水性涂料成膜機理
(一)、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)。
(二)、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。
(三)、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。
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