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乳液的成膜機理簡介

放大字體  縮小字體 http://www.ypffw.cn  發布日期:2018-03-03  瀏覽次數:553
中國新型涂料網訊:
       涂料行業界中眾所周知,乳膠漆是由乳液、顏填料、助劑和水組成的均勻分散體系,經施工后可以形成固態連續的涂層。其中,乳液起著關鍵和基礎的作用。
 
      乳液,也稱為樹脂,聚合物,成膜物,涂料基料等。乳膠漆通過乳液把各組分黏結在一起,形成一層薄膜,并牢牢地附著在基層上,也就是所謂的涂層。所以說,乳液是涂膜最主要的組分,在一定程度上,涂層的性能主要取決于乳液的性能。
 
      對于清漆形成的透明涂層而言,涂層的所有性能都取決于乳液,而色漆和功能性涂料還與顏料和添加劑有關。除了粘合成膜性等基礎性能之外,涂層所應具備的各種使用性能,例如裝飾性(光澤、豐滿度、透明度)、耐久性(保光、保色性,耐候性,耐熱性,耐黃變性,耐鹽污性等)、物理力學性能(硬度、耐劃傷性、耐磨性、耐沖擊性等)以及特殊的功能要求都主要取決于乳液的性能。
 
       乳膠漆中的乳液起到增加涂料強度、提高涂膜耐擦洗次數的作用,同時當涂料用于外墻是乳液量的增加也可以提高涂層的耐老化強度,增加涂層使用壽命的功能,一句話,涂料的品質的好壞和乳液含量的多少、乳液的類型有直接的
 
       乳膠漆的成膜過程
 
       乳膠漆的成膜是一個從分散著聚合物顆粒和顏、填料顆粒相互聚結成為整體涂膜的過程。
       該過程大致分為三個階段: 初期、中期和后期。
 
       初期
       乳膠漆施工后, 隨著水份逐漸揮發, 原先以靜電斥力和空間位阻穩定作用而保持分散狀態的聚合物顆粒和顏、填料顆粒逐漸靠攏, 但仍可自由運動。在該階段, 水分的揮發與單純水的揮發相似, 為恒速揮發。
 
       中期
       隨著水份進一步揮發, 聚合物顆粒和顏、填料顆粒表面的吸附層破壞, 成為不可逆的相互接觸, 達到緊密堆積, 一般認為此時理論體積固含量為74 %, 即堆積常數是0 . 74。該階段水份揮發速率約為初期5% ~10 % 。用重量法懸臂梁堆積測定儀測試后得出, 均勻球形粒子優先堆積排列是隨機的密堆積(Bernal 堆積), 其堆積常數不是0 . 74 , 而是0 . 635,其最接近的平均粒子數不是12 , 而是8 . 5 。大致可以把涂膜表干定義為中期的結束。這時涂膜水分含量約為2 . 7 % [2] , 粘度為:103Pa . s 。
 
       后期
       在縮水表面產生的力作用下, 也有認為在毛細管力或表面張力等的作用下, 如果溫度高于最低成膜溫度(MFT) ,乳液聚合物顆粒變形,聚結成膜,同時聚合物界面分子鏈相互擴散、滲透、纏繞, 使涂膜性能進一步提高, 形成具有一定性能的連續膜。此階段水份主要是通過內部擴散至表面而揮發的,所以揮發速率很慢。另外, 還有成膜助劑的揮發。在此階段初, 成膜助劑的揮發,是揮發控制的。隨后, 成膜助劑的揮發, 是擴散控制的。
 
       乳膠漆的成膜條件
       乳膠漆成膜條件之一是水份揮發。水份不揮發, 乳膠漆就不會成膜,而水份揮發的速率, 就乳膠漆來說, 與其所含的成膜助劑和助溶劑等有關; 就其施工應用來說, 不僅與周圍環境的溫度、相對濕度有關, 而且與基層的溫度、含水率、吸水性有關。因此綜合平衡諸因素, 使其有一個合適的水份揮發速率, 以獲得優良的涂膜。不能太快, 也不能太慢。
 
       乳膠漆成膜條件之二是施工時的環境溫度和基層溫度必須高于乳膠漆的最低成膜溫度。否則, 盡管水份揮發, 乳膠漆也不能成膜。-MFT) 值大些有利于成膜。因為成膜需要乳膠粒子變形, 分子鏈相互擴散苯丙乳液膜在成膜過程中Tg值的變化。和滲透, 以致相互纏繞, 達到聚結的。而這些都要求乳膠漆體系中有大于2 . 5% 自由體積。這里所謂的乳膠漆體系, 是指乳膠漆中所有組分的混合體。否則乳膠粒處于玻璃態而無法變形, 乳膠分子鏈段和自由體積處于凍結狀態而不能擴散。
 
關鍵詞: 乳膠漆 成膜機理
 
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