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成膜助劑
成膜助劑又稱聚結(jié)助劑。能促進(jìn)高分子化合物塑性流動(dòng)和彈性變形,改善聚結(jié)性能,能在較廣泛施工溫度范圍內(nèi)成膜的物質(zhì)。是一種易消失的增塑劑。常用的為醚醇類高聚物的強(qiáng)溶劑,如丙二醇丁醚等。以前常用的乙二醇丁醚由于對(duì)人體有生殖毒性,現(xiàn)在已被大多數(shù)國(guó)家禁用。
一般乳液會(huì)有成膜溫度,當(dāng)環(huán)境溫度低于乳液成膜溫度時(shí)乳液不易成膜,成膜助劑能改善乳液成膜機(jī),幫助成膜。成膜后成膜助劑揮發(fā),不會(huì)影響涂膜的特性。補(bǔ)充,乳膠漆體系中成膜助劑所指的是醇酯十二,在乳膠漆體系中的發(fā)展中,成膜助劑的在不同階段的具體產(chǎn)品也是不一樣的,從 200號(hào)油,到乙二醇,之后乳膠漆體系中常用的是醇酯十二!
涂料成膜的化學(xué)機(jī)理
為了賦予乳液聚合物優(yōu)良的性能,常將線性乳液聚合物進(jìn)行交聯(lián),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。常用方法是在共聚單體中引入帶有交聯(lián)官能團(tuán)的單體,得到的乳液共聚物在分子鏈上帶有交聯(lián)基團(tuán),通過(guò)在共聚物分子鏈上交聯(lián)基團(tuán)之間的化學(xué)反應(yīng),或通過(guò)分子鏈上的交聯(lián)基團(tuán)和外加交聯(lián)劑之間的化學(xué)反應(yīng)生成交聯(lián)鍵。從而對(duì)涂料成膜后的耐水,耐溶劑等性能產(chǎn)生影響。如帶有多雙鍵的二乙烯基苯,乙二醇雙丙烯酸脂等可以通過(guò)其上帶的雙鍵參加交聯(lián)反應(yīng),帶有雙鍵和環(huán)氧基團(tuán)的丙烯酸樹脂等可以通過(guò)其上帶有的環(huán)氧基團(tuán)與分子鏈和外加交聯(lián)劑發(fā)生反應(yīng)而生產(chǎn)交聯(lián)鍵。
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(jìn)乳膠粒子塑性流動(dòng)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(guò)程,乳膠漆涂料成膜過(guò)程較溶劑型涂料復(fù)雜,大致分為3個(gè)階段:
1、充填過(guò)程 乳膠漆施工后,水分揮發(fā),當(dāng)乳膠微粒占膜層的74%(體積)時(shí),微粒相互靠近達(dá)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(guò)程 水分繼續(xù)揮發(fā),高聚物微粒表面吸附的保護(hù)層破壞,外露的微粒相互接觸,其間隙愈來(lái)愈小,至毛細(xì)管徑大小時(shí),由于毛細(xì)管作用,其毛細(xì)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(kuò)散過(guò)程 殘留在水中的助劑逐漸向涂膜擴(kuò)散,并使高聚物分子長(zhǎng)鏈相互擴(kuò)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(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)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(gè)逐步過(guò)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(guò)鏈段互相滲透的過(guò)程。一般錯(cuò)誤地認(rèn)為乳膠漆在較短時(shí)間就能完全成膜,忽略了各個(gè)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。