成膜助劑又稱凝聚劑、聚結(jié)劑,它能使聚合物粒子溶脹、受壓變形,從而降低乳液及乳膠漆的成膜溫度。成膜助劑常常為高沸點(diǎn)的溶劑,具有一定的揮發(fā)性,在涂膜形成后慢慢揮發(fā)。如醇酯(十二碳醇酯)類、乙二醇醚類和乙二醇酯類。它們能夠軟化乳膠聚合物顆粒,使這些顆粒聚結(jié)融合再一起,更好地形成薄膜。
理想的成膜助劑應(yīng)具有下列特性:作為聚合物乳液的良溶劑,可降低乳液聚合物的成膜溫度;在水中溶解度小;具有一定的揮發(fā)性,成膜過程中能滯留在涂膜中發(fā)揮作用,成膜后全部揮發(fā),不影響漆膜性能;不影響乳液的穩(wěn)定性。
成膜助劑的種類很多:
一、醇類(如苯甲醇)
二、醇酯類(如十二碳醇酯)
三、醇醚類(乙二醇丁醚、丙二醇苯醚等)
四、醇醚酯類
融合過程。隨著水分的進(jìn)一步揮發(fā),聚合物微粒表面吸附的保護(hù)層破壞,裸露的微粒相互接觸,其間隙愈來愈小,至毛細(xì)管經(jīng)大小時(shí),由于毛細(xì)管作用,其毛細(xì)管壓力高于聚合物微粒的抗變形力,微粒變形,后凝集、融合成連續(xù)的涂膜。這一過程是乳膠漆能否成膜的關(guān)鍵,若乳液聚合物的玻璃化溫度(Tg)較高(為了使涂膜具有良好的機(jī)械性能,耐候性和沾污性,Tg值一般不能太低),在較低環(huán)境溫度下,就很難變形,從而會(huì)使融合過程受阻,導(dǎo)致不能成膜,這時(shí)需要用成膜助劑協(xié)助成膜。成膜助劑可以使乳膠粒子溶脹變軟,因此,很容易使他們?nèi)诤显谝黄鹦纬蛇B續(xù)的膜。
成膜助劑通常為高沸點(diǎn)溶劑,其揮發(fā)速率相較于水更低,會(huì)在涂膜形成后慢慢揮發(fā)。成膜助劑能促進(jìn)高分子化合物塑性流動(dòng)和彈性變形,改善其聚結(jié)性能,幫助其在較廣泛施工溫度范圍內(nèi)成膜,是一種容易揮發(fā)消失的增塑劑。
成膜助劑可以降低乳膠漆的成膜溫度, 使乳液粒子變形更容易, 提高了乳液粒子凝聚程度、乳液聚合物與顏料之間的潤濕、乳膠漆膜的機(jī)械性能、乳膠漆膜的致密度、乳膠漆的耐洗擦性。成膜助劑用量較少時(shí), 增加乳膠漆用量可以顯著提高乳膠漆的耐洗刷性能, 隨著成膜助劑用量增加, 乳膠漆耐洗刷性能改善效果下降。