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关于水性胶粘剂生产你不得不知道的那些事儿
来源: 南宝树脂-东莞市海涯树脂制品有限公司 发布时间: 2019-05-08


  水性胶粘剂是一个的最古老品种,在古代人们全是以含有骨胶、干酪素等天然物系的水溶性高分子做胶黏剂的。到了六十年代初,这个领域才有了新的发展。近年来,在胶粘剂开发研究中,推行安全无公害化,特别是无溶剂化,促进了水基胶粘剂的发展。(相关阅读:工信部、财政部联合发文要求低(无)VOC胶粘剂产品比例2018年达到85%以上

  水性胶粘剂就是以水为高聚物的分散介质,当高聚物溶于水,称为水溶性胶粘剂,而当高聚物借助乳化剂的作用,分散于水中,则称为水乳型胶粘剂。水性胶粘剂的优点有:对环境友好、无毒、不可燃、固含量高、可用现有的应用设备和设备较易清洗。

  1、如何提高生产效率?

  ◇制定生产计划,加强车间管理;明确员工职责,做好分工协作。

  ◇将助剂分类称量,单独放置,保证取用方便。及时做好车间的清扫和整理。

  ◇配备高压水枪,及时清洗反应釜。配备后消除罐和储料罐。实现半连续生产。

  ◇在保温阶段完成下一釜的预乳液制作,具体办法是:如果连续生产,则将预乳化原料全部加入并搅拌充分;如果半连续生产则,只需将水、乳化剂和主要单体加入搅拌均匀即可,分别放置的助剂待到开始生产时再行加入。

  ◇提高过滤速度。过滤机的方式不可行。简便快捷的方法是:将200L双口塑料桶立式对称剖开、在支架上略微倾斜平并在底端桶口加装塑料阀门,下铺钢网、上铺尼龙滤布;以达到增加触面提高速度的目的。

  2、如何减低车间的气味?

  ◇改善车间通风条件。

  ◇杜绝跑、冒、滴、漏现象。

  ◇提高冷凝器的冷凝效率。

  3、如何更好的控制反应温度?

  ◇反应温度过高,会使聚合反应速率提高,平均分子量降低,乳胶粒数目增大,粒径减小;同时,乳胶粒布朗运动加剧,乳液稳定性降低。当温度大于乳化剂的浊点时,乳化剂失去稳定作用,导致破乳。因此,一定要按照工艺设计要求,严格控制反应温度。

  ◇低于工艺要求温度1~2℃时,可继续滴加预乳液和引发剂;同时采用定时加热的方式升温。一般而言,温度计显示升高0.1℃时,即可停止;随后反应液温度会自然冲高2~3℃.这就是所谓的“马太效应”。

  ◇如果釜内温度与工艺要求温度相差较多,则应当加热升温,同时停止滴加,待温度达到要求后再开始滴加,滴加结束时间顺延。强行滴加会加大“喷釜”的危险性。

  ◇高于工艺要求温度1~2℃时,可继续滴加预乳液和引发剂;同时采用定时打冷的方式降温。一般而言,温度计显示降低0.1℃时,即可停止;随后反应液温度会自然降低2~3℃.

  ◇高于工艺要求温度3℃以上,应立即降温,同时停止预乳液和引发剂的滴加;如果釜内温度已大大高于要求温度,应立即打冷降温,停止滴加;同时疏散全部工作人员,以免发生危险。

  ◇如果是设备瑕疵导致,应立即进行改进。重点检查:冷源和热源,温度计套管位置。

  ◇温度计存在系统误差。应选用精确到0.1℃的电子式数显温度计。

  ◇滴加速度控制不好。应严格按照生产工艺进行滴加操作。

  ◇掌握反应过程的放热规律和设备特点,可以防患于未然。

  4、搅拌强度对乳液生产过程和产品质量有哪些影响?

  ◇在乳液聚合过程中,搅拌的一个重要作用是把单体分散成珠滴,并有利于传热。但搅拌强度不宜太高,搅拌强度太高时,会使乳胶粒数目减少,乳胶粒直径增大及聚合反应速率降低,同时会使乳液产生凝胶,甚至破乳。因此应采用适度的搅拌。

  ◇搅拌强度对乳胶粒直径的影响:在乳液聚合中,搅拌转速越大,乳胶粒直径越大,乳胶粒数越少。这是因为在乳液聚合分散阶段,转数大时,单体被分散成更小的单体珠滴,每1cm³水中单体珠滴的表面积就更大,在单体珠滴表面吸附的乳化剂量增多。致使每1cm³水中胶束数目减少,成核几率下降,故所生成的乳胶粒数Np(1cm³水)减少。初单体量一定时,乳胶粒直径会增大。

  ◇搅拌强度对聚合反应速率的影响:如上所述,搅拌强度大时,每1cm³水中乳胶粒数目减少,反应中心减少,因而导致聚合反应速率较低;另一方面,搅拌强度大时,混入体系的空气增多,而空气中的氧是自由基反应的阻聚剂,也会使反应速率降低。

  ◇搅拌对乳液稳定性的影响:过激的机械作用会使乳液降低稳定性,甚至凝胶、破乳,这是因为:①搅拌作用将赋予乳胶粒以动能,当乳胶粒的动能超过了乳胶粒间的斥力或空间位阻作用时,乳胶粒就会聚结而凝胶。②乳化剂在乳胶粒表面有一定的结合牢度,当搅拌强度增大时,由于乳胶粒表面和水介质间的摩擦作用增强,乳胶粒上的乳化剂会被瞬时拉走脱离,使乳化剂在乳胶粒表面的覆盖率降低,故而稳定性下降。而当激起大量气泡时(主要是乳化剂而成),对稳定性的影响更大。③非离子型乳化剂对乳液的稳定作用靠水化,当搅拌强度增大时,乳胶粒和水之间的摩擦增大,致使水化层变薄,故稳定性下降。

  ◇综上所述,为确保生产过程平稳、产品质量均一,立式电机反应釜宜加装变频调速器。卧式电机反应釜则宜根据搅拌杆形状及搅拌效率确定适宜的轮径比,以保证最佳的搅拌强度。

  5、在生产过程中滴速如何控制?引发剂和(预乳化)单体滴加的溅落点有何要求?

  ◇如果发现滴速过快,不应当停止滴加,而应当结合反应温度、根据剩余的液体及时间,重新计算滴速,均匀地滴加。

  ◇滴速过慢,切不可为了赶速度在极短时间内把大量液体放入反应釜内,而应当根据剩余液体量和时间,结合反应温度,重新计算滴速,均匀地加入液体。

  ◇引发剂和单体宜溅落在锚式搅拌头或距离釜内壁:搅拌杆=1:2的位置上;为了保证流束集中、避免挂壁,应在滴加口法兰内侧加装不锈钢导管。

  6、生产过程中突然停电怎么办?

  ◇如果种子阶段停电,应迅速排清反应釜夹套内的蒸汽、热水或导热油,并迅速打冷。待来电后,观察反应物如果均匀不分层、无凝胶,则迅速升温至工艺要求的反应温度继续计时操作。

  ◇如果滴加阶段停电,也应迅速打冷,并停止单体与引发剂的滴加。来电后观察反应物如果无异常情况,则迅速升温到反应温度继续计时操作。

  ◇如果保温阶段停电,则无需打冷。来电后观察如无异常,则升温至要求温度正常保温即可。

  ◇生产过程中突然停电,要从容应对,避免慌乱,视情况及时采取补救措施。

  7、在冬季,为什么乳液易出现绿光甚至五彩贝壳光?

  ◇丙烯酸是一种常用的内交联剂。不但可以提高聚合物的内聚强度并赋予乳液碱增稠的优良性能,而且在体系中起着稳定剂的作用。但是,当气温低于14℃时,丙烯酸由液态变成固态;导致其未能在预乳液中混合充分。

  ◇乳化剂未充分溶解导致预乳化不充分。解决办法是:将预乳化组分用水加热到50~60℃再进行预乳化;同时,适当延长预乳化过程的搅拌时间和强度。

  ◇有铁质或铜制构件接触反应液,金属离子干扰了反应进行。

  ◇水质问题。应使用软化水,最好去离子水。

  ◇乳化体系设计瑕疵,导致在阶段Ⅱ局部出现“秃顶现象”。优化乳化体系,或换用新配方。

  8、如何解决乳液味道重的问题?

  ◇使用大厂正品,保证单体纯度。

  ◇保温阶段适当提高反应温度,以使反应完全。严格按照后消除工艺操作。

  ◇保温过程中,从釜底放出10~20公斤胶水倾回反应釜中。视情况可重复进行。

  ◇降温至50℃后,间歇打开反应罐盖。必要时抽真空脱除残余单体。

  ◇气温偏高导致的氨气挥发。可采用一乙醇胺与氨水1:1混配调整酸碱度的办法。AMP-95多功能助剂可能会导致过滤困难,因而不建议采用。

  ◇如果是水溶性树脂含有的残余醇醚超标所致,则应更换新的树脂。

  9、 乳液干燥后透明度不高原因是什么?

  ◇固含量偏低导致成膜不连续。

  ◇乳化体系设计不合理。应予改进。

  ◇非离子型乳化剂添加量过大,导致乳液粒径粗糙。

  ◇杂质影响。反应釜应及时清理。

  ◇种子阶段操作失当引起的分子量分布宽,粒径分布散乱。

  10、为什么乳液有时微泡沫多?涂布后在膜上会有“油缩孔”?

  ◇机械原因、复合膜的原因和人为操作原因在此不予讨论。

  ◇消泡剂与胶水体系不匹配或加量少都会导致微泡沫多。消泡剂应兼有消泡与抑泡的作用。

  ◇消泡剂过量会导致“油缩孔”“金鱼眼”和“火山口”的现象。应确定适宜添加量。

  ◇两种以上的不匹配的消泡剂混用或残余单体超量也会导致油缩孔。

  ◇正辛醇可与其他任何消泡剂混配使用,消泡迅速,且不会导致油缩。缺点是:气味偏大。




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