理想的成膜助剂应具有下列特性:作为聚合物乳液的良溶剂,可降低乳液聚合物的成膜温度;在水中溶解度小;具有一定的挥发性,成膜过程中能滞留在涂膜中发挥作用,成膜后全部挥发,不影响漆膜性能;不影响乳液的稳定性。
成膜助剂的种类很多:
一、醇类(如苯甲醇)
二、醇酯类(如十二碳醇酯)
三、醇醚类(乙二醇丁醚、丙二醇苯醚等)
四、醇醚酯类
(如己二醇丁醚醋酸酯等)等。
常用的成膜助剂有十二碳醇酯(即Texanol酯醇或醇酯—12)、苯甲醇(BA)、乙二醇丁醚(EB)、丙二醇苯醚(PPH)。
成膜助剂通常为高沸点溶剂,其挥发速率相较于水更低,会在涂膜形成后慢慢挥发。成膜助剂能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形,改善其聚结性能,帮助其在较广泛施工温度范围内成膜,是一种容易挥发消失的增塑剂。
理想的成膜助剂应具有下列特性:
(一)、成膜助剂必须是聚合物的强溶剂, 对多种水性树脂都有的成膜效率,并具有很好的相容性,较好降低水性树脂的成膜温度,不会会影响漆膜的外观及其光泽;
(二)、气味低、加量少、效果优异、环保性佳、具有一定的挥发性,有效调节干燥速率,以便于施工;
(三)、优异的水解稳定性,在水中的溶解度小,其挥发速度应低于水和乙醇,在成膜前保留在涂料涂层中,成膜后须完全挥发,不影响涂膜性能;
(四)、加人乳胶体系后吸附在乳胶粒子表面,能为乳胶粒吸附而具有优良的聚结性能,充分溶解和溶胀水性树脂不影响乳胶粒子的稳定性。
扩散过程。残留在水中的助剂逐渐向涂膜扩散,并使聚合物长链相互扩散、渗透、缠绕形成具有良好性能的均匀涂膜。随着成膜助剂从漆膜中逐渐挥发,终达到理想的漆膜性能。成膜助剂是一种可以挥发的暂时性增塑剂,能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形,改善其聚结性,可在广泛的施工温度范围内成膜。
在热塑性的水性乳液中,为了保证涂膜硬度、耐化学品等性能,必须提高乳液聚合物的玻璃化温度,与此同时,涂膜所需的成膜温度(MFT)也就比较高,给较低温度下涂料的施工和成膜带来麻烦,而成膜助剂正好可以解决这个问题,使高性能与低施工温度可以不发生冲突。