涂料成膜助剂在水性涂料中的作用
成膜助剂是建筑涂料产品重要组成材料,它可以改进生产工艺、改善产品性能 ,提高涂料施工性能、减少对环境的污染,开发新型涂料特殊功能。尽管绝大多数助剂在涂料中使用的相对比例不高,但往往对提高和改善涂料和涂膜的性能却能起到十分关键的作用,因此越来越受到业界人士的重视。
成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂,通常为高沸点溶剂,成膜助剂的作用如同一种“临时”增塑剂,用以降低聚合物的玻璃化温度(Tg),一旦颗粒变形与成膜过程完成后,成膜助剂会从涂膜中挥发,从而使聚合物Tg值***至初始值。通常情况下,大多数成膜助剂在室温下挥发比水滞后1—2小时,因此,成膜助剂应该由挥发性较慢的溶剂组成。作为成膜助剂的很大先决条件就是在干燥过程中,水分挥发,而成膜助剂仍留在涂层中,它之后从涂层中自行挥发。通常应用于涂料的胶乳都具有较低的玻璃化转变温度(Tg).如VAE乳液的在一3℃左右,因此.在大多数气温高于5℃条件下.这些乳液都可以正常成膜,而成膜助剂的加入,对加速涂膜干固起到了一定的作用。图1是乙二醇作为成膜助剂时,对***涂料干固时间的影响。随着乙二醇掺量的增加,涂膜的干固时间也随之降低。
成膜助剂
作用原理溶解性,又能够和水相互混溶的溶剂。成膜助剂在乳液粒子的融合和结膜阶段起着溶剂的作用,使聚合物颗粒表面溶胀、变软,使其在成膜过程中更容易变形。在成膜助剂的作用下,乳液粒子之间的界面消失,形成连续均匀的膜。这就增大了低温成膜的可能性,较低成膜温度随成膜助剂的增加而下降。用量继续增大后,降低MFT的作用减少,再增大用量就看不出有多大效果了。而成膜助剂会从涂膜中逸出,是涂料中VOC的主要来源,不宜多加,控制在涂料配方量的1%~2.5%为宜(与乳液用量和乳液的玻璃化温度显著相关)。大多数配方体系中,使用一种成膜助剂即可,但有时也需用几种成膜助剂来起增溶作用,以调节挥发速度。Tg高的硬聚合物乳液应选挥发速度慢和增溶作用大的成膜助剂。
成膜助剂对MFT的影响
成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂,通过降低聚合物表面积,降低表面能,控制水的蒸发以促进聚合物成膜。一旦乳液成膜过程完成,成膜助剂会从涂膜中挥发,从而使聚合物玻璃化温度***至初始值。实验证明,成膜助剂的水溶性、相容性和挥发性影响着成膜助剂在涂料中的存在状态、运动行为和使用效果。
成膜助剂在乳液粒子的融合和成膜阶段起着溶剂的作用。在成膜助剂的作用下乳液粒子之间的界面消失,形成连续均匀的膜。增大了低温成膜的可能性,很低成膜温度随成膜助剂的增加而下降。然而用量增加到一定程度,其效果不明显反而会增加成本。
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