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?。痪哂幸欢ǖ膿]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
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, 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。
擴(kuò)散過程。殘留在水中的助劑逐漸向涂膜擴(kuò)散,并使聚合物長鏈相互擴(kuò)散、滲透、纏繞形成具有良好性能的均勻涂膜。隨著成膜助劑從漆膜中逐漸揮發(fā),終達(dá)到理想的漆膜性能。成膜助劑是一種可以揮發(fā)的暫時性增塑劑,能促進(jìn)乳膠粒子的塑性流動和彈性變形,改善其聚結(jié)性,可在廣泛的施工溫度范圍內(nèi)成膜。
在熱塑性的水性乳液中,為了保證涂膜硬度、耐化學(xué)品等性能,必須提高乳液聚合物的玻璃化溫度,與此同時,涂膜所需的成膜溫度(MFT)也就比較高,給較低溫度下涂料的施工和成膜帶來麻煩,而成膜助劑正好可以解決這個問題,使高性能與低施工溫度可以不發(fā)生沖突。