涂料成膜助劑簡介

一般乳液會有成膜溫度，當環(huán)境溫度低于乳液成膜溫度時乳液不易成膜，成膜助劑能改善乳液成膜機，幫助成膜。成膜后成膜助劑揮發(fā)，不會影響涂膜的特性。補充，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！

涂料成膜的化學機理

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行交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結構。常用方法是在共聚單體中引入帶有交聯(lián)官能團的單體，得到的乳液共聚物在分子鏈上帶有交聯(lián)基團，通過在共聚物分子鏈上交聯(lián)基團之間的化學反應，或通過分子鏈上的交聯(lián)基團和外加交聯(lián)劑之間的化學反應生成交聯(lián)鍵。從而對涂料成膜后的耐水，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其上帶的雙鍵參加交聯(lián)反應，帶有雙鍵和環(huán)氧基團的丙烯酸樹脂等可以通過其上帶有的環(huán)氧基團與分子鏈和外加交聯(lián)劑發(fā)生反應而生產(chǎn)交聯(lián)鍵。

成膜助劑

成膜助劑又稱聚結助劑，在涂料中有廣泛的應用。是一種易消失的增塑劑。常用的為醚醇類高聚物的強溶劑，如丙二醇丁醚等。目前的研究主要集中在以下兩點

( 1) 增塑作用

在成膜過程中通過降低聚合物的Tg 來達到改善其成膜性能的作用，李效玉等、穆元春等通過研究發(fā)現(xiàn)由于成膜助劑的添加，大大降低了的外層Tg，在成膜過程中能夠使乳膠粒子經(jīng)過緊密堆積實現(xiàn)粒子邊界的融合并成膜。而沒有添加成膜助劑的對比實驗組則不能實現(xiàn)粒子邊界的融合。

( 2) 增加自由體積

在玻璃態(tài)下鏈段的自由體積處于被凍結的狀態(tài)，不能為分子鏈的擴散和構像調(diào)整提供足夠的空間，而隨著成膜助劑的添加，降低了其Tg，為聚合物粒子變形及分子鏈段擴散提供了足夠的自由體積，從而能使其完成纏繞融合成連續(xù)膜。

成膜助劑的親水和親油值HLB

成膜助劑緊密地參與到成膜過程中，因此其對漆膜的光澤、耐擦洗性、腐蝕性、耐水性、及干燥時間都有影響。

成膜助劑是水性木器涂料助劑中較為重要的成分之一，直接影響水性木器涂料干燥速 度、初期的耐水性、低溫施工成膜性以及貯存穩(wěn)定性等因素，成膜助劑直接決定著聚合物乳膠粒子聚結成完整連續(xù)涂膜的程度,進而影響涂膜的長期防腐蝕效果。成膜助劑與水性樹脂的搭配是水性木器涂料配方成型的基石。好的成膜助劑是必須具有環(huán)境安全、添加量少、干燥快速以及較有效地降低水性樹脂的很低成膜溫度(MFFT)的特性。

實際使用時，常常通過兩種或兩種以上的成膜助劑來搭配，也可根據(jù)成膜助劑在水相中的分配系數(shù)和聚合物中的分配系數(shù)的不同比例來達到體系的低溫成膜性和穩(wěn)定性的平衡，所以成膜助劑的類型和用量必須要根據(jù)體系中水性樹脂的類型、很低成膜溫度，與體系各成分的相容性以及施工的寬容性來確定，配方設計時要充分考慮到這一點，并且通過試驗選取較佳成膜助劑及其用量。

成膜助劑與乳液的相容試驗結果表明：BA、乙二醇丁醚（EB）、丙二醇苯醚（PPH）在苯丙乳液中相容性好，PPH在純丙乳液外的其他乳液中相容性好，但這幾種成膜助劑都要緩慢滴加，否則容易造成絮凝。對于純丙乳液，加入上述三種成膜助劑都會產(chǎn)生絮凝，易造成破乳。十二碳醇酯在任何一種乳液中的相容性都很好，且添加方式簡單，不易造成破乳，對乳液具有普遍性。