關于水性膠粘劑生產你不得不知道的那些事兒

核心提示:水性膠粘劑是一個的最古老品種,在古代人們全是以含有骨膠、干酪素等天然物系的水溶性高分子做膠黏劑的。到了六十年代初,這個領域才有了新的發展。近年來,在膠粘劑開發研究中,推行安全無公害化,特別是無溶劑化,促進了

水性膠粘劑是一個的最古老品種,在古代人們全是以含有骨膠、干酪素等天然物系的水溶性高分子做膠黏劑的。到了六十年代初,這個領域才有了新的發展。近年來,在膠粘劑開發研究中,推行安全無公害化,特別是無溶劑化,促進了水基膠粘劑的發展。

水性膠粘劑就是以水為高聚物的分散介質,當高聚物溶于水,稱為水溶性膠粘劑,而當高聚物借助乳化劑的作用,分散于水中,則稱為水乳型膠粘劑。水性膠粘劑的優點有:對環境友好、無毒、不可燃、固含量高、可用現有的應用設備和設備較易清洗。

1、如何提高生產效率?

◇制定生產計劃,加強車間管理;明確員工職責,做好分工協作。

◇將助劑分類稱量,單獨放置,保證取用方便。及時做好車間的清掃和整理。

◇配備高壓水槍,及時清洗反應釜。配備后消除罐和儲料罐。實現半連續生產。

◇在保溫階段完成下一釜的預乳液制作,具體辦法是:如果連續生產,則將預乳化原料全部加入并攪拌充分;如果半連續生產則,只需將水、乳化劑和主要單體加入攪拌均勻即可,分別放置的助劑待到開始生產時再行加入。

◇提高過濾速度。過濾機的方式不可行。簡便快捷的方法是:將200L雙口塑料桶立式對稱剖開、在支架上略微傾斜平并在底端桶口加裝塑料閥門,下鋪鋼網、上鋪尼龍濾布;以達到增加觸面提高速度的目的。

2、如何減低車間的氣味?

◇改善車間通風條件。

◇杜絕跑、冒、滴、漏現象。

◇提高冷凝器的冷凝效率。

3、如何更好的控制反應溫度?

◇反應溫度過高,會使聚合反應速率提高,平均分子量降低,乳膠粒數目增大,粒徑減小;同時,乳膠粒布朗運動加劇,乳液穩定性降低。當溫度大于乳化劑的濁點時,乳化劑失去穩定作用,導致破乳。因此,一定要按照工藝設計要求,嚴格控制反應溫度。

◇低于工藝要求溫度1~2℃時,可繼續滴加預乳液和引發劑;同時采用定時加熱的方式升溫。一般而言,溫度計顯示升高0.1℃時,即可停止;隨后反應液溫度會自然沖高2~3℃.這就是所謂的“馬太效應”。

◇如果釜內溫度與工藝要求溫度相差較多,則應當加熱升溫,同時停止滴加,待溫度達到要求后再開始滴加,滴加結束時間順延。強行滴加會加大“噴釜”的危險性。

◇高于工藝要求溫度1~2℃時,可繼續滴加預乳液和引發劑;同時采用定時打冷的方式降溫。一般而言,溫度計顯示降低0.1℃時,即可停止;隨后反應液溫度會自然降低2~3℃.

◇高于工藝要求溫度3℃以上,應立即降溫,同時停止預乳液和引發劑的滴加;如果釜內溫度已大大高于要求溫度,應立即打冷降溫,停止滴加;同時疏散全部工作人員,以免發生危險。

◇如果是設備瑕疵導致,應立即進行改進。重點檢查:冷源和熱源,溫度計套管位置。

◇溫度計存在系統誤差。應選用精確到0.1℃的電子式數顯溫度計。

◇滴加速度控制不好。應嚴格按照生產工藝進行滴加操作。

◇掌握反應過程的放熱規律和設備特點,可以防患于未然。

4、攪拌強度對乳液生產過程和產品質量有哪些影響?

◇在乳液聚合過程中,攪拌的一個重要作用是把單體分散成珠滴,并有利于傳熱。但攪拌強度不宜太高,攪拌強度太高時,會使乳膠粒數目減少,乳膠粒直徑增大及聚合反應速率降低,同時會使乳液產生凝膠,甚至破乳。因此應采用適度的攪拌。

◇攪拌強度對乳膠粒直徑的影響:在乳液聚合中,攪拌轉速越大,乳膠粒直徑越大,乳膠粒數越少。這是因為在乳液聚合分散階段,轉數大時,單體被分散成更小的單體珠滴,每1cm3水中單體珠滴的表面積就更大,在單體珠滴表面吸附的乳化劑量增多。致使每1cm3水中膠束數目減少,成核幾率下降,故所生成的乳膠粒數Np(1cm3水)減少。初單體量一定時,乳膠粒直徑會增大。

◇攪拌強度對聚合反應速率的影響:如上所述,攪拌強度大時,每1cm3水中乳膠粒數目減少,反應中心減少,因而導致聚合反應速率較低;另一方面,攪拌強度大時,混入體系的空氣增多,而空氣中的氧是自由基反應的阻聚劑,也會使反應速率降低。

◇攪拌對乳液穩定性的影響:過激的機械作用會使乳液降低穩定性,甚至凝膠、破乳,這是因為:①攪拌作用將賦予乳膠粒以動能,當乳膠粒的動能超過了乳膠粒間的斥力或空間位阻作用時,乳膠粒就會聚結而凝膠。②乳化劑在乳膠粒表面有一定的結合牢度,當攪拌強度增大時,由于乳膠粒表面和水介質間的摩擦作用增強,乳膠粒上的乳化劑會被瞬時拉走脫離,使乳化劑在乳膠粒表面的覆蓋率降低,故而穩定性下降。而當激起大量氣泡時(主要是乳化劑而成),對穩定性的影響更大。③非離子型乳化劑對乳液的穩定作用靠水化,當攪拌強度增大時,乳膠粒和水之間的摩擦增大,致使水化層變薄,故穩定性下降。

◇綜上所述,為確保生產過程平穩、產品質量均一,立式電機反應釜宜加裝變頻調速器。臥式電機反應釜則宜根據攪拌桿形狀及攪拌效率確定適宜的輪徑比,以保證最佳的攪拌強度。

5、在生產過程中滴速如何控制?引發劑和(預乳化)單體滴加的濺落點有何要求?

◇如果發現滴速過快,不應當停止滴加,而應當結合反應溫度、根據剩余的液體及時間,重新計算滴速,均勻地滴加。

◇滴速過慢,切不可為了趕速度在極短時間內把大量液體放入反應釜內,而應當根據剩余液體量和時間,結合反應溫度,重新計算滴速,均勻地加入液體。

◇引發劑和單體宜濺落在錨式攪拌頭或距離釜內壁:攪拌桿=1:2的位置上;為了保證流束集中、避免掛壁,應在滴加口法蘭內側加裝不銹鋼導管。

6、生產過程中突然停電怎么辦?

◇如果種子階段停電,應迅速排清反應釜夾套內的蒸汽、熱水或導熱油,并迅速打冷。待來電后,觀察反應物如果均勻不分層、無凝膠,則迅速升溫至工藝要求的反應溫度繼續計時操作。

◇如果滴加階段停電,也應迅速打冷,并停止單體與引發劑的滴加。來電后觀察反應物如果無異常情況,則迅速升溫到反應溫度繼續計時操作。

◇如果保溫階段停電,則無需打冷。來電后觀察如無異常,則升溫至要求溫度正常保溫即可。

◇生產過程中突然停電,要從容應對,避免慌亂,視情況及時采取補救措施。

7、在冬季,為什么乳液易出現綠光甚至五彩貝殼光?

◇丙烯酸是一種常用的內交聯劑。不但可以提高聚合物的內聚強度并賦予乳液堿增稠的優良性能,而且在體系中起著穩定劑的作用。但是,當氣溫低于14℃時,丙烯酸由液態變成固態;導致其未能在預乳液中混合充分。

◇乳化劑未充分溶解導致預乳化不充分。解決辦法是:將預乳化組分用水加熱到50~60℃再進行預乳化;同時,適當延長預乳化過程的攪拌時間和強度。

◇有鐵質或銅制構件接觸反應液,金屬離子干擾了反應進行。

◇水質問題。應使用軟化水,最好去離子水。

◇乳化體系設計瑕疵,導致在階段Ⅱ局部出現“禿頂現象”。優化乳化體系,或換用新配方。

8、如何解決乳液味道重的問題?

◇使用大廠正品,保證單體純度。

◇保溫階段適當提高反應溫度,以使反應完全。嚴格按照后消除工藝操作。

◇保溫過程中,從釜底放出10~20公斤膠水傾回反應釜中。視情況可重復進行。

◇降溫至50℃后,間歇打開反應罐蓋。必要時抽真空脫除殘余單體。

◇氣溫偏高導致的氨氣揮發??刹捎靡灰掖及放c氨水1:1混配調整酸堿度的辦法。AMP-95多功能助劑可能會導致過濾困難,因而不建議采用。

◇如果是水溶性樹脂含有的殘余醇醚超標所致,則應更換新的樹脂。

9、 乳液干燥后透明度不高原因是什么?

◇固含量偏低導致成膜不連續。

◇乳化體系設計不合理。應予改進。

◇非離子型乳化劑添加量過大,導致乳液粒徑粗糙。

◇雜質影響。反應釜應及時清理。

◇種子階段操作失當引起的分子量分布寬,粒徑分布散亂。

10、為什么乳液有時微泡沫多?涂布后在膜上會有“油縮孔”?

◇機械原因、復合膜的原因和人為操作原因在此不予討論。

◇消泡劑與膠水體系不匹配或加量少都會導致微泡沫多。消泡劑應兼有消泡與抑泡的作用。

◇消泡劑過量會導致“油縮孔”“金魚眼”和“火山口”的現象。應確定適宜添加量。

◇兩種以上的不匹配的消泡劑混用或殘余單體超量也會導致油縮孔。

◇正辛醇可與其他任何消泡劑混配使用,消泡迅速,且不會導致油縮。缺點是:氣味偏大。



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