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發布時間:2021-07-29 19:27  
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涂料成膜助劑簡介
一般乳液會有成膜溫度,當環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,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展中,成膜助劑的在不同階段的具體產品也是不一樣的,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良的性能,常將線性乳液聚合物進行交聯,形成三維網狀結構。常用方法是在共聚單體中引入帶有交聯官能團的單體,得到的乳液共聚物在分子鏈上帶有交聯基團,通過在共聚物分子鏈上交聯基團之間的化學反應,或通過分子鏈上的交聯基團和外加交聯劑之間的化學反應生成交聯鍵。從而對涂料成膜后的耐水,耐溶劑等性能產生影響。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反應,帶有雙鍵和環氧基團的丙烯酸樹脂等可以通過其上帶有的環氧基團與分子鏈和外加交聯劑發生反應而生產交聯鍵。
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現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過緊密堆積實現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粒子邊界的融合。
( 2) 增加自由體積
在玻璃態下鏈段的自由體積處于被凍結的狀態,不能為分子鏈的擴散和構像調整提供足夠的空間,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,也可根據成膜助劑在水相中的分配系數和聚合物中的分配系數的不同比例來達到體系的低溫成膜性和穩定性的平衡,所以成膜助劑的類型和用量必須要根據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。