成膜物质在乳胶漆中的作用.doc

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1、第一节成膜机理与成膜温度（1）成膜机理乳液是聚合物或单体在水中的分散体系，其成膜较复杂。聚合物以一个个小颗粒（胶粒）散在水的介质中，它们之间以其特有的布朗运动而自由运动着。这是一个不稳定的体系。当水蒸发或被多孔物质吸收时，它们的运动就受到限制。小球逐渐靠拢，并最后相互融合在一起，随后为了达到形成一种无空隙的连续的膜，小球必须发生形变。水在蒸发时，由于水的毛细管压力，使得小球分散体被拉在一起，随着水的蒸发，小球（胶粒）彼此之间靠得更紧密，这时压力亦随着增加。对于硬的高聚物胶粒，这种压力不能使之变形，因此水蒸发后，仍保持粉末状或海绵状结构，即不成膜，或者说成膜性不好。对

2、于较软高聚物胶粒，这种水的毛细管压力可以使胶粒变形，最后形成连续膜。（2）最低成膜温度（MFT）是乳胶漆专有的问题，溶剂型漆中包含的漆料是均相溶液。溶剂挥发，漆膜自然形成。与气温无关。乳胶漆则不然。它是热塑性树脂颗粒的非均相分散体系。粒子之间由作为连续相的水来分离。涂布成膜时，随着水的蒸发，粒子开始趋近，最终相互接触。气温高时，高聚物颗粒软，Tg值越低，则越软。硬粒子因受挤压难于变形或根本不变形，这时就会出现成膜不好或根本不成膜的现象。同一乳液，成膜与不成膜之间，有一个敏锐的温度界限。这个界限，叫做最低成膜温度（MFT）。这是漆用乳液的一个重要指标。因为一个乳胶漆，

3、如涂布时遇到低温，出现不能成膜的情况，即就是一个严重的问题。任何高聚物的MFT值随Tg值的变化而改变，同时MFT值还受另外一些因素的影响，而略高于或低于Tg值。MFT的测定：用最低成膜温度测试仪测定。第二节影响MFT的因素（1）聚合物极性的影响聚合物的Tg对MFT起着重要的作用，一般而言，乳液的MFT与聚合物Tg没有定量关系。但聚合物Tg高，相应的乳液MFT也高。不过聚合物的极性大小对乳液的MFT有不可忽视的影响。一般认为MFT较Tg低，这仅仅是对具有一定极性的聚合物乳液而言。这是因为具有极性的聚合物乳液在成膜过程中，聚合物粒子表面所带的乳化剂和水等极性分子易渗透到

4、聚合物颗粒中而产生增速作用，从而导致MFT下降。对于非极性或极性很小的乳液，其MFT则较聚合物Tg高。这是因为聚合物在乳液体系中，吸附于乳液颗粒表面上的乳化剂等稳定剂分子，使颗粒表面带电荷，颗粒之间产生较大的电荷排斥作用，促使颗粒不易变形，而使MFT上升。表2-7不同极性聚合物乳液MFT与Tg关系：聚合物组成Tg（度）MFT（度）极性小聚甲基丙烯酸正丁酯2230极性聚醋酸乙烯酯3013聚丙烯酸甲酯3<0非极性St/BA=75/254858St/BA=55/451723St/BA=50/501021极性MMA/EA=50/503027MMA/EA=45/552518E

5、A—丙烯酸乙酯St—苯乙烯BA=丙烯酸正丁酯MMA=甲基丙烯酸甲酯从上表可见：（a）聚甲基丙烯酸正丁酯极性较小MFT>Tg（b）醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯极性较大MFT

6、MA均聚物Tg相似。MFT（TgSt=100度，TgMMA=105度）对于共聚物的Tg影响不大，但St较MMA的极性弱Tg得多。详情点击：故共聚物乳液的MFT随St用量增大Tg而明显提高。在St用量低于10%时，其MFT比Tg低，从这里可看出，共聚物的极性明显地影响乳液的MFT。图2-4（2）乳化剂种类和用量对MFT的影响乳化剂种类和用量对MFT也有一定影响。实验中所用单体组成为EA/St/MMA/MA—59/20/20/1。其结果见表2-8：表2-8乳化剂对乳液MFT影响：乳化剂种类用量%阴离子量/非离子型TgMFTMS-1①1.51/017.922YCH②2.0

7、1/017.927DBS③2.51/017.921.5YCH/OP-72.54/117.923MS-1/OP-72.54/117.920DBS/OP-71.52/117.924MS-1/OP-102.52/117.923.5DBS/OP-102.04/117.922YCH/OP-101.53/117.924.5①壬基苯氧—（乙氧基）10—琥珀酸单酯—磺酸钠②十二烷基联苯醚磺酸钠③十二烷基苯磺酸钠从上表可知，乳化剂品种，用量，以及阴离子型和非离子型的搭配比例对乳液MFT均有影响。所以在选择乳液剂时，除考虑乳液的各种稳定性外，还应重视乳液的MFT。保证较低的MFT以