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深入细致地认识和把握水性涂料的成膜过程, 对于提高涂料成膜性能、 减少成膜助剂的用量、 发展低VOC或零VOC等环保涂料将大有帮助。 从助成膜机理来看,成膜助剂在成膜过程中提供足够的自由体积,以使聚合物粒子变形和聚合物分子链段扩散、缠绕而融合成连续的膜。根据自由体积理论,成膜助剂的用量可以通过公式估算。但是实际情况却是,不同的成膜助剂对同一乳液降低最低成膜温度的能力是不同的,显然成膜助剂的其他性能也具有不可忽视的影响。
应用实践发现,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。成膜助剂如同一种“临时”增塑剂,用以降低聚合物的 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值恢复至初始值。通常情况下大多数成膜助剂在室温下挥发比水滞后 1~2h, 因此成膜助剂应该由挥发性较慢的溶剂组成。作为成膜助剂的最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最后从涂层中自行挥发。 丙二醇丁醚作为水性涂料的成膜助剂,它对乙丙乳胶漆、苯丙乳胶漆效果较好,加乳液的 4%即可使水性涂料的最低成膜温度从20℃降到4℃左右。