降低水性涂料成膜温度方法探讨
水性涂料常用助剂范文
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。
水性木器漆涂料的低温施工问题和解决方法
水性木器涂料的低温施工问题和解决方法杜磊1，徐发龙2，陈玉芳3(1.中国石油天然气工程设计西南分公司应用技术研究所，成都；2.中国石油天然气集团公司四川管理局，成都；3.江苏晨光涂料有限公司，常州)摘要：对水性木器涂料在低温条件下施工遇到的问题进行分析，通过与施工人员沟通协调对产品和施工进行调整，解决了企业水性木器涂料产品的低温施工问题。
关键词：水性木器涂料；低温；施工；助剂0.前言有关国产水性木器涂料发展所存在的种种问题经常见诸报道，普遍认为障碍集中在技术、成本和市场3个方面。
虽然国内水性木器涂料树脂乳液的合成技术有了长足进步，但在性能特别是成本上仍无法与溶剂型涂料相匹敌。
而在市场开拓方面，尽管国家近期不断出台各类严格的环保法规和相关强制性行业产品标准，同时广大消费者的环保意识也在与时俱进，但国内民用涂料市场的特点决定了施工人员对最终用户拥有巨大的影响力，而他们对水性木器涂料却缺乏必要的了解和施工经验。
由于受其自身性能特点的限制，水性木器涂料产品一般要求施工环境温度不得低于5℃，相对湿度不得高于80%，产品的季节性非常明显，在我国南方地区也仅为每年4月到11月。
本文所讨论的案例中，企业生产的水性木器涂料为一种单组分聚氨酯/丙烯酸混拼型水性木器涂料，最适施工温度为15～30℃。
尽管产品包装上已注明，厂家也在交货时向用户强调产品应在10月底以前完成施工，但用户却拖至12月才开始涂涂装。
施工时发现产品在低温下开罐黏度增大，涂刷流平性能下降，涂膜干燥时间延长，成膜效果变差，并出现流挂和发白现象，严重影响了施工质量。
针对上述情况，厂家本着维护品牌形象和为用户着想的发展方针，与用户积极沟通，主动回收产品并采取措施为用户解决低温施工问题。
1.设备与原料设备：高速搅拌机、反应釜、三辊磨、球磨机、砂磨机、拉缸、过滤器、实验分散砂磨机、实验多功能分散机、涂4杯黏度计、湿膜刮制器、电子天平、涂膜测厚仪、烘箱、恒温水浴箱。
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。
水性涂料配方基础知识
⽔性涂料配⽅基础知识⽔性涂料配⽅体系配⽅的基本组成1) ⽔性树脂：这是成膜的基料，决定了漆膜的主要功能．2) 成膜助剂：在⽔挥发后，使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜，并改善低温条件下的成膜性。
3) 抑泡剂和消泡剂：抑制⽣产过程中漆液中产⽣的⽓泡并能使已产⽣的⽓泡逸出液⾯并破泡。
4) 流平剂：改善漆的施⼯性能，形成平整的、光洁的涂层。
5) 润湿剂：提⾼漆液对底材的润湿性能，改进流平性，增加漆膜对底材的附着⼒。
6) 分散剂：促进颜填料在漆液中的分散。
7) 流变助剂：对漆料提供良好流动性和流平性，减少涂装过程中的弊病8) 增稠剂：增加漆液的黏度，提⾼⼀次涂装的湿膜厚度，并且对腻⼦和实⾊漆有防沉淀和防分层的作⽤。
9) 防腐剂：防⽌漆液在贮存过程中霉变。
10) ⾹精：使漆液具有愉快的⽓味11) 着⾊剂：主要针对⾊漆⽽⾔，使得⽔性漆具有所需颜⾊。
着⾊剂包括颜料和染料两⼤类，颜料⽤于实⾊漆(不显露⽊纹的涂装)，染料⽤于透明⾊漆(显露⽊纹的涂装)。
12) 填料：主要⽤于腻⼦和实⾊漆中，增加固体分并降低成本。
13) pH 调节剂：调整漆液的pH 值，使漆液稳定。
14) 蜡乳液或蜡粉：提⾼漆膜的抗划伤性和改善其⼿感。
15) 特殊添加剂：针对⽔性漆的特殊要求添加的助剂，如防锈剂(铁罐包装防⽌过早⽣锈)、增硬剂(提⾼漆膜硬度)、消光剂 (降低漆膜光泽)、抗划伤剂、增滑剂(改善漆膜⼿感)、抗粘连剂 (防⽌涂层叠压粘连)、交联剂(制成双组分漆，提⾼综合性能)、憎⽔剂(使涂层具有荷叶效应)、耐磨剂(增加涂层的耐磨性)、紫外线吸收剂(户外⽤漆抗⽼化，防⽌发黄)等。
16) 离⼦⽔：配⽅设计时往往还要添加少量的去离⼦⽔以便制漆。
⽔性树脂⽔性漆配⽅中，基料是形成漆膜并决定漆膜性能的关键组分。
配⽅设计时应尽量提⾼⽔性树脂的⽤量，占体积⽐的60-70%，使得漆液中的有效成膜物含量尽可能多，这样才能保证制成的漆⼀道涂装漆膜较厚，丰满度⾼。
家具水性涂料涂层的几种干燥方式
家具水性涂料涂层的几种干燥方式水性涂料的涂层干燥是保证涂饰质量的需要，是整个涂饰过程不可缺少的工序，直接影响到生产成本和工效。
涂层在什么条件下进行干燥，对最终产品的质量影响很大。
涂层干燥不合理，漆膜会产生光泽差、桔皮、针孔等缺陷，严重的会在漆膜内部存在内应力，使漆膜附着力降低;在使用中产生裂缝，失去保护装饰作用，难以保证漆膜性能稳定与获得良好的装饰质量。
同时，涂层干燥是一项经常重复而又最费时的工序，所以，在现代生产中，如何加速涂层干燥，不仅关系到缩短生产周期和节约生产面积，而且也是实现施工连续化和自动化必须解决的技术关键问题。
因此，为了保证涂饰质量和提高涂饰工效，研究水性涂料涂层的干燥方式具有重要的意义，是提高干燥效率的重要途径，也是发展生产的重要问题，具有重要的应用价值。
木家具用水性涂料是以水为介质的涂料。
水性涂料的固含量非常低，一般只有20%-30%，含有70%左右的水分。
所以，水性涂料在干燥过程中主要是水分的挥发。
下面就水性涂料的成膜过程及水分挥发过程进行阐述。
一、家具用水性涂料的成膜过程水性涂料的成膜过程是一种分子链凝聚现象，一般可以分为3个步骤：水分挥发、粒子变形和粒子合并。
施工后，首先是水分挥发，当水性涂料的乳胶微粒占胶层的74%(体积)时，微粒相互靠近而达到密集的充填状态;其次，水分继续挥发，聚合物微粒子变形，毛细管压力高于聚合物微粒的抗变形力，微粒之间产生压力，介质挥发越多，这个压力越大，而后凝集、融合形成连续的涂膜;最后，水分继续挥发，当压力达到能使每个微粒中分子链扩散到另一微粒分子链中去时，聚合物分子链逐级逐渐相互扩散，使膜均匀化，就完成了固化干燥过程。
二、水分挥发过程研究从理论上分析，水性涂料的水分挥发过程符合由表及里的垂直干燥理论。
该理论认为水性涂料成膜时水分的挥发可分为3个阶段，第一阶段，树脂颗粒进行着无规则的布朗运动，水分与在纯水中一样沿着水—空气界面以相同的挥发速率挥发;进入第二阶段后，树脂颗粒赖以悬浮的介质减少，使得树脂粒子之间相互靠近、堆积和聚结，引起水—空气界面收缩，使得水—空气界面的总面积减小、水分的挥发速率快速下降;到最后阶段，水分的挥发速率不断降低，剩余的水分通过膜中的毛细管道扩散到涂膜—空气表面挥发出来。
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。
(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。
清华大学 沈浩 水性涂料成膜机理
清华大学沈浩水性涂料成膜机理问题水性涂料（Waterborne Coatings）的研讨是有多年的历史了。
水性涂料从最早的出土文物中的矿物粉加水着色，到以蛋清为成膜物加矿物颜料以水为溶剂的水性涂料和上世纪初的石灰水无机涂料作为最古老原始的水性涂料到20世纪50年代顺（反）丁烯二酸二丁酯与醋酸乙烯酯共聚，制得较低玻璃化温度的乳液。
到60年代的阴极电泳漆，70年代不断改进乳液的防霉和使用寿命。
对乳胶涂料成膜机理的研究属21世纪的课题，并取得不少成果。
水性涂料以水为分散剂或溶剂，由于符合当前国际广泛关注的低碳经济绿色环保要求，避免了溶剂性涂料易燃易爆的危害，施工条件可以在相对湿度较高的南方进行，基材表面的干燥度要求也不高。
其主要缺点是靠水蒸发固化时间长，烘烤要一定温度耗费能量。
涂膜中常常有亲水基团使涂膜耐水性和防腐蚀性变坏，含酯类树脂易水解造成涂料难贮存并在使用过程中影响涂膜性能；由于水性树脂对相当部分颜填料的润湿度和分散性差，常常造成浮色和分层；对于水性木器涂料讲，由于世界上的木质千变万化，其热胀冷缩性能、孔隙率、吸水性各不相同，因此要想制造一种水性木器涂料而适用于各种木材是十分困难，甚至是不现实的。
针对以上缺点人们花费了不少心血，虽然有诸多成果报导，但是实际现实不容乐观。
水性涂料的发展依然比较缓慢，其总体比例总是在5%左右升降。
到底是什么原因呢？追根探源，要想解决水性涂料的问题必须从其成膜机理的研究中寻找答案。
也就是说要从基础理论的研究上下狠功夫，才能真正取得问题的具有实质性突破的结果。
一、水性涂料的物理成膜机理1953年Dillon等在Industrial Engineering Chemistry上发表了题为Plasticizing a synthetic latex的文章，提出了乳液成膜可分为水挥发和乳胶粒子变形两个阶段。
1958年Voyutskii 在聚合物科学（Journal of Polymer Science）上发表了题为《Concerning wechanism of film formatiou from high polymer dispesion》一文，提出了乳液成膜有一个聚合物分子相互扩散的过程。
水性喷涂涂料常见弊病和解决方法
水性喷涂涂料常见弊病和解决方法水性喷涂涂料常见弊病和解决方法露底多道涂刷仍可见基底的颜色或整体的颜色不均匀1、乳胶漆兑水太多，涂膜太薄；2、基面太光而吸水性太低或底漆憎水性太强，用量上不去；3、基面为凹凸面，通常凸面漆膜过薄；4、底、面涂颜色反差明显。
解决方法：1、严格按产品说明书要求兑水；2、基面虽然要做平，但不要压太光，低漆憎水性要适中；3、基面要做平或用滚筒施工；4、使用与面涂颜色相类似但稍浅的中涂或低涂。
流挂涂装后，乳胶漆立即向下流淌，造成涂层表面不均匀1、漆膜涂装得太厚；2、乳胶漆过度兑水；3、施工环境湿度过大，温度太低，或基层太湿；4、无气喷涂时，喷枪与被涂装表面的距离太近;5、基层压的太光，吸水性太低或底涂憎水性太强。
解决方法：1、滚筒蘸料后，最好通过均料板均匀，以控制湿膜厚度；2、施工时，严格按说明书要求兑水；3、避免寒冷环境施工，相对湿度小于85%，基层要晾干后施工；4、无气喷涂应控制好喷头与涂装表面的距离；5、基面应做到平而不光，对于憎水性强的底涂，可缩短面涂和低涂之间的涂刷时间。
接痕涂膜在涂装搭接处出现颜色或光泽的差异1、乳胶漆过度兑水；2、涂装时温度太高，干燥速度太快；3、基层吸水太大或多孔；4、涂装是未能保持"湿边"状态。
解决方法：1、严格按产品说明书要求兑水；2、尽量不要在烈日直射下施工；3、吸水太大或多孔，用底漆或封闭剂对基层进行处理；4、涂装时，向前涂完一块待涂区域后，再反向涂装刚涂过喷涂涂料的区域,以保持湿边,有助于得到均匀平滑的外观效果。
开裂乳胶漆涂刷后干燥过程中出现裂纹1、环境和基层的温度低于乳胶漆的最低成膜温度；2、湿膜厚度过厚或中涂未干就涂面涂；3、涂层间匹配性差，如在弹涂、压花基面上施涂硬质喷涂涂料；4、环境温度太高，风较大，干燥太快。
解决方法：1、环境和基层的温度一定要高于乳胶漆的最低成膜温度一般施工环境温度要高于5℃；2、一次施工不要涂刷太厚，掌握好二道涂刷的时间间隔；3、确保涂层间柔韧性匹配，在弹涂压花基面上施涂时要选用抗开裂性好的乳胶漆；4、避免在高温烈日直射和大风环境下施工。
涂料成膜机理及其影响因素研究进展
涂料成膜机理及其影响因素研究进展涂料是指涂布在物体表面而形成的具有保护和装饰作用的膜层材料。
最早的涂料因使用天然油和树脂被称为“油漆”。
随着高分子科学的发展，涂料原料范围扩大到合成的聚合物品种。
而随着人们环保意识的增强，涂料研制的重点已逐渐向水性涂料发展，一方面为满足更多环境下使用而要求的较低成膜温度，另一方面，为保证漆膜优异的机械、耐候、耐压痕性能，都要求乳胶粒子本身具有较高的玻璃化转变温度( Tg) ，这是矛盾的两个方面。
玻璃化转变温度对成膜过程有着重要影响，而成膜过程又对膜的性能有着重要影响，本文通过对涂料的成膜过程，以及其影响因素进行分析希望对读者有一定的帮助。
1 成膜过程在对涂料成膜过程的研究中，Dillon 提出了乳液成膜需要经过水份挥发以及体系中乳胶粒子变形的过程，Voyutskii 则认为其中存在大分子扩散的阶段，1966 年Bradford 等在对涂料成膜的研究中提出了玻璃化转变温度是乳液成膜的重要影响因素。
通过进一步的研究，水份蒸发、乳液粒子间相互吸引、聚集，相互扩散堆积，当T ＞ Tg 时最终成膜的成膜过程被正式提出。
同时也有学者从不同角度将膜过程其划分为粒子的无规运动、粒子的紧密堆积、粒子边界的融合、粒子边界消失最终成膜四个阶段，并提出了垂直干燥蒸发、平推干燥以及有序排列干燥3 种水分蒸发理论:在这一阶段国内外学者对随着水分蒸发驱动颗粒进行聚结的动力进行了大量研究，Dillion，巴顿和Brown，Eckersley，Visschers 等分别从表面张力，毛细管力，以及两力之间的相互协调作用对乳液成膜的主要动力进行了研究，并通过计算成膜干燥时各作用力的典型值对成膜过程中各作用力进行了研究。
对成膜过程中的胶粒聚结的研究，比较有代表性的理论是: ①熔结理论; ②毛细管作用理论; ③相互扩散理论。
前两种理论在仅有胶粒受力的前提下对涂料成膜的因素都做了不同程度的分析，忽视了涂料配方中的其他物质，而相互扩散理论中分析了分散剂以及聚合物性质对成膜的影响。
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。
水性涂料配方中性能的调整——耐烫性
水性涂料配方中性能的调整——耐烫性
耐烫性反映的是成膜物质抗热塑性形变的程度，有时也涉及耐燃烧性能。
改善涂料耐烫性的方法有以下几种：
1）选择具有合适玻璃化温度的树脂
玻璃化温度越低越不耐烫，提高玻璃化温度有利于改善耐烫性。
但是，玻璃化温度过高的成膜物低温成膜会有严重问题，应于特别关注，不可顾此失彼。
2）交联能显著改善耐烫性
轻度交联的漆膜耐烫性就会有可观的提高。
木器漆最好能有100℃或更高的耐烫能力，这时的体系必须是热固性的，即充分交联的体系。
氧气交联的水性氨脂涂料，用多异氰酸酯、氮丙啶化合物或活性基因的有机硅氧烷交接含羚基或羚基的水性涂料可以得到受热不变形的漆膜。
由于交联前树脂的玻璃化温度较低，从而保证了良好的低温成膜性能。
3）调整漆膜厚度
漆膜耐受灼热的能力，例如烟头的灼伤，除了与成膜物的分子结构有关意外，还与成膜物质的导热性和漆膜的厚薄有关。
导热性好和和漆膜较薄有利于传热，可减轻灼热损坏。
阻燃剂也可以改变水性涂料的耐烫性，但水性木器漆一般不用添加阻燃剂的方法来提高耐燃烧性能。
对于有耐热水，耐沸水，耐热杯，抗回粘等要求的水性木器漆面漆，配方人员可以考虑采用水性丙烯酸树脂。
由于采用自交联的机理，使成膜体系中低分子量树脂含量降低，水性丙烯酸树脂克服了一般丙烯酸树脂硬则脆，软则粘的弊病。
这使得水性丙烯酸树脂具有优异的耐热性和抗回粘的能力，可以充分满足水性木器漆的性能要求。
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涂料的成膜过程与性能优化研究
涂料的成膜过程与性能优化研究在我们的日常生活和工业生产中，涂料无处不在。
从家居装饰中的墙面漆，到汽车表面的防护涂层，再到大型建筑物的防腐涂料，涂料的应用极为广泛。
而要深入理解涂料的性能和应用，就必须对其成膜过程有清晰的认识，并不断探索如何对其性能进行优化。
涂料的成膜过程是一个复杂而又关键的阶段。
简单来说，涂料从液态转变为固态连续薄膜的过程，主要包含了几个重要步骤。
首先是涂料的涂布。
这就像是给一个物体“穿上新衣”的初始动作，将涂料均匀地涂抹在被涂物的表面。
在这个阶段，涂料的流动性、黏度等物理性质对于能否均匀涂布起着至关重要的作用。
如果涂料太稠，可能会导致涂布不均匀，出现厚薄不一的情况；如果太稀，则可能会流淌、滴落，影响施工效果。
接着是溶剂的挥发。
大多数涂料中都含有溶剂，其作用是帮助涂料在施工时具有良好的流动性和涂布性。
当涂料涂布完成后，溶剂开始逐渐挥发。
这个过程并非简单的“消失”，而是一个有规律的、受多种因素影响的过程。
例如，环境温度、湿度、通风情况等都会影响溶剂挥发的速度。
如果挥发速度过快，可能会导致涂料表面过早干燥，内部溶剂无法顺利逸出，从而产生气泡、针孔等缺陷；反之，如果挥发速度过慢，则会延长施工时间，增加成本。
在溶剂挥发的同时，涂料中的成膜物质也在发生着化学变化。
这可能包括聚合反应、交联反应等。
以聚合反应为例，原本小分子的单体通过化学键的连接逐渐形成大分子的聚合物。
这些大分子相互交织、缠绕，形成一个坚固的网络结构，从而赋予涂料膜一定的强度和韧性。
交联反应则进一步增强了这个网络结构的稳定性和耐久性。
成膜物质的化学变化对于涂料膜的最终性能有着决定性的影响。
反应的程度、速度以及反应条件的控制都需要精确把握。
如果反应不完全，涂料膜的性能可能无法达到预期，例如硬度不够、耐腐蚀性差等；而如果反应过度，则可能会导致涂料膜变脆、开裂。
当溶剂挥发基本完成，成膜物质的化学变化也达到一定程度后，涂料膜逐渐固化。
室温固化水性涂料成膜过程变化与膜缺陷对策
第 35 卷 第 08 期 中 国 涂 料Vol.35 No.0829行业走势Industrial Trends室温固化水性涂料成膜过程变化与马懿卿(陕西纺织器材研究所，陕西咸阳 712000)□ Changes in the Room Temperature Curing Waterborne Coatings Film Formation Process and Countermeasures for Film DefectsAbstract: General laws are studied from the film formation mechanism and changes in the film formation process – chemical, physical, and state changes in the film formation process. The formula mechanism is used for effective adjustment, so good coatings film can be obtained. The film formation mechanism is reversed, the formula control mechanism is adopted, and application environment is improved to effectively control film formation defects.Key words: room temperature curing, waterborne coatings, film formation mechanism, defect摘 要：从成膜机理以及成膜过程的变化来研究共性规律——成膜过程的化学、物理以及状态的变化，使用配方机制进行有效调节，就能够获得状态良好的涂料膜层。
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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。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。