黑在配方中的用量按总配方量的0.9%～1.3%变化，由于炭黑的吸油量大，加多了会使涂膜流平性变差。
对于要求涂膜光泽高，流平性好的粉末涂料，选用吸油量小、分散性好、没有消光性和密度大的填料，例如沉淀硫酸钡、高光钙等。对于光泽要求不高的可选用超细消光硫酸钡、超细高岭土等消光性填料。对于涂膜外观要求砂纹、桔纹等纹理时，可以选用吸油量较大的填料品种相匹配。
在设计配方中颜料组成时，先找参考性颜色配方，确定主要颜料品种和相互之间的配比，然后根据色差调节相关颜料品种和用量。要求涂料单位质量喷涂面积大、涂膜流平性好时，需在配方设计中增加颜料的质量百分含量，提高遮盖力，同时适当降低基料百分含量，颜填料的总含量控制在30%左右是比较合适的。因为喷涂面积与涂膜厚度有关，涂膜厚度越厚，相应的喷涂面积减少。如果粉末涂料中颜填料含量过低，粉末涂料的贮存稳定性下降。如果颜填料的百分含量提高，涂膜流平性变差，光泽下降，耐冲击强度等性能下降，单位质量喷涂面积也减小[10]。
2.2.3润滑剂
润滑剂是能够改善涂料加工性能的一种添加剂。按其作用机理可分为外润滑剂和内
润滑剂两种。外润滑剂能在加工时增加塑料表面的润滑性，减少涂料与金属表面的黏附
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力，使其受到机械的剪切力降至最少，从而达到在不损害涂料性能的情况下最容易加工成型的目的。内润滑剂则可以减少聚合物的内摩擦，增加涂料的熔融速率和熔体变形性，降低熔体黏度及改善塑化性能。实际上每一种润滑剂都有可以实现某一要求的作用，总是内外润滑的共同作用，只是在某一方面更突出一些。同一种润滑剂在不同的聚合物中或不同的加工条件下会表现出不同的润滑作用，如高温、高压下，内润滑剂会被挤压出来而成为外润滑剂。例如滑石粉等。
滑石粉具有润滑性、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，由于滑石的结晶构造是呈层状的，所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性，如果Fe2O3的含量很高则会减低它的绝缘性。
2.2.4消泡剂
纯净的液体不会形成稳定的泡沫，只有在液体中混入了具有界面活性的物质后才会形成泡沫。水性漆中的组分复杂，必然会产生泡沫。所以消泡剂是水性丙烯酸涂料中必须使用的助剂之一。消泡剂是一种表面活性剂。当消泡剂扩散到气泡和液体界面时，由于降低了界面张力，破坏了气液界面的平衡，当气泡移动至液面时促使其迅速破泡，达到消除泡沫的作用。
消泡剂的种类有：1）矿物油，包括有机醇类化合物；2）有机硅表面活性剂，包括改性有机硅表面活性剂，改性有机硅表面活性剂通常用聚醚等亲水基改性；
上述类型化合物的乳液。有的还加入了琉水的颗粒如二氧化硅、硬脂酸盐、脂肪酸衍生物以及聚腮化合物等。制成有机化合物的乳液后有利于消泡剂在漆液中分散。疏水颗粒有助于破泡，因为加入的疏水颗粒移动到气泡膜上会吸附稳泡的表面活性物质并使膜的内聚力降低，进而造成泡沫失去稳定而破裂。
2.2.5助溶剂
助溶剂是指乙二醇、丙二醇、200号溶剂油和埃克森化工公司(EXXON)D60等一些溶
剂，有些书也把它们归入成膜助剂，但它们要么水溶性太大，要么不溶于水，单独使用时，降低乳胶成膜温度的能力很有限，往往是与成膜助剂配合使用，所以称它们为助溶剂。
这些助溶剂能软化或溶解乳胶微粒，协同成膜助剂促进乳胶漆成膜。这些助溶剂挥发速度比水慢，所以有利于延长乳胶漆的开放时间和搭按时间，从而有利于乳胶漆在基面上的铺展．并且避免出现接痕。助溶剂冰点较低，还能降低乳胶漆的冰点，提高乳胶漆的低温稳定性和防冻能力。
可用于丙烯酸类涂料系统中的溶剂种类较多,在本设计中是选用乙二醇作为此次涂料配方中的溶剂。
2.3生产配方举例
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