降低水性涂料成膜温度方法探讨
(完整版)水性涂料成膜助剂分类特点及使用方法
水性涂料成膜助剂的特点及使用方法一、成膜助剂概况水性涂料的成膜助剂又叫凝聚剂、聚结剂、成膜助溶剂或共溶剂，能够对乳液中的聚合物粒子产生溶解和溶胀作用，使粒子在较低温度下也能够随水分的挥发产生塑性流动和弹性变形而聚结成膜，但在成膜以后较短时间内又能挥发逸出，而不影响涂膜的玻璃化转变温度，高温下涂膜不回粘。
成膜助剂是分子量数百的溶解力极强的高沸点有机溶剂，多为醇类、醇酯类、醇醚类化合物，实际上成膜助剂是聚合物的一种溶剂，在涂膜干燥过程中，水分挥发后余下的成膜助剂使聚合物微滴溶解并融合成连续的膜，成膜助剂除有溶解作用外，还会对聚合物起短暂的增塑作用，成膜助剂是一种可以挥发的暂时性增塑剂，能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形，改善其聚结性，可在广泛的施工温度范围内成膜。
水性涂料成膜助剂广泛应用于建筑涂料（乳胶漆）、水性汽车涂料及汽车修补涂料、水性电泳涂料、水性船舶涂料、水怀集装箱涂料、水性防腐涂料、水性工业涂料、水性胶粘剂、水性木器涂料、水性卷材和卷钢涂料、水性丝印油墨、水性凹印油墨、水性柔印油墨、UV 水性涂料油墨等等。
二、成膜助剂化的化学类型和生产厂家（一）、醇类（如苯甲醇BA、乙二醇、丙二醇、己二醇）；（二）、醇酯类（如十二碳醇酯（即Texanol酯醇或醇酯-12））；（三）、醇醚类（乙二醇丁醚EB、丙二醇甲醚PM、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚DPM、二丙二醇单丙醚DPnP、二丙二醇单丁醚DPnB、三丙二醇正丁醚TPnB、丙二醇苯醚PPH等）；（四）、醇醚酯类(如己二醇丁醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯EEP)等；从成膜助剂的主要生产厂商和主要产品来看，具代表性的有BASF公司的Lusolvan FBH、美国Du Pont的DBE-IB、英国Chemoxy公司的COASOL的（己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯和丁二酸二异丁酯的混合物），比利时Neste perstorp公司的Nexcoat 795（2，2，4-三甲基-1，2-戊二醇-异丁单酯），美国DowChemical 公司的Dowanol pph（丙二醇苯醚）、DAL-PADC、DAL-PADD、DPnB，伊士曼（EASTMAN CHEMICAL）化学公司的Texanol、EEH、OE300、OE400，英国海名斯化学公司的SER-AD FX510、SER-AD FX511、江苏润泰化学有限公司的十二碳醇酯（酯醇12）等。
水性木器漆的干燥速度与相关因素讨论
水性木器漆的干燥速度与相关因素讨论近二十年来，环保已成为影响涂料工业发展的最重要的因素之一。
随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，政府和普通消费者越来越意识到溶剂型涂料对大气和环境的危害。
特别是近几年来，地球气候越来越暖，低碳成为媒体和公众讨论的热点话题。
涂料的水性化成为涂料人孜孜以求的目标。
现在建筑涂料基本完成水性化，下一步的目标就是如何有效降低涂料中的VOC（有机挥发物）含量。
而在工业涂料领域，水性漆的应用比例仍然是非常低，尤其在使用量最大的木器漆领域，水性漆的推广仍然是困难重重。
目前木器漆中应用最多的品种是溶剂型的，包括硝基漆和双组份聚氨酯漆，前者由于其出色的干燥速度和稳定的产品性能在各种木制品上应用广泛，而后者得益于优异的丰满度和硬度在木制家具等领域占有主导地位。
相比于溶剂型木器漆，水性木器漆在性能上有很多的不足，其中一个方面就是水性木器漆的干燥速度较慢。
水是比热容非常大的液体，水的挥发需要从环境吸收更多的热能，一般来讲水性木器漆的干燥总是比溶剂型涂料稍慢些，特别是在冬天和雨天。
本文主要讨论影响水性木器漆干燥速度的各种因素。
理论上我们希望水性木器漆的干燥速度越快越好，一方面可以减少等待时间，提高施工效率，另一方面较快的干燥速度可以方便打磨修饰，数量众多的木制品可以堆高层叠。
但是水性木器漆的干燥速度也并非越快越好。
过快的干燥速度可能导致漆膜来不及流平就已经凝固，干燥速度过快还可能导致某些表面助剂不能充分漂浮到表面而被凝固在漆膜之中。
因此适当的干燥速度与施工工艺对于获得令人满意的涂装效果至关重要。
这里列举了六类十二种因素对于水性木器漆干燥速度的影响。
一、环境温度和湿度大家都知道环境温度对水性涂料干燥速度的影响，温度越高水性木器漆的干燥速度越快。
就好比夏天晾晒的衣服很快可以干透，而冬天晾晒的衣服往往要晾晒好几天才能够干透。
同样道理，水性木器漆中的水分在夏天的高温环境很快就会蒸发掉，从而干透凝固，而在冬天往往要等待好久才能实干。
水性聚氨酯成膜干燥过程
水性聚氨酯成膜干燥过程首先，涂料施工后，涂膜表面的水分开始蒸发。
在这个阶段，涂膜中的水分与环境中的空气中的湿度产生交换。
由于水的蒸发速度相对较快，这个阶段通常只需要几分钟到几个小时。
接下来，随着水分蒸发，涂膜中的溶剂开始挥发。
这个阶段通常需要几个小时到一天的时间。
在这个过程中，涂膜中的溶剂通过涂膜表面的扩散和挥发，逐渐降低涂膜的含溶剂量。
这个阶段的时间长度取决于涂层的厚度、湿度和温度等因素。
最后，涂膜中的水分和溶剂基本挥发完毕后，涂膜进入固化阶段。
水性聚氨酯涂料中的固化主要是通过聚合反应进行的。
在涂料干燥的过程中，涂膜中的聚酯和异氰酸酯基团发生反应，形成交联结构，从而使得涂膜具有良好的物理和机械性能。
这个过程需要相对较长的时间，通常需要几天到几周。
为了确保涂料干燥的质量和效果，需要控制干燥的湿度和温度。
过高的湿度和低温会延缓涂层的干燥速度，容易造成固化不充分和表面缺陷等问题。
而过低的湿度和高温则可能导致溶剂的挥发速度过快，使得涂膜表面形成干燥皮而内部仍然潮湿。
此外，涂料的施工方法和条件也会影响干燥的速度和效果。
一般来说，较佳的施工条件下，涂料会更快地干燥，并且形成更充分的固化反应。
总结起来，水性聚氨酯成膜的干燥过程包括水分蒸发、溶剂挥发和固化三个阶段。
不同的阶段对应着不同的时间长度和影响因素。
在涂料干燥过程中，需要合理控制湿度和温度，以及施工条件，以确保涂层的质量和性能。
水性聚氨酯涂料凭借其环保、高性能的特点，正逐渐成为涂料行业的主流产品。
水性涂料日常管理及常见弊病解决方案
一.日常管理内容:
B型粘度 6rpm 60rpm TI值 NV PH 比重 粒度
*
二.常见弊病解决方案 1.流挂
涂料粘度过低（根据循环降低粘度） 添加增粘剂 吐出量多（由于微粒化不良，涂料粒子 提高雾化压力，降低吐出量 直径过大而垂挂） 。
膜厚厚
降低吐出量
2.颗粒
3.痱子：
机器人（外板）重涂次数多 清漆NV高（面漆溶剂排出性不良）
喷漆间湿度高（在温度×湿度管理范围 外） 由于涂料筒旋杯微粒化不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ而涂料粒子 大 预热后车身温度高
4.发雾；
由于预热干燥不足（PH后NV低）面漆× 清漆会形成混层。（预热温度低，并且 由于喷漆间条件不良，涂料漆雾（手喷 、机器人）量增加，涂膜流平不充分
7.缩孔：
8.桔皮：
回到适当粘度，重新研究稀 涂料原因的情况下。粘度高、稀释剂快 释条件，用适合的涂着ＮＶ 、微粒化不良。 。确认吐出量，回到标准条 底材、涂装方法造成的情况下：底材不 在确保膜厚下对应，调整喷 好、薄膜、喷房温度、枪距远。 房温湿度，调整枪距。
决方案
由于涂料罐液面上下变动，罐侧面，罐 内配管侧面付着涂料（不可再溶解）， 旋杯清洗不良（外侧）（旋杯清洗喷嘴 所设置位置不良） 面漆膜厚厚（20μ 以上）
涂料罐清扫 修正旋杯清洗喷嘴位置，调 整清洗溶剂量 降低膜厚（内、外板）、降 低手喷漆雾量 减少重涂次数 添加面漆溶剂（提高溶剂排 出性）、降低清漆NV（溶剂 慢干化） 将水性面漆涂装工程的湿度 条件设定在安全范围内 旋杯旋转数，SA空气压力的 确认 单色ﾞ、清漆涂料的溶剂慢干 化（根据无预热条件，变更2 ℃左右） 确认预热条件，风速（过滤 器堵塞时，进行更换，清 喷漆间调整，提高吸入风量
水性涂料常用助剂
助剂调整和改进涂料和涂层的综合性能常见助剂如下1、润湿分散剂＊颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。
＊颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤＊润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能2、流平剂＊流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. ＊主要品种有:有机硅系流平剂丙烯酸酯流平剂其它类型流平剂（氟改性流平剂、高沸点溶剂）3、消泡剂＊分为抑泡剂和破泡剂。
抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用.＊主要产品：有机硅系消泡剂非硅系消泡剂氟改性消泡剂4、附着力促进剂＊改善漆膜对底材的密着＊附着力促进剂的产品类型①树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题.②硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷,另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥”把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著.③钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同.④有机高分子化合物此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.5、消光剂＊消光就是削弱反射角方向的光线强度。
＊主要品种有:①二氧化硅(消光粉)主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜表面不平整,造成光的多角度乱反射以降低光度.②硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度.③高分子蜡消光效果相对较弱,只使用在特殊场合.6、触变、增稠、防流挂助剂＊原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附,粘度升高。
水性防水涂料中助剂的应用
水性防水涂料中助剂的应用卓创资讯本网编辑采编于：2005-6-28 15:42:08 【大中小】【关闭】1 概述作为防水涂料的原材料之一 ,助剂的用量通常很少 (一般为配方总量的1 % 左右),但作用却很大。
它的加入不仅可以避免产生许多涂料的缺陷及涂膜弊病 ,同时又可以使防水涂料的生产和施工过程易于控制 ,而且某些助剂的添加,可以赋予防水涂料一些特殊的功能。
所以 ,助剂是水基防水涂料的重要组成部分2 助剂的功能与应用水性防水涂料中常用的助剂有成膜助剂、增稠剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、增塑剂、防霉杀菌剂等。
2. 1 成膜助剂成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂 ,通常为高沸点溶剂 ,会在涂膜形成后慢慢挥发掉。
在乳胶漆中,成膜助剂因为对乳胶粒子的溶解作用而使粒子表面软化 ,因而促使聚合物粒子易受压变形,融合成膜。
成膜助剂的加入同时可降低防水涂料的最低成膜温度。
常用的成膜助剂有:乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯等。
通常应用于防水涂料的胶乳都具有较低的玻璃化转变温度( Tg ),如VAE 乳液的Tg 在-3 ℃ 左右因此 ,在大多数气温高于5 ℃ 条件下 ,这些乳液都可以正常成膜。
而成膜助剂的加入 ,对加速涂膜干固起到了一定的作用。
图 1 是乙二醇作为成膜助剂时 ,对丙烯酸防水涂料干固时间的影响。
由图1 可见,随着乙二醇掺量的增加,涂膜的干固时间也随之降低。
因此 ,对于某些特殊的防水工程(例如:现场湿度很大,通风条件又不好,而且工期又紧的工程 ), 在不影响产品质量的前提下 , 可适当多添加一些成膜助剂。
图 1 助剂对涂膜干固时间的影响成膜助剂除有助于成膜性能外 ,还有降低防水涂料冻结温度的功能。
例如乙二醇、丙二醇就可作为涂料的防冻剂使用。
图 2 为乙二醇、丙二醇对某丙烯酸乳液冰点的影响。
图 2 防冻剂对乳液冰点的影响由图 2 可见,随着乙二醇、丙二醇掺量的增加,聚合物乳液的冰点也随之下降。
完整版水性涂料成膜助剂分类特点及使用方法
水性涂料成膜助剂的特点及使用方法一、成膜助剂概况水性涂料的成膜助剂又叫凝聚剂、聚结剂、成膜助溶剂或共溶剂，能够对乳液中的聚合物粒子产生溶解和溶胀作用，使粒子在较低温度下也能够随水分的挥发产生塑性流动和弹性变形而聚结成膜，但在成膜以后较短时间内又能挥发逸出，而不影响涂膜的玻璃化转变温度，高温下涂膜不回粘。
成膜助剂是分子量数百的溶解力极强的高沸点有机溶剂，多为醇类、醇酯类、醇醚类化合物，实际上成膜助剂是聚合物的一种溶剂，在涂膜干燥过程中，水分挥发后余下的成膜助剂使聚合物微滴溶解并融合成连续的膜，成膜助剂除有溶解作用外，还会对聚合物起短暂的增塑作用，成膜助剂是一种可以挥发的暂时性增塑剂，能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形，改善其聚结性，可在广泛的施工温度范围内成膜。
水性涂料成膜助剂广泛应用于建筑涂料（乳胶漆）、水性汽车涂料及汽车修补涂料、水性电泳涂料、水性船舶涂料、水怀集装箱涂料、水性防腐涂料、水性工业涂料、水性胶粘剂、水性木器涂料、水性卷材和卷钢涂料、水性丝印油墨、水性凹印油墨、水性柔印油墨、UV水性涂料油墨等等。
二、成膜助剂化的化学类型和生产厂家（一）、醇类（如苯甲醇BA、乙二醇、丙二醇、己二醇）；（二）、醇酯类（如十二碳醇酯（即Texanol酯醇或醇酯-12））；（三）、醇醚类（乙二醇丁醚EB、丙二醇甲醚PM、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚DPM、二丙二醇单丙醚DPnP、二丙二醇单丁醚DPnB、三丙二醇正丁醚TPnB、丙二醇苯醚PPH等）；（四）、醇醚酯类(如己二醇丁醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯EEP)等；从成膜助剂的主要生产厂商和主要产品来看，具代表性的有BASF公司的LusolvanFBH、美国Du Pont的DBE-IB、英国Chemoxy公司的COASOL的（己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯和丁二酸二异丁酯的混合物），比利时Neste perstorp公司的Nexcoat 795（2，2，4-三甲基-1，2-戊二醇-异丁单酯），美国DowChemical 公司的Dowanol pph（丙二醇苯醚）、DAL-PADC、DAL-PADD、DPnB，伊士曼（EASTMAN CHEMICAL）化学公司的Texanol、EEH、OE300、OE400，英国海名斯化学公司的SER-AD FX510、SER-AD FX511、江苏润泰化学有限公司的十二碳醇酯（酯醇12）等。
成膜助剂原理
成膜助剂原理
成膜助剂，也被称为聚结助剂，是一种常用于涂料中的添加剂。
其主要作用机理包括以下几个方面：
1. 调节聚合物的塑性流动和弹性变形：成膜助剂能够促进高分子化合物的塑性流动和弹性变形，从而改善聚结性能。
这有助于在广泛的施工温度范围内形成均匀的涂膜。
2. 降低聚合物的玻璃化温度：成膜助剂通常具有较低的挥发速度，在施工过程中留在涂层中，起到一种“临时”增塑剂的作用。
这可以降低聚合物的玻璃化温度（Tg），使聚合物粒子在成膜过程中更容易变形和融合。
3. 促进乳胶粒子的聚结：当成膜助剂加入涂料中时，它能够渗透到乳胶粒子之间，削弱粒子间的相互作用力，从而促进乳胶粒子的聚结和融合。
这有助于形成连续、致密的涂膜。
4. 调节涂料的流动性：成膜助剂还可以调节涂料的流动性，使其在涂布过程中更容易流动，并降低涂布时的气泡和缺陷的产生。
这有助于提高涂膜的平整度和光滑度。
总的来说，成膜助剂的原理是通过其特殊的化学结构和作用方式，与基材表面和涂料组分发生相互作用，促进涂料在基材表面形成均匀、连续的膜层。
同时，成膜助剂还能调节涂料的物理性能和成膜性能之间的平衡，以满足不同施工条件和涂膜性能的要求。
随着环保要求的提高，水性涂料成膜助剂在建筑涂料行业中的应用将越来越广泛。
水性环氧树脂固化体系成膜机理
水性环氧树脂固化体系成膜机理水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料，其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别，同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。
一般聚合物乳液涂料的固化成膜为一物理过程，分散相粒子的玻璃化温度较低,在水分挥发后就形成紧密堆积的结构，并在毛细管压力作用下凝结成膜。
在溶剂型环氧树脂涂料体系中，环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的,固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较完全，所形成的涂膜也是均相的。
水性环氧树脂涂料为多相体系，环氧树脂以分散相形式分散在水相中，水性环氧固化剂则溶解在水中。
水性环氧树脂涂料的固化成膜示意图如图1所示，将两个组分混合后的体系涂布在基材上，在比较适宜的温度条件下，水分蒸发得很快。
当大部分水分蒸发后，环氧树脂乳胶粒子相互接触，形成紧密堆积的结构，残余的水分和固化剂分子则处在环氧树脂分散相粒子的间隙处。
随着水分的进一步蒸发，环氧树脂分散相粒子开始凝结，形成更为紧密的六边形排列结构。
与此同时，固化剂分子扩散到环氧树脂分散相粒子的界面及其内部发生固化反应。
该固化成膜机理也可解释为水性环氧树脂体系由水包油的状态向油包水转变，与用相反转法配制环氧树脂乳液的过程刚好相反。
图1水性环氧树脂涂料的固化成膜过程示意图假定用相反转法配制的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的平均粒径为0.5μm，又设其密度为1.16g/mL，环氧树脂分子量为1000，并不考虑在水中的溶胀，则可计算出每个环氧树脂乳胶粒中含有4.6×l07个分子，所以水性环氧树脂体系的固化是由固化剂向环氧树脂分散相粒子的扩散速度所决定的，这与溶剂型环氧树脂体系相比其固化成膜过程更为复杂。
固化剂分子首先和环氧树脂分散相粒子的表面接触发生固化反应，随着固化反应的进行，环氧树脂分散相的分子量和玻璃化温度逐渐提高，使得固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部的扩散速度逐渐变慢，这就意味着环氧树脂分散相粒子内部进行的固化反应较其表面的少，内部交联密度也较低。
关于水性漆的几种干燥方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不同的干燥方式对水性涂料的干燥速度和成膜质量有着明显的不同，下面就水性涂料的各种干燥方法概述之。
1、自然干燥
自然干燥具有方法简单、应用广泛的优点，但同时具有干燥速度慢的缺点。在自然条件下，温度和湿度及风速是不断变化的，干燥速度及成膜质量不稳定。如果在高温高湿或湿度比较大的情况下，涂层容易发白，干燥速度较慢。在低温下，干燥速度很慢；特别是在5℃下，水性涂料难以成膜。这些都是制约水性涂料推广应用的重要原因。
4、紫外线干燥
对于水性UV木器涂料，可以采用紫外线固化的干燥方式。所谓紫外线固化是指水性UV木器涂料在波长为300-400nm的紫外线照射下进行固化的干燥方式。
在水性UV涂料中含有少量的光敏剂，在紫外线的照射下，光敏剂吸收特定波长的紫外线，分解产生活性基团，引发成膜物质的聚合反应，形成网状结构而使涂层固化。紫外线固化具有涂层固化速度快、涂膜质量好等特点。
2、热空气干燥
热空气干燥是采用对流原理，以温度为40～60℃的热空气为载热体，将热能传递给工件表面的涂层，涂层吸收能量后固化成膜的加热干燥方法。常用电或蒸汽作为热源，先使空气加热，热量通过对流形式由热空气传递给涂层表面，使涂层得到快速干燥。
采用热空气干燥工艺，可以明显加快涂层干燥速度，并具有适应性强的特点，是应用较为广泛的一种干燥形式。
红外线固化具有固化速度快、升温迅速、固化质量好等优点，但是用红外加热干燥涂层时，涂层存在着明显的温度梯度，它的干燥是由表面向内部延伸的，这就使得它不适合用于干燥较厚的涂膜；红外线干燥只能加热红外线能够照射到的区域，不能用来干燥立体的物件。
5、红外线干燥
红外线固化可以用来干燥水性木器涂料的涂层。所谓红外线固化实际上是指被涂饰的家具板件及其涂层在红外线的照射下，吸收辐射能量并被转化成热能，从而实现涂层的固化。
水性涂料常用助剂..
助剂调整和改进涂料和涂层的综合性能常见助剂如下1、润湿分散剂＊颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。
＊颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤＊润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能2、流平剂＊流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. ＊主要品种有:有机硅系流平剂丙烯酸酯流平剂其它类型流平剂（氟改性流平剂、高沸点溶剂）3、消泡剂＊分为抑泡剂和破泡剂。
抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用.＊主要产品：有机硅系消泡剂非硅系消泡剂氟改性消泡剂4、附着力促进剂＊改善漆膜对底材的密着＊附着力促进剂的产品类型①树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题.②硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷,另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥”把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著.③钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同.④有机高分子化合物此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.5、消光剂＊消光就是削弱反射角方向的光线强度。
＊主要品种有:①二氧化硅(消光粉)主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜表面不平整,造成光的多角度乱反射以降低光度.②硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度.③高分子蜡消光效果相对较弱,只使用在特殊场合.6、触变、增稠、防流挂助剂＊原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附,粘度升高。
我国水性涂料的研究现状
我国水性涂料的研究现状一、概述水性涂料作为一种环保、节能的涂料产品，近年来在我国得到了广泛的关注和研究。
水性涂料以水为分散介质，不含有害溶剂，具有低挥发性有机化合物（VOC）排放、安全环保、施工性能好等优点，符合我国绿色发展的战略需求。
随着国家环保政策的日益严格和消费者对健康环保意识的提高，水性涂料在建筑、汽车、家具等领域的应用越来越广泛。
同时，我国水性涂料行业在技术创新、产业升级等方面也取得了显著进展，一批具有自主知识产权的水性涂料产品不断涌现，为我国涂料产业的可持续发展注入了新的活力。
与发达国家相比，我国水性涂料的研究和应用水平仍存在一定差距。
主要表现在产品性能、涂装工艺、生产设备等方面。
加强水性涂料的基础研究和应用开发，提升我国水性涂料行业的整体竞争力，成为当前亟待解决的问题。
本文旨在综述我国水性涂料的研究现状，分析水性涂料的技术特点、应用领域及发展趋势，并探讨我国水性涂料行业面临的挑战和机遇，以期为我国水性涂料产业的进一步发展提供参考和借鉴。
1. 水性涂料的定义与特点水性涂料，顾名思义，是一种以水为分散介质的涂料。
其主要由水、树脂、颜料、填料、助剂等物质组成，通过特定的工艺将树脂分散或乳化在水中，形成稳定的涂料体系。
与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料在环保、健康、安全等方面具有显著优势。
水性涂料的最大特点在于其环保性。
由于使用水作为分散介质，水性涂料在生产和施工过程中减少了有机溶剂的使用，从而降低了挥发性有机化合物（VOC）的排放，有助于改善空气质量和减少环境污染。
水性涂料还具有优良的施工性能。
其粘度适中，易于喷涂、滚涂或刷涂，且干燥速度快，提高了施工效率。
水性涂料还具有较好的附着力和耐候性，能够满足不同基材和环境的涂装需求。
再者，水性涂料在健康和安全方面也表现出色。
由于其低VOC含量，水性涂料在施工和使用过程中对人体无害，降低了职业健康风险。
同时，水性涂料不易燃爆，提高了生产和使用过程的安全性。
水性涂料助剂 成膜助剂成膜原理
水性涂料助剂，成膜助剂成膜原理
水性漆的成膜过程较复杂, 要经历一个从分散的聚合物颗粒到相互聚结成为整体的过程。
其施工后, 水分挥发, 球状颗粒必须相互融合才能形成连续的涂膜。
水性漆成膜分以下几个过程:
1.颗粒逐渐靠拢填充过程
球状颗粒在乳胶漆中以双电层和屏蔽稳定的作用保持着分散状态, 在水性涂料施工后,水分逐渐挥发,原先以静电斥力和空间位阻稳定作用而保持分散状态的聚合物颗粒和颜料、填料颗粒逐渐靠拢，但仍可以自由运动。
在该阶段，水份的挥发与单纯水的挥发相似，为恒速挥发。
2.颗粒融合过程
随着水分的进一步挥发，聚合物微粒表面吸附的保护层破坏，裸露的微粒相互接触，其间隙愈来愈小，漆膜的体积收缩，当水份挥发将尽时, 其推动力也将消失，至毛细管经大小时，由于毛细管效能作用，其毛细管压力高于聚合物微粒的抗变形力，颗粒稳定性破坏并变形，最后凝集、融合成连续的涂膜。
这一过程是水性漆能否成膜的关键，若乳液聚合物的玻璃化温度(Tg)较高(为了使涂膜具有良好的机械性能，耐候性和沾污性，Tg值一般不能太低)，在较低环境温度下，就很难变形，从而会使融合过程受阻，导致不能成膜，这时需要用成膜助剂协助成膜。
成膜助剂可以使乳胶粒子溶胀变软，因此，很容易使他们融合在一起形成连续的膜。
3.聚合物链段相互扩散渗透交联成膜过程
随着时间的推移, 残留在水中的助剂逐渐向涂膜扩散, 并使聚合物分子长链段相互渗透、扩散，缠绕形成具有良好性能的均匀涂膜，随着成膜助剂从漆膜中逐渐挥发，最后形成理想的性能优异的涂膜。
水性涂料成膜助剂的发展趋势
水性涂料成膜助剂的发展趋势骆益鸣;丁翔;黄阳卫;陈勤勇【摘要】总结了我国水性涂料的使用及相关VOC的要求.简述了成膜助剂的分类、成膜机理,以及高品质成膜助剂尼龙酸酯的应用性能.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2018(049)010【总页数】4页(P29-31,36)【关键词】水性涂料;成膜助剂;尼龙酸酯混合物【作者】骆益鸣;丁翔;黄阳卫;陈勤勇【作者单位】杭州潜阳科技有限公司, 浙江杭州 311311;杭州潜阳科技有限公司,浙江杭州 311311;杭州潜阳科技有限公司, 浙江杭州 311311;杭州潜阳科技有限公司, 浙江杭州 311311【正文语种】中文随着人们对环保的日益重视以及对挥发性有机物（VOC）排放的严格要求，涂料技术与涂装行业受其影响将进一步向水性涂料、绿色涂料方向发展。
水性涂料[1-3]以水作为溶剂或分散介质，既能节省有机原料，使用时又能极大地减少VOC的排放量，同时拥有应用面广、安全、施工相对简单等优点。
就应用领域而言，建筑行业是水性涂料最大的应用市场，其次分别是汽车、防护、木器和包装行业。
本文将从以下几个方面阐述水性涂料及成膜助剂的性能及应用。
1 水性涂料的分类及VOC相关标准水性涂料按分散形态区分，包括水溶性涂料、水稀释性涂料和水分散性涂料（乳胶涂料）3种。
它们的分散机理不同，产品的性能也有较大的差异，但不管何种类型，它们均以水作为溶剂或分散介质。
按成膜物质区分，水性涂料[1-3]可分为水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料等。
近年来，水性涂料的成膜物质有向混合改性方向发展的趋势。
水性涂料按使用领域可分为水性建筑涂料、水性木器涂料、水性防腐涂料、水性汽车涂料等，其中水性建筑涂料市场占71.7%左右[4]。
由于建筑涂料市场巨大，建筑涂料行业已成为我国VOCs污染的一大来源。
大量的VOC排放将严重影响人体健康，引发光化学烟雾、地表臭氧浓度过高、雾霾等生态环境问题。
水性丙烯酸涂料成膜物质
水性丙烯酸涂料成膜物质
水性丙烯酸涂料：
1、介绍：
水性丙烯酸涂料，也称为水性聚氨酯涂料，是通过混合水和丙烯酸树脂复合而成的新型无毒、环保、无味的建筑涂料。
由于它在环保、再生利用方面具有显著的优势，所以受到越来越多的欢迎。
2、原料：
水性丙烯酸涂料的原料主要包括：水、丙烯酸树脂、添加剂、填料、溶剂、稳定剂和调节剂等。
3、特点：
（1）无毒、无味，完全符合环保要求。
（2）耐磨、耐水、耐污，可用于内外墙涂料、地板涂料等。
（3）良好的保温涂层特性，优良的湿润和抗菌性能。
（4）施工方便，能够节省施工时间和施工成本。
4、应用：
水性丙烯酸涂料主要用于建筑内外墙涂料、装修涂料、玻璃涂料、木地板涂料、金属材料表面涂料等的防腐和装饰。
5、优势：
（1）环保：水性丙烯酸涂料无毒、无味，完全符合环保要求，不会对人体和环境造成危害。
（2）经济实惠：水性丙烯酸涂料低成本，而且具有防腐功能，可以有效降低项目更新费用。
（3）不粉化：水性丙烯酸涂料不粉化，不流失，不变质，改善建筑美观，延长使用寿命，具有很好的抗力性能。
6、注意事项：
（1）有必要在涂料使用前先做对比试验，以确定应用的效果。
（2）应当根据建筑的结构设计，选择合适的配方和施工方法。
（3）施工过程中要注意施工温度和适当湿度，以保证涂料能够有效地固化。
（4）施工完毕后，应当适时开窗通风，以加快涂料膜层的固化。
总之，水性丙烯酸涂料利用其优势，可以降低项目更新成本，符合环保要求，不仅能节省成本，还能保障环境和人们的健康。
浅谈地铁车轴用水性漆常见问题与解决方法
浅谈地铁车轴用水性漆常见问题与解决方法摘要：本文主要阐述的是对公司在城轨地铁车轴用水性漆常见问题与解决方法。
从水性漆的成膜机理和优缺点，分析水性漆在地铁车轴应用中存在的针孔、颗粒、橘皮、缩孔等问题的产生原因及解决方法，总结了地铁车轴用水性漆的工艺特点和常规问题的应对预防措施，为水性漆的推广应用提供了参考。
关键词：水性漆；车轴；地铁随着环保政策和环保意识的不断提升，全国各省市出台了VOC排放限量标准。
传统的油漆在使用时不仅具有刺激性气味，其固化剂和稀释剂中所含的苯、甲苯和游离TDI持续挥发，对现场施工人员具有一定的伤害，也对环境造成污染。
近年新兴的水性漆以水作溶剂，不含苯及苯的衍生物类等有机溶剂，具有良好的耐老化性、透气性、延展性，大大改善作业环境条件，降低污染和节省资源的优势显著。
将水性漆应用在轨道车辆配件（例如车轴）的涂装上，能从涂装工艺的前端减少涂料的污染性，是VOC减排的重要手段。
本文主要阐述了水性漆的成膜机理及优缺点，研究分析水性漆在地铁车轴的应用中存在的主要问题、产生原因及解决方式。
1 水性漆简介1.1 水性漆的成膜机理水性漆以水作为溶剂或分散介质，只添加少量醇或醚作为助溶剂。
将水性漆喷涂在车轴表面，随着溶剂的挥发和固化，漆膜由液体或疏松粉末状态转变成致密完整的固态薄膜的过程，即为涂料的成膜。
水性涂料成膜机理主要分为两种：一是物理反应，即基于温度变化水的挥发而最终成膜；二是树脂与各种化学介质交联形成三维状结构的涂膜。
水性涂料物理反应是指成膜过程中水性涂料中水分挥发的过程。
涂料中的水和助溶剂会随着空气中的温度和气流变化变成气态促进成膜，成膜前聚合物链经常出现缠绕，导致形成各式各样的网状结构。
因此温度与气流的物理反应在水性涂料的成膜过程中至关重要。
树脂乳液能否形成连续的涂层，主要由玻璃化转变温度（Tg）和成膜温度决定，聚合物的Tg对乳液的最低成膜温度（MFFT）起着决定作用。
当温度低于MFFT的温度下成膜时，形成的涂层不连续，会导致涂层失效。
水性聚氨酯涂料光泽控制——理论与实践
水性聚氨酯涂料光泽控制——理论与实践王武生【摘要】Gloss is one of the important optical properties of coatings due to its strong impact on visual perception and aesthetic preference.In order to control gloss of waterborne polyurethane coatings,it is necessary to better understand the relationship between the coatings gloss and the resin structure.In this article,the theory of coatings gloss was introduced and the relationship between the coatings gloss and the characteristics of aqueous polyurethane dispersions(e.g.,refractive index,particle size,surface roughness and film-forming process) was discussed.%光泽作为涂料的一个重要的美学价值体现,很大程度上影响涂装产品的客户需求.为了控制水性聚氨酯涂料的光泽,需要从理论上了解涂料光泽与树脂结构的关系.文章首先介绍了涂料光泽的基本理论,在理论基础上探讨了水性聚氨酯结构(聚合物结构的反射率、折射率、分散体粒径、涂膜表面粗糙度以及成膜过程)对涂料光泽的影响.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2018(048)006【总页数】9页(P75-82,87)【关键词】水性聚氨酯涂料;光泽;消光【作者】王武生【作者单位】安徽大学化学化工学院,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4+3水性聚氨酯常作为涂料成膜物使用。
水性环氧树脂固化体系成膜机理
水性环氧树脂固化体系成膜机理水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料，其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别，同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。
一般聚合物乳液涂料的固化成膜为一物理过程，分散相粒子的玻璃化温度较低,在水分挥发后就形成紧密堆积的结构，并在毛细管压力作用下凝结成膜。
在溶剂型环氧树脂涂料体系中，环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的,固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较完全，所形成的涂膜也是均相的。
水性环氧树脂涂料为多相体系，环氧树脂以分散相形式分散在水相中，水性环氧固化剂则溶解在水中。
水性环氧树脂涂料的固化成膜示意图如图1所示，将两个组分混合后的体系涂布在基材上，在比较适宜的温度条件下，水分蒸发得很快。
当大部分水分蒸发后，环氧树脂乳胶粒子相互接触，形成紧密堆积的结构，残余的水分和固化剂分子则处在环氧树脂分散相粒子的间隙处。
随着水分的进一步蒸发，环氧树脂分散相粒子开始凝结，形成更为紧密的六边形排列结构。
与此同时，固化剂分子扩散到环氧树脂分散相粒子的界面及其内部发生固化反应。
该固化成膜机理也可解释为水性环氧树脂体系由水包油的状态向油包水转变，与用相反转法配制环氧树脂乳液的过程刚好相反。
图1水性环氧树脂涂料的固化成膜过程示意图假定用相反转法配制的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的平均粒径为0.5μm，又设其密度为1.16g/mL，环氧树脂分子量为1000，并不考虑在水中的溶胀，则可计算出每个环氧树脂乳胶粒中含有4.6×l07个分子，所以水性环氧树脂体系的固化是由固化剂向环氧树脂分散相粒子的扩散速度所决定的，这与溶剂型环氧树脂体系相比其固化成膜过程更为复杂。
固化剂分子首先和环氧树脂分散相粒子的表面接触发生固化反应，随着固化反应的进行，环氧树脂分散相的分子量和玻璃化温度逐渐提高，使得固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部的扩散速度逐渐变慢，这就意味着环氧树脂分散相粒子内部进行的固化反应较其表面的少，内部交联密度也较低。
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降低水性涂料成膜温度方法探讨
降低水性涂料成膜温度方法探讨
陈红瑞，刘平，李华宁，孟昭辉，王春亭，王玉锁
(天津科瑞达涂料化工有限公司天津300456)
0 引言
为了人类自身安全和全球可持续发展考虑，迫切需要研究环保型涂料。
水性涂料以水为分散介质和稀释剂，其突出的优点是作为分散介质的水无毒无害，制造和贮运无爆炸危险，解决了溶剂型涂料高VOC的问题。
同时水性涂料还具备价廉、不易粉化、干燥快、施工方便等优点。
水性涂料已在建筑、工业防腐、家具、家装以及汽车制造领域得到越来越广泛的应用并已成为世界涂料发展的重要方向之一。
然而，水性涂料存在成膜温度较高，在寒冷的冬季难以成膜的问题，给施工带来不便。
本文从水性涂料成膜机理的角度探讨了影响成膜的几个重要因素。
1 水性涂料成膜机理
水性漆成膜过程经历了聚合物粒子的浓缩、聚集迭合、挤压变形、再借助于成膜助剂融合成膜。
水性漆成膜过程阶段多，并且是非分子级的，其中任何阶段都有可能产生不完全性，特别是最后阶段，乳液粒子借助于成膜助剂形成均匀的连续相使水性漆最终成膜。
1966 年Bradford 等提出了成膜温度必须大于聚合物玻璃化转变温度(Tg)的概念。
成膜过程的3 阶段分别是水蒸发；乳液颗粒靠近变形并趋填密；相互扩散，当T＞Tg 时最终成膜。
这是水性漆的物理成膜机理。
对于水溶性涂料来讲，由于树脂需水溶，其分子量不会太大。
因此大多是热固型的，树脂中的活性基团和外加交联剂的活性基团之间的交联反应形成不溶不融的网状结构，从而使涂膜的性能得到提高。
2 乳液结构和性质对最低成膜温度影响
乳液最低成膜温度(MFT)是乳液颗粒相互聚集成连续薄膜的最低温度，是表征聚合物乳液成膜特性的常用方法，是单组分水性漆的使用极限值。
当施工温度超过MFT 时，乳液形成连续、透明的薄膜；反之，当施工温度低于MFT 时，将会形成白色粉状有裂痕的薄膜。
因此，为了满足使用的要求，单组分水性漆的施工温度应超过MFT。
影响MFT 的因素包括乳液中乳胶粒的结构，乳液粒子的大小，乳液合成中表面活性剂的选择和合成工艺等。
乳胶粒结构影响
乳液由乳胶粒和水组成，乳胶粒内包裹高聚物，其表面材料的性能直接影响MFT。
乳胶粒内可以是均一结构，也可以是核壳结构。
软壳硬核的核壳结构乳液，可在较低温度下成膜。
相
反，软核硬壳的核壳乳液，其成膜温度较高。
含有可交联官能团的乳液，比不含可交联官能团的乳液成膜温度高。
粒径
乳液粒径的大小影响漆膜的质量。
细粒径乳液得到的漆膜更均匀，漆膜的光泽度高。
乳液粒径增大，MFT 趋于Tg。
随着乳胶粒粒径变小，粘度增加，增大了乳液成膜的毛细管压力和粒子的总表面积，有利于粒子表面链端相互渗透，促进粒子变形成膜，从而降低MFT。
亲水性单体倾向于留在乳胶粒子的外层，因而MFT的高低取决于亲水单体的性能。
表面活性剂
乳化剂的分子中均含有两类性质截然不同的部分——极性基团与非极性基团。
非离子型乳化剂在水溶液中不会离解成离子，其效果与介质pH 值无关，它会在聚合物表面形成吸附层，阻挡聚合物分子彼此碰撞，从而提高聚合物粒子的分散稳定性；阴离子型乳化剂水解时生成阴离子基团，可使聚合物表面带负电荷，造成聚合物颗粒相斥，降低粒径，进而降低成膜温度。
合成工艺
包括加料顺序、操作方法、温度控制等。
3 成膜助剂对MFT的影响
成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂，通过降低聚合物表面积，降低表面能，控制水的蒸发以促进聚合物成膜。
一旦乳液成膜过程完成，成膜助剂会从涂膜中挥发，从而使聚合物玻璃化温度恢复至初始值。
实验证明，成膜助剂的水溶性、相容性和挥发性影响着成膜助剂在涂料中的存在状态、运动行为和使用效果。
成膜助剂在乳液粒子的融合和成膜阶段起着溶剂的作用。
在成膜助剂的作用下乳液粒子之间的界面消失，形成连续均匀的膜。
增大了低温成膜的可能性，最低成膜温度随成膜助剂的增加而下降。
然而用量增加到一定程度，其效果不明显反而会增加成本。
所以其用量应该控制在一定范围内。
由图1 可见，随着成膜助剂TEXANOL 酯醇用量的增加，涂膜的最低成膜温度也随之降低。
当成膜助剂的用量增加到8%以后，涂膜的最低成膜温度不再降低。
4 结论
降低乳液的最低成膜温度增加了水性漆冬季施工的可行性，影响最低成膜温度的最主要因素是聚合物乳液中乳胶粒的结构和粒径，以及乳液合成过程工艺控制和后处理工艺。
此外，涂料配方研制阶段中成膜助剂种类的选择和加量也是影响水性漆最低成膜温度的重要因素。