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关键词:成膜助剂在乳胶漆中的应用；app应用
1前言
建筑涂料在涂料行业中占有非常重要的地位。目前，国内建筑涂料在涂料中的比重日益增加。随着人们生活水平的提高，对建筑乳胶漆的质量要求越来越高，涂膜的质量直接影响涂料的性能。
一般认为乳胶漆可以在短时间内完全成膜，但忽略了各成膜阶段的温度控制。尤其是外用乳胶漆施工后温度变化较大，使得最终涂层的性能不尽人意，如光泽下降、附着力差、耐擦洗性差、耐沾污性差、耐候性不理想等。有效地加入成膜助剂可以大大降低成膜温度，是提高乳胶漆低温施工性能的有效措施。本文就几种成膜助剂在乳胶漆中的应用进行了一系列实验，对建筑乳胶漆的配方设计有一定的参考作用。
2实验部分
与溶剂型涂料不同，乳胶漆的成膜机理一般分为以下几个过程:
第一，灌装工艺。乳胶漆施工后，水分挥发，乳胶粒占膜层74%(体积)时，颗粒相互靠近，达到密实填充状态。组分中的乳化剂和其他水溶性添加剂保留在颗粒之间的水中。
第二，融化台湾的过程。水分继续蒸发，吸附在聚合物颗粒表面的保护层被破坏。暴露出来的颗粒相互接触，缝隙越来越小。当毛细管直径较大时，由于毛细管作用，毛细管压力高于聚合物颗粒的变形阻力，颗粒发生变形，最终凝集融合成连续的涂层。这个过程是乳液能否成膜的关键。如果乳液粒子的玻璃化转变温度(Tg)较高(为了使涂膜具有良好的力学性能、耐候性和耐沾污性，Tg值不能太低)，在较低的环境温度下将难以变形，阻碍熔融过程，导致不能成膜。这时往往需要成膜助剂来辅助成膜。
第三，扩散过程。残留在水中的添加剂逐渐向涂膜扩散，并使聚合物分子的长链相互扩散，形成性能良好的均匀涂膜。
成膜助剂是一种挥发性临时增塑剂，能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形，提高其聚结性。它可以在很宽的施工温度范围内成膜。理想的成膜助剂应具有以下特点:作为聚合物乳液的良溶剂，能降低聚合物乳液的最低成膜温度；在水毛巾中溶解度小；具有一定的挥发性，在成膜过程中能停留在涂料中并发挥作用，成膜后全部挥发，不影响涂料性能；不影响乳液的稳定性。
成膜助剂有很多种，包括醇类(如笨甲醇)、酯类醇类(如Texanol酯类醇类)、醇醚类(如乙二醇丁醚、丙二醇二苯醚)、醇醚酯类(如己二醇丁醚醋酸酯)。常用的成膜助剂有德士醇酯醇、苯甲醇(BA)、乙二醇丁醚(EB)、丙二醇苯醚(PPH)。以下是这些常用成膜助剂的对比试验。
2.1主要仪器设备最低成膜温度仪(日本日新工业株式会社，IV605)
2.2试验用乳液本次试验采用国内有代表性且应用广泛的纯丙、苯丙、醋丙、叔醋等乳液，如长兴、巴斯夫、联坦、国民淀粉、罗门哈斯、江苏口楚集团、北京东方化工J-1、北京通州互利化工厂、北京向真贸易公司、山东青州宝达化工厂、北京科信工贸有限公司等由于空间限制。
2.3乳液中成膜助剂的性能测试与涂料的相容性测试:将乳液直接与成膜助剂Texanol酯醇、苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚混合，观察乳液的性能。
乳液粘度的测定:在正常配伍的乳液中加入人成膜助剂后，测定粘度，观察粘度变化。
乳液低成膜温度的确定:将相容的乳液与几种成膜助剂混合，确定其最低成膜温度(MFT)。
乳液冻融稳定性试验:加入相应量孔液的Texanol、BA、EB、PPH成膜助剂(最低成膜温度降至0℃)，置于-10%冰箱中16h，再置于标准条件下(室温23±2℃，相对湿度50±5%)8h，以此类推。
乳液贮存稳定性试验:在正常配伍的乳液中加入相应量的德士醇酯醇、苯甲醇、EB、PPH成膜助剂，在标准条件下(室温23±2℃，相对湿度50±5%)放置3个月。定期观察乳液的状态，并测定其粘度和pH值。
2.4涂层的性能测试
选择了不同的成膜助剂(Texanol、EB、PPH和BA)来比较它们对涂料性能的影响。PPH和BA不能直接加入，要用醇类溶剂混合，在制漆过程中慢慢加入，防止絮凝。如果在搅拌下缓慢加入EB，它不需要与醇溶剂混合，但加入速度应该缓慢。
根据国家标准GB/T 9755-95，Texanol酯醇在耐擦洗性方面优势突出，可能是因为其他成膜助剂与纯丙乳液不相容，影响乳液成膜，从而影响涂料性能。在生产过程中，应注意成膜助剂的加入不能过快，以免絮凝，影响涂料的性能。
3结果和讨论
3.1成膜助剂与乳液的相容性
成膜助剂与乳液的相容性试验结果:BA、EB、PPH在6512苯丙乳液中相容性好，PPH在除纯丙乳液外的其他乳液中相容性好，但这些成膜助剂要慢慢加入。否则容易造成絮凝。对于纯丙乳液，加入这三种成膜助剂会引起絮凝，有时可以将这些成膜助剂与醇类溶剂混合加入乳液中，避免破乳。曲氨醇酯醇与我们收集的任何乳液都有很好的相容性，添加方法简单，不易造成破乳，对乳液有普适性。
3.2对乳液粘度的影响加入成膜助剂后，乳液的粘度基本上升。这是因为成膜助剂会使乳胶粒软化，乳胶粒膨胀变大。只要用量合适，不会影响乳液的使用。但由于乳液粒子的溶胀，乳液粒子表面的表面活性剂和保护胶体的浓度相应降低，甚至被大量成膜助剂取代，使乳液不稳定。
3.3对乳液MFT的影响
成膜助剂对乳液MFT的影响:对于相容性好的乳液，成膜助剂的用量应达到最低成膜温度0℃，对于苯丙乳液，应加入苯甲醇的用量比例。德士醇酯醇小，可能是由于相似配伍的原理。苯甲醇能最大程度地软化苯丙乳液颗粒，使乳液最低成膜温度降低到0℃，用量较少，但有毒性，与其他类型乳液相容性差，必须与醇类溶剂配合使用。EB易溶于水，加入乳液后不易与乳液颗粒接触，所以用量相应较大，但挥发速度与水相当，甚至更快，不利于成膜。从而影响涂层的性能。PPH对苯丙乳液的效果较好，但由于其在水中的溶解度略高，不易与乳液颗粒接触。所以PPH兼容乳液的效果和Texan0l酯醇差不多，但Texan 0L酯醇在加入十纯丙乳液或其他类型乳液的方式上比其他成膜助剂简单，用量也不大。
3.4对乳液冻融稳定性的影响添加成膜助剂对乳液的冻融稳定性有一定的影响。五次循环后，乳液凝结，因为成膜添加剂使乳液颗粒溶胀，并相应降低保护胶体的浓度。所以，如果成膜助剂和乳液作为基料，要注意不能低温保存。
3.5对乳液储存稳定性的影响
成膜添加剂对乳液的储存稳定性没有影响(仅适用于相容性好的乳液)。随着时间的延迟，部分乳液的pH值略有下降，这是由于用来中和乳液的氨水挥发造成的。
乳胶漆的成膜机理；
乳胶漆的成膜分为乳胶粒子密集堆积、乳胶粒子融合、聚合物链端相互扩散三个过程。
乳胶漆涂刷在底材上，涂料中的挥发物(主要是水)被蒸在外面，被吸在里面，涂料的固含量不断增加，颗粒相互靠近，最终达到最密实的堆积。
继续干燥，覆盖胶乳颗粒表面的吸附层被破坏，暴露的聚合物颗粒直接接触。在聚结溶剂的溶胀和溶解作用下，颗粒软化、变形并融合形成连续的薄膜。
在乳胶粒子融合的同时和之后，聚合物表面的链端分子相互渗透扩散，涂膜进一步均匀化。
乳胶漆的成膜与天气条件有很大关系。高温、大风、低湿、低温、湿度过大都会导致乳胶粒子成膜不良，影响涂膜性能。