成膜助劑的性能要求

為了能夠有效降低很低成膜溫度，要求成膜助劑具有以下性能。

①水不溶性當乳液涂料涂覆到多孔底材表面時，其中的部分水分會吸入到底材中。因此，會有部分水溶性成膜助劑不能有助于聚合物在這類底材表面上成膜。這就意味著達到同樣結(jié)果時，水溶性成膜助劑用量應(yīng)比水不溶性成膜助劑大。

②揮發(fā)速率在水分揮發(fā)后，成膜助劑會使樹脂顆粒變軟，但成膜助劑不能殘留在于涂膜中。由于成膜助劑與其能溶解的樹脂具有較好的相容性，然后的微量成膜助劑揮發(fā)得很慢。因此，實際涂膜要經(jīng)歷幾周才能變硬。

③低凝固點乳液涂料冬季室外貯存時，要求凝固點低。有些溶劑，是好的乳液涂料用成膜助劑，但在10℃以上就凝固，可以想象，在冬季使用凝固的液態(tài)成膜助劑會到某些限制。

④水解穩(wěn)定性有些乳液pH值在9左右，如果成膜助劑用在這類乳液中就會發(fā)生水解，降低其使用效果。乙二醇醚酯就是一種會水解的成膜助劑。盡管這些醇醚酯類在降低乳液MFT上效果較顯著，但會水解還原成乙醇醚原始化合物。

成膜助劑在涂料中的作用

涂料成膜助劑又稱聚結(jié)助劑，能促進乳膠粒子塑性流動和彈性變形，改善聚結(jié)性能，使涂料能在較廣泛施工溫度范圍內(nèi)成膜，是一種易消失的增塑劑。

要探討成膜助劑，我們首先需要了解乳膠漆涂料的成膜過程，乳膠漆涂料成膜過程較溶劑型涂料復(fù)雜，大致分為3個階段：

1、充填過程  乳膠漆施工后，水分揮發(fā)，當乳膠微粒占膜層的74%（體積）時，微粒相互靠近達到密集的充填狀態(tài)。組分中的乳化劑及其它水溶性助劑留在微粒間隙的水中。

2、融合過程  水分繼續(xù)揮發(fā)，高聚物微粒表面吸附的保護層破壞，外露的微粒相互接觸，其間隙愈來愈小，至毛細管徑大小時，由于毛細管作用，其毛細管壓力高于聚合物微粒的抗變形力，微粒變形，然后凝聚、融合成連續(xù)的涂膜

3、擴散過程 殘留在水中的助劑逐漸向涂膜擴散，并使高聚物分子長鏈相互擴散，涂膜均勻而具有良好的性能。

乳膠顆粒的凝結(jié)成膜是一個相當長的過程。研究干燥2h、4h、1d、3d、5d下乳膠粒子凝結(jié)情況，可知粒子凝結(jié)是個逐步過程，直到21天后顆粒才逐漸消失而成為連續(xù)均勻的涂膜，但完全成膜還需要經(jīng)過鏈段互相滲透的過程。一般錯誤地認為乳膠漆在較短時間就能完全成膜，忽略了各個成膜階段的溫度控制，特別是外用乳膠漆在施工后的溫度變化較大，而使形成涂膜不理想，表現(xiàn)為各種涂膜缺陷，如光澤下降、附著力差、耐擦洗差、耐沾污性不良、耐候性不理想等。因而有效添加成膜助劑，較大幅度地降低成膜溫度，是改善乳膠漆低溫施工性能的有效措施。

成膜助劑與涂膜硬度的關(guān)系

成膜助劑多為分子量較大的高沸點有機化合物，遷移速度慢，揮發(fā)速率低，延長了達到硬度的時間。在傳統(tǒng)涂料中鄰苯二甲酸酯類的增塑劑不能揮發(fā)，而是隨時間的推移緩慢遷移至漆的表面，帶來的問題是涂膜長時間表現(xiàn)出抗粘連性差和耐劃傷性差，并且容易沾塵。因此，水性涂料配方中盡可能不用增塑劑。醇酯類成膜助劑一般比醇醚類成膜助劑揮發(fā)慢，所以用醇酯做成膜助劑的涂膜硬度的展現(xiàn)也慢。水性涂料成膜后成膜助劑對涂膜硬度展現(xiàn)的影響主要取決于2個因素：成膜助劑在涂膜中的遷移速度和在空氣中的揮發(fā)速率。