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水性漆基础知识

 

 

水性涂料配方设计体系 - 成膜助剂

 

构成乳液或分散体的聚合物通常具有高于室温的玻璃化温度为了使乳液粒子很好地融合成为均匀的漆膜,必须使川成膜助剂降低最低成膜温度(MFFT)。成膜助剂是一类小分子有机化合物,存在于漆膜中的成膜助剂最终会逐渐逸出并挥发掉多数成膜助剂是涂料VOC的重要组成部分,因此成膜助剂该用得越少越好。选用成膜助剂要优先考虑不属于VOC限制范围,但挥发性不得太慢、成膜效率还要高的化合物。成膜助剂的量取决于配方中乳液或水分散体的用量和玻璃化温度。乳液或水分散体用量大以及聚合物的Tg高,成膜助剂的用量也要大,反之用量少,配方设计时,首先考虑成膜助剂大约占乳液的或水分散体的3%-5%,或占乳液或分散体固体分的5 %~15%。但是,对Tg超过35℃的聚合物乳液可能要提高成膜助剂的用量才能保证低温成膜的可靠性,这时应逐渐提高成膜助剂的用量,直至低温(10℃左右或更低)涂装能形成不开裂、不粉化的均匀漆膜为止,找出成膜助剂的最低用量。成膜助剂的用量达乳液或分散体的15%或者更高是不可取的,应考虑更换其他成膜助剂再试。除降低最低成膜温度和提高漆膜致密度外,成膜助剂还能改善工性能,增加漆的流平性,延长开放时间,提高漆的贮存稳定,特别是低温防冻性。

 

水性木器涂料的成膜助剂一般为醇醚类型的溶剂,最为常用的是二乙醇醚类、丙二醇醚类以及N-甲基吡咯烷酮等成膜助剂,并具有高低沸点之分。水性木器涂料在夏季施工时,水分挥发较快,即表干相对过快,有部分水分可能会在未干透之前封闭在涂膜内,导致涂膜发白或是流平不好的弊端。因而,可通过添加少量适当而合适的高沸点溶剂来延缓涂膜的干燥速度,延长涂膜的开放时间,改善其施工性能和涂膜外观。在冬季里,由于气温较低,水性木器涂料的干燥速度较慢,也即水的挥发较慢,但成膜助剂相对比水挥发快一些,或许部分与水一起蒸发,使水性木器涂料不能形成致密的涂层,导致水性木器涂料的涂膜存在发白和开裂的现象。所以添加成膜助剂时,一定要考虑克服水性木器涂料在不同季节的施工性,同时还要考虑其尽可能干燥速度快一些,这也是水性木器涂料最难的技术要点,尤其是Tg较高的丙烯酸分散体更是难解决的问题。因此,多种成膜助剂来搭配是最好的选择。

 

成膜助剂有一个与树脂体系的相容性问题,在一个体系中很好的成膜助剂在另一种水性木器漆中可能造成体系不稳定,或者起严重,或者重涂性不良。配方设计时要充分考虑到这一点,并且过试验选取最佳成膜助剂及其用量。

 

 

 

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