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發布時間：2021-09-19 09:37
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涂料成膜助劑發展方向
盡管成膜助劑對乳膠漆的成膜有很大作用，但成膜助劑是有機的溶劑，對環境是有影響的，所以發展的方向是環境友好型的有效成膜助劑：(一)是降低氣味。Coasol、DBE-IB、OptifilmEnhancer300、TXIB、TXIB和Texanol的混合物都能降低氣味。盡管TXIB在降低MFFT和早期耐洗刷性稍差，但通過和Texanol的混用，能在這些方面得到改善。液態石水性涂料造粒(二)是降低揮發性有機物（VOC）。多數成膜助劑是涂料VOC的重要組成部分，因此成膜助劑應該用得越少越好。選用成膜助劑要優先考慮不屬于VOC限制范圍，但揮發性不得太慢、成膜效率還要高的化合物。在歐洲，VOC是指那些沸點等于或低于250℃的化學物質。沸點超過250℃的那些物質不歸入VOC的范疇，所以使成膜助劑向高沸點發展。如Coasol、LusolvanFBH、DBE-IB、OptifilmEnhancer300。(三)是低毒、安全、可接受的生物降解性。(四)是活性成膜助劑。
助劑的分類和應用
水性涂料有水分散型和水溶型兩種,其中以水分散涂料的應用較為廣泛,水分散的水性涂料中按粒徑大小與外觀又可分為膠體分散和乳液分散兩種。水性涂料用助劑的種類較多,主要有乳化劑、成膜助劑、增稠劑及潤濕劑、分散劑、消泡劑、防凍劑、流平劑、防霉劑及防腐劑、pH調節劑等。助劑雖然在乳膠涂料中所占的質量分數不大,但其與涂料的各個環節密切相關。
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果時，水溶性成膜助劑用量應比水不溶性成膜助劑大。
②揮發速率在水分揮發后，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得很慢。因此，實際涂膜要經歷幾周才能變硬。
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成膜助劑會到某些限制。
④水解穩定性有些乳液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助劑，能促進乳膠粒子塑性流動和彈性變形，改善聚結性能，使涂料能在較廣泛施工溫度范圍內成膜，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雜，大致分為3個階段：
1、充填過程 乳膠漆施工后，水分揮發，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。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 水分繼續揮發，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下乳膠粒子凝結情況，可知粒子凝結是個逐步過程，直到21天后顆粒才逐漸消失而成為連續均勻的涂膜，但完全成膜還需要經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。
