最低成膜溫度儀在乳液乳膠行業(yè)的應用

2/3最低成膜溫度儀在乳液乳膠行業(yè)的應用摘要：通過對乳液和乳膠行業(yè)的考察，討論最低成膜溫度對乳液成膜性能和乳膠固化性能的影響關(guān)鍵詞：最低成膜溫度，乳液成膜,乳膠固化主要儀器設(shè)備:最低成膜溫度儀（英國Rｈopoinｔ公司，ＭＦFT）考察了國內(nèi)具有代表性、行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的使用情況,如阿克蘇諾貝爾，瓦克化學,巴斯夫，羅地亞，光輝化工，常州化工研究院，清華大學,北京有機化工廠等企業(yè)單位，因篇幅有限,本文僅提供部分使用數(shù)據(jù)。對于乳化漆強制干燥的水性涂料的技術(shù)規(guī)范和配方來說，最低成膜溫度很重要。需經(jīng)設(shè)計過幾種幾種利用熱梯度條的試驗方法，不過有些方法的精確度很有限而且可再現(xiàn)性甚為可以。一種推薦試驗的方法在AＳTMD２3５４中有描述,本文所考察的儀器正是該標準指定的。“最低成膜溫度"被定義為“一個底材上的水性合成漆或者乳膠聚結(jié)成為一個薄膜的最低溫度。當這個過程發(fā)生時，缺乏著色或其他不透明材料的情況下，一層透明的薄膜形成。但在到達最低溫之前更低的溫度，白色、粉狀、破碎的薄膜將會先產(chǎn)生?！毙纬杀∧さ淖畹蜏囟韧ǔＳ诓ＡмD(zhuǎn)變溫度（Tg）密切相關(guān)但是與它含義不同；當預計可能確定Ｔg時，形成薄膜的最小溫度最好使用MFＦT，其基本原理在AＳTMD2354中有描述。早期的儀器通常麻煩，不精密和較慢取得平衡.最早在卜內(nèi)門化學工業(yè)有限公司的油漆實驗室，他們想出一個簡單綜合儀器，能取得預期效果迅速而有效。隨著人民生活水平的日益提高，對乳液涂料和乳膠粘合劑的質(zhì)量要求也越來越高，而乳液乳膠成膜的好壞直接影響到涂層的性能和粘合的效果.一般人們認為乳液乳膠字啊較短的時間內(nèi)就能完全成膜，而忽略了各個成膜階段的溫度控制，特別是外用乳膠漆在施工后的溫度變化較大，使最終涂層的性能不理想,如光澤下降、附著力差、耐擦洗性差、耐沾污性不良、耐候性不理想等等。通過添加成膜助劑來降低成膜溫度,是改善乳膠漆低溫施工性能的有效措施。使用最低成膜溫度儀MFFT對影響成膜性能的最低成膜溫度進行有效的監(jiān)測控制已經(jīng)勢在必行。將可相容的乳液與準備好的幾種層膜助劑混合,通過最低成膜溫度儀MFＦT測定其最低成膜溫度（MＦT）。本文列舉一處使用最低成膜溫度儀ＭＭＦT評估成膜助劑對乳液MFT影響的事例：乳液與成膜助劑Ｔeｘａｎｏl酯醇、苯甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇苯醚直接混合,攪拌均勻，在涂布到最低成膜溫度儀上觀察乳液成膜的性狀。對于相容性好的乳液，要達到最低成膜溫度0℃時的成膜助劑的用量,對于苯丙乳液,加入苯甲醇的用量比。Tｅｘａnｏl酯醇小,這可能是因為相似相容原理，苯甲醇能在最大程度上軟化苯丙乳液粒子,使之以較少的用量就將乳液的最低成膜溫度降至0℃，但其毒性較大,對其他類型的乳液相容性也較差，必須與醇類溶劑配合使用。ＥB可溶于水，加到乳液中后，不易與乳液粒子接觸,所以其用量相應要大些，但由于其揮發(fā)速度與水相當，甚至更快，所以對成膜不利。進而影響涂層的性能。PＰH對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.因此,對于PPＨ可相容的乳液，與Texaｎ0l酯醇效果差不多，但對十純丙乳液或其他類型的乳液，Texanol酯醇在加入方式上比其他成膜助劑簡易，且用量不大。?乳液涂料的成膜條件一是水分揮發(fā)，二是環(huán)境溫度和基層溫度必須高于最低成膜溫度。在某一特定溫度以下，乳液的水分揮發(fā)以后，聚合物粒子仍日離散狀態(tài),不能融為一體,因而乳液不能因為水的蒸發(fā)而形成連續(xù)均勻的涂膜;而在高于這一特定的溫度時，水分增發(fā)后，各聚合物粒子中的分子會滲透、擴散、變形、聚集形成連續(xù)的透明薄膜。——如果溫度不夠高，不能使聚合物粒子聚合時,聚合物粒子就不聚合在一起，從而形成間斷不透明的白色塊狀物。-—如果溫度條件足以使聚合物粒子聚合，那么粒子聚結(jié)起來，則可形成連續(xù)均勻的透明薄膜.所以對于最終應用來說，乳液涂料的成膜只有在最低成膜溫度(ＭFFT）以上的溫度條件下才能實現(xiàn)，所以乳液涂料只有在高于這一溫度的條件下才能施工，這是非常重要的一個項性能。乳膠粘合劑一定要使環(huán)境溫度高于最低成膜溫度（MFFＴ)，否則粘結(jié)效果不好，同理乳膠粘合劑為了達到良好的粘結(jié)效果也必須在高于這一溫度的條件下才進行粘合。影響最低成膜溫度的因素乳液的最低成膜溫度用MFT表示,它是由聚合物粒子內(nèi)部和玻璃化溫度決定的.聚合物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度用Tg表示。ＭFＴ和Tg沒有定量關(guān)系。一般來講,聚合物乳液其粒子內(nèi)部的組成是較均勻的,此時，MＦT受乳液中的表面活性劑以及保護膠體和水等因素影響的緣故。聚合物Tｇ和MFT之間的關(guān)系因所用單體的極性大小而異，對于單體極性大的聚合物乳液的MFＴ較Tg低，而對單體極性小的聚合物而言，乳液的ＭＦT則較Tｇ為高。一般來說,Tg高時MFT也高,也有一些復雜工藝可以改變(為了使涂膜具