技术成膜助剂高Tg乳液在木器漆中的应用
随着涂料技术的不断发展,乳液技术的应用已不再仅限于墙面装饰,而正在向更广泛的应用领域延伸。在进入工业领域时,乳胶涂料所面对的要求也更严苛。在要求成膜性能良好的同时,还要求其具有优良的硬度和最快的硬度建立,因此要求高Tg聚合物乳液;然而,高Tg聚合物的应用也带来如何保证聚合物能在常温自干条件下良好成膜的问题。成膜助剂将发挥重要的作用。
1.成膜机理和成膜助剂
1.1成膜助剂作用
常规乳液是热塑性丙烯酸或丙烯酸改性聚合物。由于合成工艺和要求的不同,所合成的聚合物各具有不同的Tg。乳胶颗粒在干燥过程中要形成连续的膜就必须保证施工环境温度高于Tg,或暂时降低乳胶的Tg。添加烘道等设施可以提高环境温度,但是加热会带来板材变形、能耗的风险,而且其作用也是有限的。而通过成膜助剂降低最低成膜温度,即使在常温亦可成膜,是最佳解决方案,也是目前涂料工业广泛采用的一种辅助成膜手段。
1.2成膜助剂种类
成膜助剂是水分挥发后仍存在于漆膜中的慢挥发溶剂,对漆膜的初期性能有着直接的影响。目前成膜助剂较普遍采用醇醚类和醇酯类。醇酯类被广泛应用于建筑涂料,其特点是强溶解力和成膜性能突出,缺点在于挥发慢。工业涂料产品有着较多初期硬度要求,如金属和木器漆的生产线应用要考虑生产周期、打磨要求、码跺和包装运输等相关早期抗粘连要求。这就决定了在漆膜中的长期驻留的醇酯类成膜助剂不适合在工业涂料中运用。醇醚类助剂在挥发速率方面有着更多选择(部分见表1),因此在配方时可以提供更多可能性来平衡保证成膜性能和干燥速度;同时其与水和有机物相容性的差别,也便于通过成膜助剂的调整来帮助涂料水油系统平衡的调节。
2.成膜助剂的选择
2.1成膜助剂效率对比
成膜助剂用量的测试在实验中选择乳液A,Tg=58℃,最低成膜温度53℃,金属交联聚合物,厂方推荐用于家具木器漆。本次实验将成膜温度控制在0~5℃,而不是针对一个特定的成膜温度,成膜助剂用量的最终数据可能存在差异(见图1)。同时比较各个溶剂对漆膜硬度的影响(见图2)。
图一
图二
图三
从图1、2可以看出,醇醚类溶剂系列在成膜效率上存在较大差别。达到所要求的成膜温度时,丙二....
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