理想的成膜助劑應具有下列特性:
(一)、成膜助劑必須是聚合物的強溶劑, 對多種水性樹脂都有的成膜效率,并具有很好的相容性,較好降低水性樹脂的成膜溫度,不會會影響漆膜的外觀及其光澤;
(二)、氣味低、加量少、效果優(yōu)異、環(huán)保性佳、具有一定的揮發(fā)性,有效調節(jié)干燥速率,以便于施工;
(三)、優(yōu)異的水解穩(wěn)定性,在水中的溶解度小,其揮發(fā)速度應低于水和乙醇,在成膜前保留在涂料涂層中,成膜后須完全揮發(fā),不影響涂膜性能;
(四)、加人乳膠體系后吸附在乳膠粒子表面,能為乳膠粒吸附而具有優(yōu)良的聚結性能,充分溶解和溶脹水性樹脂不影響乳膠粒子的穩(wěn)定性。
成膜助劑又稱聚結助劑。能促進高分子化合物塑性流動和彈性變形,改善聚結性能,能在較廣泛施工溫度范圍內成膜的物質。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、丙二醇甲醚醋酸酯等。
成膜助劑又稱凝聚劑、聚結劑,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,使這些顆粒聚結融合再一起,更好地形成薄膜。
成膜助劑通常為高沸點溶劑,其揮發(fā)速率相較于水更低,會在涂膜形成后慢慢揮發(fā)。成膜助劑能促進高分子化合物塑性流動和彈性變形,改善其聚結性能,幫助其在較廣泛施工溫度范圍內成膜,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, 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。
充填過程。乳膠漆施工后,隨著水分逐漸揮發(fā),原先以靜電斥力和空間位阻穩(wěn)定作用而保持分散狀態(tài)的聚合物顆粒和顏料、填料顆粒逐漸靠攏,但仍可以自由運動。在該階段,水分的揮發(fā)與單純水的揮發(fā)相似,為恒速揮發(fā)。
融合過程。隨著水分的進一步揮發(fā),聚合物微粒表面吸附的保護層破壞,裸露的微粒相互接觸,其間隙愈來愈小,至毛細管經大小時,由于毛細管作用,其毛細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,從而會使融合過程受阻,導致不能成膜,這時需要用成膜助劑協(xié)助成膜。成膜助劑可以使乳膠粒子溶脹變軟,因此,很容易使他們融合在一起形成連續(xù)的膜。