成膜助劑的介紹
什么是成膜助劑？
成膜助劑：能促進高分子化合物塑性流動和彈性變形，改善聚結(jié)性能，能在較廣泛施工溫度范圍內(nèi)成膜的物質(zhì)，又稱聚結(jié)助劑。是一種易消失的增塑劑。
成膜助劑的成膜作用原理
乳液顆粒硬度與Tg有關(guān)。Tg值越高，顆粒越硬。乳液溫度越低，顆粒越硬，顆粒之間越難并聚融合成膜。
成膜助劑能夠?qū)θ橐褐械木酆衔锪Ｗ赢a(chǎn)生溶解和溶脹作用，使粒子軟化，從而變相降低最低成膜溫度（MFFT）。
當(dāng)MFFT高于涂料的施工溫度時，聚合物顆粒無法并聚融合。
當(dāng)MFFT低于涂料的施工溫度時，聚合物顆?？刹⒕廴诤稀?br />
在成膜以后較短時間內(nèi)揮發(fā)逸出，不影響涂膜的其他性能。
成膜助劑的成膜作用過程
01 顆粒逐漸靠攏填充
聚合物微粒在涂料中以雙電層和屏蔽穩(wěn)定的作用保持分散狀態(tài)，在涂料干燥過程中，水分揮發(fā)，聚合物顆粒和顏填料逐漸靠攏。這一階段，水分揮發(fā)基本恒定，涂料中聚合物微粒運動較自由。
02 顆粒融合過程
隨著水分進一步揮發(fā)，聚合物微粒保護層被破壞。裸露的微粒之間相互接觸，間隙變小。由于毛細管效能作用，其毛細管壓力高于聚合物微粒的抗形變力，聚合物微粒變形，最后凝集、融合成為連續(xù)的涂膜。此過程中，一般需要添加成膜助劑，將聚合物微粒軟化，使聚合物微粒更容易變形。
03 聚合物鏈段相互擴散滲透過程
隨著時間推移，殘留在水中的助劑逐漸向涂膜擴散，并使聚合物分子鏈段相互滲透、擴散、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)，最后形成理想的性能優(yōu)異的涂膜。
成膜助劑的選擇標(biāo)準
成膜助劑必須是聚合物的強溶劑，對多種水性樹脂都有很高的成膜效率。
與乳液相容性好。
氣味低，加量少，環(huán)保性佳，揮發(fā)速率適當(dāng)，有效調(diào)節(jié)干燥速率，便于施工。
優(yōu)異的水解穩(wěn)定性，水溶性低。
加入聚合物體系后吸附在聚合物顆粒表面，軟化聚合物顆粒又不影響聚合物分散體的穩(wěn)定性。
成膜助劑的發(fā)展方向
凈味。低或極低氣味的成膜助劑有利于施工和使用。
低VOCs。多數(shù)成膜助劑是涂料中VOCs的主要組成部分。一般來說，VOCs指沸點在250℃以下的物質(zhì)。因此，在保證成膜性能的前提下，沸點高于250℃的化合物為成膜助劑的首選。
低毒、安全、可生物降解。
具反應(yīng)活性助劑。能夠在干燥過程中與涂料體系中的物質(zhì)反應(yīng)。如丙烯酸雙環(huán)戊烯基氧乙基酯。
成膜效率測定
成膜效率是最低成膜溫度（MFFT）的下降值與成膜助劑用量的比值（斜率）。
正常情況下，一種成膜助劑對同一個乳液的成膜效率在不同溫度下是相同的。因此可以利用斜率公式預(yù)估某一溫度下所需成膜助劑的用量。
成膜助劑使用的幾點經(jīng)驗
MFFT降低的幅度隨成膜助劑用量增加而增大，但MFFT降至一定程度后不再發(fā)生明顯變化。因此應(yīng)選用效果最好的成膜助劑，并且使用最小加量。
水性涂料由于含有大量水，MFFT一般不低于0℃，最好不低于5℃。
成膜助劑和聚合物分散體的成膜作用的適配很重要。對同一種基料，不同成膜助劑的成膜效率完全不同。有的能明顯降低MFFT，有的則完全不能。對不同基料，相同的成膜助劑的成膜效率也完全不同。
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