热塑性乳胶涂料的干燥成膜机理

乳胶涂料的成膜过程

乳胶涂料的成膜过程

此类涂料的干燥成膜与环境温度、湿度、成膜助剂和树脂玻璃化温度等相关。环境湿度极大地制约着成膜湿阶段水的蒸发速率,提高空气流速可大大加快涂膜中水的蒸发;当乳胶粒子保持彼此接触时,水的挥发速率降至湿阶段的5%~10%。此时如果乳粒的变形能力很差,将得到松散不透明且无光泽的不连续涂膜。乳胶漆膜为了赋予应用性能,树脂的玻璃化温度都在常温以上,故加入成膜助剂来增加乳粒在常温下的变形能力,使乳胶漆的最低成膜温度达到10℃以上,彼此接触的乳粒将进一步地变形融合成连续的涂膜。在乳粒融合以后,涂膜中水分子通过扩散逃逸,释放非常缓慢。


一般地,乳胶涂料的表干在 2h 以内,实干约24h 左右,干透则约需两周。成膜助剂从涂膜中挥发速率按乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇、二乙二醇单丁醚依次递减。乙二醇单甲醚蒸发太快,在到达干膜前便完全逸失;乙二醇醚乙酸酯则基本上全部分布于树脂相中。这两种助剂在于阶段对水的蒸发影响较小。乙二醇丁醚则趋向于在水相和树脂相之间分配,水蒸发受其分配率的影响。乙二醇的存在使之形成一个连续的膨胀的亲水网状结构,使极性成膜助剂易于扩散逃逸。但乙二醇比丙二醇更趋吸湿性,涂膜干透较慢,添加丙二醇的乳胶漆膜在几周以后保留极少的水或成膜助剂,不至于涂膜(特别是户外涂料)产生不利影响。


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