成膜助劑種類.doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考成膜助劑種類 性能及應(yīng)用第三章成膜助劑性能比較及使用在設(shè)計(jì)涂料配方時(shí)，很重要的一點(diǎn)是考慮到成膜助劑的活性及其在乳液中的分層現(xiàn)象。溶解度參數(shù)影響成膜助劑的活性，因?yàn)樗匀橐菏莾上囿w系，主要是水相和聚合物相，成膜助劑在這兩相的濃度主要取決于聚合物和溶劑的親水和親油的平衡。成膜助劑在兩相的分配方式是成膜助劑活性的主要因素，親油性的成膜助劑主要分?jǐn)?shù)在親油性的聚合物中，只有少量存在于水中；親水性的成膜助劑主要分?jǐn)?shù)在水相中，只有少量存在于聚合物中。成膜助劑緊密地參與到成膜過程中，因此其對(duì)漆膜的光澤、耐擦洗性、腐蝕性、耐水性、及干燥時(shí)間都有影響。3.1成膜助劑與乳液的相容性 成膜助劑與乳液的相容試驗(yàn)結(jié)果表明：苯甲醇（BA）、乙二醇丁醚（EB）、丙二醇苯醚（PPH）在苯丙乳液中相容性好，PPH在純丙乳液外的其他乳液中相容性好，但這幾種成膜助劑都要緩慢滴加，否則容易造成絮凝。對(duì)于純丙乳液，加入上述三種成膜助劑都會(huì)產(chǎn)生絮凝，易造成破乳。十二碳醇酯在任何一種乳液中的相容性都很好，且添加方式簡(jiǎn)單，不易造成破乳，對(duì)乳液具有普遍性。3.2對(duì)乳液最低成膜溫度的影響 乳膠的最低成膜溫度是指乳膠形成不開裂、連續(xù)涂膜的最低溫度。要達(dá)到最低成膜溫度0時(shí)成膜助劑的用量越少越好。對(duì)于苯丙乳液，加入苯甲醇的量要比其它成膜助劑少，這可能是因?yàn)橄嗨葡嗳菰?，苯甲醇能最大程度上軟化苯丙乳液粒子，使之以較少的用量就使乳液的最低成膜溫度降至0.但是苯甲醇的毒性較大，對(duì)其它類型的乳液相容性也較差，必須與醇類溶劑配合使用。乙二醇丁醚可溶于水，加到乳液中后不易與乳膠粒子接觸，所以其用量相應(yīng)要多些，由于其揮發(fā)速度與水相當(dāng)，甚至更快，所以對(duì)成膜不利，進(jìn)而影響涂膜性能。PPH對(duì)苯丙乳液的效果好些，但由于其在水中的溶解度略大，不易與乳液粒子接觸，效果不理想。因此，對(duì)于PPH相容的乳液，與十二碳醇酯效果差不多，但對(duì)于純丙乳液或其它類型的乳液，十二碳醇酯在加入方式上比其它成膜助劑方便簡(jiǎn)易，而且用量少。3.3十二碳醇酯用于乳膠漆中的特性 十二碳醇酯是乳膠類聚合物的強(qiáng)溶劑，并且水解穩(wěn)定性非常好，因而其適用范圍廣（可用于包括高PH值的純丙、苯丙、醋丙、硅丙、及聚醋酸乙烯等多種乳液當(dāng)中）、聚結(jié)性能高，是一種非常理想的成膜助劑。 十二碳醇酯具有突出的溶劑作用，即具有極強(qiáng)的聚結(jié)能力。在較少的用量情況下，能免十分有效地降低乳膠漆的最低成膜溫度（MFFT），擴(kuò)大使用高玻璃化溫度（Tg值）類聚合物的乳膠漆在不同環(huán)境溫度下的使用范圍。 促進(jìn)乳膠漆成膜 十二碳醇酯與其他成膜助劑相比，水溶性小（見表），易于被乳膠粒子吸附，可直接接觸于膠粒，更易于對(duì)膠粒的溶脹；其揮發(fā)速率低，成膜前保留在乳膠漆涂層中，溶劑作用不會(huì)受水的揮發(fā)影響，成膜的連續(xù)性更好；而其又具有適宜的揮發(fā)度，在乳膠漆成膜后短的時(shí)間內(nèi)完全揮發(fā)掉，不會(huì)影響乳膠漆配方所設(shè)計(jì)的硬度及光澤。 表1幾種成膜助劑特性的比較成膜助劑水解穩(wěn)定性水溶性（%）揮發(fā)率（BAC=1）凝固點(diǎn)（）苯甲醇差3.80.09-15.3乙二醇單丁醚好1000.06-76十二碳醇酯好0.20.002-50優(yōu)異的濕膜性能 用十二碳醇酯為成膜助劑的乳膠漆具有優(yōu)異的濕膜性能，其在垂直面上的抗流掛特性和漆膜表面刷痕所需要的流平性之間達(dá)到一個(gè)恰當(dāng)?shù)钠胶狻?表2 含十二碳醇酯膠乳的流平性能膠乳刮板流平值抗流掛指數(shù)AIRFLEX500 AIRFLEX728 FLEXBOND3258 7 98 12 8刮板流平值：10最好 1最差抗流掛指數(shù)：12最好 3最差改善乳膠漆漆膜性能 由于十二碳醇酯的溶劑作用，乳膠粒子成膜時(shí)結(jié)合更加緊密、連續(xù)，形成平滑、均勻的漆膜，從而使漆膜的耐擦洗性、展色性、光澤度以及耐候性等得到較大的提高。a、提高耐擦洗性能 加入少量的十二碳醇酯，耐擦洗性能顯著提高。通過對(duì)NBB-12丙烯酸無光乳膠漆（PVC=66%）中添加不同百分比的十二碳醇酯所得到耐擦洗數(shù)據(jù)（按GB9266測(cè)定）可以證實(shí)。 表3 十二碳醇酯不同用量乳膠漆膜的耐擦洗性能十二碳醇酯加入量（100份乳膠漆中所占的百分比）耐擦洗性（次）0900121002280042800b、光澤及展色性： 未加入成膜助劑的乳膠漆，在低溫下干燥時(shí)不易成膜或成膜不良，涂膜表面粗糙、無光澤，甚至有龜裂，造成較強(qiáng)的光散射。而十二碳醇酯的助成膜作用及改善乳膠漆中顏料均勻性和穩(wěn)定性的作用可以解決這一問題，能夠在很大的溫度及濕度及溫度范圍內(nèi)提高漆膜光澤度及色彩的均勻性。而且漆膜的手感性好c、提高耐候性 加入十二碳醇酯后，改善了樹脂顆粒之間的聚結(jié)，從而降低了涂層對(duì)水蒸氣的透過性；涂層干燥后收縮引起的基料樹脂之間的應(yīng)力松弛改善了涂層對(duì)底材的附著性；膠粒更加緊密的結(jié)合，涂膜機(jī)械強(qiáng)度提高，從而使涂膜能夠抗斷裂和完全剝離，較大提高耐候性。制漆穩(wěn)定性 a、制漆貯存穩(wěn)定 由十二碳醇酯作為成膜助劑經(jīng)驗(yàn)證對(duì)包括高PH值的丙烯酸乳膠漆在內(nèi)，儲(chǔ)存沒有什么不良影響。 表4 不同用量十二碳醇酯對(duì)乳膠漆貯存穩(wěn)定性十二碳酸加入量（乳液固含量wt%）丙烯酸系乳膠漆粘度 Kreb醋酸乙烯/丙烯酸系乳膠漆粘度 Kreb室溫熟化52老化室溫熟化52老化4 8 1290 90 9092 90 9176 75 7568 71 72注：粘度Kreb為克雷布粘度單位 b、制漆凍融穩(wěn)定水溶性的成膜助劑如松油醇，丙二醇醚類，隨用量增大而使乳液的粘度增大，成膜助劑用量過高，則對(duì)乳膠漆的凍融穩(wěn)定性不利。十二碳醇酯用量達(dá)12%時(shí)，也有可能產(chǎn)生膠凍現(xiàn)象，而在常規(guī)用量時(shí)，則仍具有良好的凍融穩(wěn)定性。 表5 不同用量十二碳醇酯對(duì)乳膠漆凍融穩(wěn)定性 十二碳醇酯加入量（乳液固含量wt%）丙烯酸系乳膠漆粘度Kreb醋酸乙烯/丙烯酸乳膠漆粘度Kreb室溫熟化凍融循環(huán)后室溫熟化凍融循環(huán)后4 8 1290 90 8794 132 膠凍78 78 7981 81 膠凍注：粘度Kreb為克雷布粘度單位 c、制漆PH穩(wěn)定 成膜助劑的水解會(huì)影響乳膠漆的PH值。十二碳醇酯是一種水解性極為穩(wěn)定的成膜助劑，幾乎不受乳膠漆中堿性的影響。 十二碳醇酯的使用方法 十二碳醇酯的加入量：十二碳醇酯的用量根據(jù)乳液聚合物的玻璃化溫度（Tg值）及要求對(duì)乳膠漆降至的最低成膜溫度（MET）而決定。Tg值高的乳液要達(dá)到同樣的MET，添加量需要多一些。另外，在設(shè)計(jì)涂料配方時(shí)，要考慮內(nèi)、外墻涂料和具體施工的氣候條件，通常外墻涂料要比內(nèi)墻涂料多加一些，冬天要比夏天多加些。 十二碳醇酯的加入方法：十二碳醇酯可在乳膠漆生產(chǎn)的任意階段直接加入，對(duì)于某些體系，可以采用乳化法加入以便更好地混溶。加入方式為：將其先與表面活性劑攪拌后加入乳液中即可。十二碳醇酯如能分兩次加入會(huì)充分發(fā)揮它的作用，在研磨階段加入1/2量，十二碳醇酯會(huì)有助于顏填料的潤(rùn)濕和分散，在調(diào)漆階段加入1/2量，十二碳醇酯會(huì)有助于抑制泡沫的產(chǎn)生。 丙二醇苯醚的使用方法 丙二醇苯醚的添加量取決于乳液聚合物的硬度，較硬的應(yīng)比較軟的用量大，才能達(dá)到相同的成膜效果。一般情況下，純丙乳液加入量為356，醋丙乳液添加量為2545，苯丙乳液一般為24。丙二醇苯醚可在制漆的任何階段加入，如能分兩次加入，更能充分發(fā)揮其作用。在研磨過程加入12，有助于顏料的潤(rùn)濕和分散，在調(diào)漆階段加入l2，有助于抑制泡沫產(chǎn)生。第四章成膜助劑十二碳醇酯的測(cè)定方法本測(cè)定方法適用于生產(chǎn)的用于涂料生產(chǎn)中降低膠漆最低成膜溫度的十二醇酯. 項(xiàng)目指標(biāo)外觀無色透明液體含量,%,98.51酸值,mgKOH/g, 0.51.試驗(yàn)方法 4.1外觀的測(cè)定 用目測(cè)法測(cè)定 4.2酸值的測(cè)定 按GB/T12717的規(guī)定進(jìn)行. 4.3十二碳醇酯含量的測(cè)定 4.3.1方法提要 采用氣相色譜法,用面積歸一法定量. 4.3.2試劑 -固定液:XE60 -擔(dān)體:ChromosorbW/AWDMCS(60目80目). 4.3.3儀器 4.3.3.1氣相色譜儀,具有氫火焰離子化檢測(cè)器. 4.3.3.2色譜數(shù)據(jù)處理工作站. 4.3.3.3微量注射器:10u1. 4.3.4色譜條件 -柱溫:165. -氮?dú)饬魉?40mL/min. -氫氣流速:40mL/min. -空氣流速:40mL/min. -進(jìn)樣量:0.4uL.4.3.5測(cè)定步驟 特色譜條件穩(wěn)定后,色譜柱中注入0.4uL被測(cè)樣品,用色譜數(shù)據(jù)處理機(jī),按修正面積歸一化法進(jìn)行定量計(jì)算. 4.3.6計(jì)算 含量X按公式(1)計(jì)算: 式中:X-試樣中十二碳醇酯含量,%;A1-試樣中十二碳醇酯峰面積; F1-試樣中十二碳醇酯峰面積校正因子; Ai-試樣中各組分峰面積; Fi-試樣中各組分峰面積相應(yīng)校正因子; 校正因子十二碳醇酯:1.000 異丁醇:0.600 異丁醛:0.600 二醇:0.800 雙酯:1.15 4.3.7允許差 平行測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差應(yīng)小于0.5