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1、乳胶漆中成膜助剂最佳添加量探究摘要成膜助剂对乳胶漆起着极为重要的作用，它的主要性能就是降低乳胶漆的最低成膜温度，同时成膜助剂是一种有机溶剂，对环境有影响，大多数的成膜助剂都是挥发性有机化合物(VOC),这就要求我们在乳胶漆生产过程中尽量降低成膜助剂的用量。为此本文通过成膜助剂对乳胶漆成膜效果的研究，找出成膜助剂在不同乳液体系中的最佳添加量，为乳胶漆生产企业提供理论基础。关键词成膜助剂；乳胶漆；成膜温度；最佳添加量中图分类号TQ637文献标识码A文章编号1674-6708(2013)84-0103-020引言乳胶漆是以合成树脂乳液为
2、基料，以水为分散介质，加入颜填料和助剂，经一定工艺过程制成的产品。只有在一定的温度下才能成膜，能形成连续涂膜的最低温度，称为乳液的最低成膜温度(MFT)。乳胶漆的所有性能只有在获得良好的涂膜后才能体现出来，成膜效果直接影响产品的质量。众所周知，成膜助剂加量越大，乳液的最低成膜温度越低，成膜效果越好。但是考虑到企业的原材料成本以及当今最为重要的环保因素，我们有必要对成膜助剂的最佳添加量进行研究。1试验方案1.1原材料1.1.1乳液苯丙乳液（RS-998A）：主要用于内外墙涂料，固含量48%,粒径0.l?m〜0.2?m,MFT（最低成
3、膜温度）20°C,生产企业上海巴德富实业有限公司；环氧改性有机硅接枝丙烯酸乳液（ML-195）：固含量45%,粒径0.08?m,MFT（最低成膜温度）26°C,Tg（玻璃化温度）30°C,生产企业上海日出化工有限公司；硅丙乳液（LWJ-8338）：主要用于中高挡真石漆，固含量48%,MFT（最低成膜温度）32°C,Tg（玻璃化温度）30°C,生产企业江苏李文甲化工有限公司。1.1.2成膜助剂齐大成膜助剂：生产企业姜堰市齐大涂料助剂有限公司；Texanol醇酯：生产企业齐鲁伊士曼精细化工有限公司。1.2仪器设备高速分散机：型号GFJ
4、-0.4,上海现代环境工程技术有限公司；电子天平：GT-P13503-S,高铁检测仪器有限公司；最低成膜温度测定仪：型号QMB,天津森日达试验设备有限公司。1.3试验方法将成膜助剂按乳液量的1%、3%和6%分别加入到上述三种乳液中并混合均匀，用高速分散机在400r/min〜600r7min的速率下机械搅拌5mino然后将其密封静置24h后，按GB/T9267-1988《乳胶漆用乳液最低成膜温度的测定规定》，测定其最低成膜温度。通过试验来分析成膜助剂的添加量对乳胶漆成膜效果的影响。2结果分析与讨论2.1乳胶漆的成膜机理乳胶漆的成膜物
5、质是乳液，其成膜机理是由水分蒸发、乳胶粒变形和乳胶分子链段扩散缠绕而融合成连续膜。乳液是非均相体系，它由悬浮在水中的球形颗粒组成，颗粒之间被水隔断，要形成连续的膜，必须使球形颗粒变形、乳胶分子链段扩散缠绕而融合，而乳胶粒变形和乳胶分子链段扩散缠绕都需要乳胶聚合物体系（乳胶漆中除颜填料外的所有组分混合体）中有大于2.5%的自由体积（指未被分子占据的体积，已被分子占据的体积称已占体积）。聚合物在温度达到玻璃化温度（Tg）时，自由体积达到最小值2.5%,只有温度高于Tg时，自由体积增加，高分子聚合物链段获得足够动能和必要的自由空间，进行
6、扩散和构象调整。所以乳胶漆的成膜温度必须高于乳胶聚合物体系的Tg。2.2成膜助剂的作用成膜助剂是添加到乳胶漆中帮助成膜的高沸点溶剂，它可以使Tg较高的聚合物在较低的温度下成膜。成膜助剂吸附在聚合物粒子上，因溶解作用使粒子变形更容易，加上本身Tg低，可以提供较多的自由体积，从而达到好的成膜效果。2.3试验数据表1是几种乳液在不同成膜助剂作用的MFT测定结果：乳液MFT,°CTexanol醇酯齐大成膜助剂1%3%6%1%3%6%RS-998A2012.50.4-3.615.04.80.5LWJ-83383019.65.8022.59.
7、14.6ML-1952620.612.2019.09.65.7表1由表1可见:对于苯丙乳液(RS-998A)来讲，当Texanol醇酯添加量为3%时，乳液的最低成膜温度已经能降到0.4°C了，和齐大成膜助剂在6%的加量时乳液的最低成膜温度基本接近。由此可见，在添加量为3%时，以Texanol醇酯为成膜助剂，相比齐大成膜助剂，可明显的降低乳液的最低成膜温度。也就是说只要我们选择合适的成膜助剂，3%的添加量便能满足乳胶漆成膜要求。在环氧改性有机硅接枝丙烯酸乳液(ML-195)中，添加3%的成膜助剂时，MFT的下降值分别为24.2°C和
8、21.9°C,而在3%〜6%之间，MFT的下降值分别只有5.8°C和4.5£。由此可见3%是添加量的关键点。由图1-1可以看出，在乳液RS-998A中加入3%齐大成膜助剂时与其他两个乳液在6%加量时的成膜效果基本一致，能将MFT将至4.8°CO更有
