本文介紹了水性涂料中的成膜助劑是什么，在水性涂料中起什么作用，選擇水性涂料成膜助劑有哪些標準，以及從水性涂料干燥成膜的機理說明成膜助劑在水性涂料成膜過程的作用。

成膜助劑介紹

水性涂料的成膜助劑又叫凝聚劑、聚結(jié)劑、成膜助溶劑或共溶劑，能夠?qū)θ橐褐械木酆衔锪Ｗ赢a(chǎn)生溶解和溶脹作用，使粒子在較低溫度下也能夠隨水分的揮發(fā)產(chǎn)生塑性流動和彈性變形而聚結(jié)成膜，但在成膜以后較短時間內(nèi)又能揮發(fā)逸出，而不影響涂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，高溫下涂膜不回粘。成膜助劑是分子量數(shù)百的溶解力極強的高沸點有機溶劑，多為醇類、醇酯類、醇醚類化合物，實際上成膜助劑是聚合物的一種溶劑，在涂膜干燥過程中，水分揮發(fā)后余下的成膜助劑使聚合物微滴溶解并融合成連續(xù)的膜，成膜助劑除有溶解作用外，還會對聚合物起短暫的增塑作用，成膜助劑是一種可以揮發(fā)的暫時性增塑劑，能促進乳膠粒子的塑性流動和彈性變形，改善其聚結(jié)性，可在廣泛的施工溫度范圍內(nèi)成膜。

水性涂料成膜助劑廣泛應用于建筑涂料（乳膠漆）、水性汽車涂料及汽車修補涂料、水性電泳涂料、水性船舶涂料、水性集裝箱涂料、水性防腐涂料、水性工業(yè)涂料、水性膠粘劑、水性木器涂料、水性卷材和卷鋼涂料、水性絲印油墨、水性凹印油墨、水性柔印油墨、UV水性涂料油墨等等。

成膜助劑的選擇標準

理想的成膜助劑應具有下列特性：

1.成膜助劑必須是聚合物的強溶劑, 對多種水性樹脂都有極佳的成膜效率，并具有很好的相容性，極好降低水性樹脂的最低成膜溫度，不會會影響漆膜的外觀及其光澤；

2.氣味低、加量少、效果優(yōu)異、環(huán)保性佳、具有一定的揮發(fā)性，有效調(diào)節(jié)干燥速率，以便于施工；

3.優(yōu)異的水解穩(wěn)定性，在水中的溶解度小，其揮發(fā)速度應低于水和乙醇，在成膜前保留在涂料涂層中，成膜后須完全揮發(fā)，不影響涂膜性能；

4.加人乳膠體系后吸附在乳膠粒子表面，能為乳膠粒吸附而具有優(yōu)良的聚結(jié)性能，充分溶解和溶脹水性樹脂不影響乳膠粒子的穩(wěn)定性。

水性涂料的成膜機理

水性漆的成膜過程較復雜, 要經(jīng)歷一個從分散的聚合物顆粒到相互聚結(jié)成為整體的過程。其施工后, 水分揮發(fā), 球狀顆粒必須相互融合才能形成連續(xù)的涂膜。水性漆成膜分以下幾個過程

1.顆粒逐漸靠攏填充過程。

球狀顆粒在乳膠漆中以雙電層和屏蔽穩(wěn)定的作用保持著分散狀態(tài), 在水性涂料施工后, 水分逐漸揮發(fā),原先以靜電斥力和空間位阻穩(wěn)定作用而保持分散狀態(tài)的聚合物顆粒和顏料、填料顆粒逐漸靠攏，但仍可以自由運動。在該階段，水份的揮發(fā)與單純水的揮發(fā)相似，為恒速揮發(fā)。

2.顆粒融合過程。

隨著水分的進一步揮發(fā)，聚合物微粒表面吸附的保護層破壞，裸露的微粒相互接觸，

其間隙愈來愈小，漆膜的體積收縮，當水份揮發(fā)將盡時, 其推動力也將消失，至毛細管經(jīng)大小時，由于毛細管效能作用，其毛細管壓力高于聚合物微粒的抗變形力，顆粒穩(wěn)定性破壞并變形，最后凝集、融合成連續(xù)的涂膜。這一過程是水性漆能否成膜的關鍵，若乳液聚合物的玻璃化溫度(Tg)較高（為了使涂膜具有良好的機械性能，耐候性和沾污性，Tg值一般不能太低），在較低環(huán)境溫度下，就很難變形，從而會使融合過程受阻，導致不能成膜，這時需要用成膜助劑協(xié)助成膜。成膜助劑可以使乳膠粒子溶脹變軟，因此，很容易使他們?nèi)诤显谝黄鹦纬蛇B續(xù)的膜。

3.聚合物鏈段相互擴散滲透交聯(lián)成膜過程。

隨著時間的推移, 殘留在水中的助劑逐漸向涂膜擴散, 并使聚合物分子長鏈段相互滲透、擴散，纏繞形成具有良好性能的均勻涂膜，隨著成膜助劑從漆膜中逐漸揮發(fā)，最后形成理想的性能優(yōu)異的涂膜。

百度文庫-《水性涂料成膜助劑分類特點及使用方法》