乳胶漆成膜助剂的选择

由于对来自涂料的挥发有机物受规章限制的增多，由此产生日益增长发展的水基系统。很多研究和开发乳液做成的水基涂料，用于家俱、厨房设施、塑料、保养和其它工业应用。所有这些，都使用成膜助剂促进膜的形成。在施工温度下，它们降低聚合物的刚性模数，给予粘性流动和熔化乳液粒子。在某种意义上讲，成膜助剂是暂时的增塑剂， 它可软化乳液粒子形成膜，然后从膜中蒸发。

用作成膜助剂的产品：芳香族烃类 二元醇类 醇醚类 醇醚酯类 酯类 酯醇类

在选择适当的成膜助剂时，制定配方必须考虑几个因素。其中一个因素是挥发速率。凝集乳液成膜的材料能在一个很大的挥发速率范围内得到，从挥发很快的醇醚到挥发很慢的溶剂，例如Texanol酯醇(2，2，4-三甲基一1，3戊二酵单异丁酯)和二甘醇丁醚醋酸酯。

成膜助剂的挥发速率

为特殊应用挑选一个成膜助剂，也应考虑乳胶漆水的挥发速率。在低的湿度水平，按醋酸乙酯值为1，水的挥发速率是0.3。不过，水的有效挥发速率随着湿度而变化，在65％相对湿度，水的挥发速率约0.06。当湿度增加，水的有效挥发速率继续降低，直到100％ 相对湿度时接近零。成膜助剂的挥发速率需要比系统内水的挥发较慢些。并对空气的相对湿度没有影响。当乳胶漆控制在低湿度条件下施工时，要应用挥发快的成膜助剂。

挥发快的成膜助剂：乙二醇丙醚 乙二醇丁醚 丙二醇丙醚 丙二醇丁醚

在这些系统中， 乙二醇丁醚(EB)用作成膜助剂最广泛。其它也用， 包括乙二醇丙醚(EP)、丙二醇丙醚(PP)和丙二醇丁醚(PB)。EB宜作为工业涂料的成膜助剂有几个理由。在一个典型的工业应用上，EB和其它挥发快的成膜助剂作比较试验。EB对乳液粒子有较大的膨胀效能，表示在粘度较快增加。

醇醚对乳液的粘度影响

在选择一个成膜助剂时，要考虑的另一个因素是它的活性，它是受溶解参数和在该乳液系统里分配倾向的影响。在不同种类的材料里，可用来作为成膜助剂有一个很宽的溶解参数范围(这里使用的数值指Hansen总溶解参数) 

成膜助剂的溶剂参数值

根据不同类溶剂的成膜活性，对大多数乳液聚合物最佳的Hansen溶解参数看来似乎是8.5～11.5。脂肪族烃类溶剂(范围7~ 8)作为成膜助剂无作用。芳香族烃类和单酯类溶剂在8~9的范围，在乳液系统是有一些成膜活性。醇醚类、醇醚酯类、双酯类和酯醇的溶解参数9—11，对乳液成膜都有作用。低分子量的二元醇类的溶解参数在12—14， 无成膜助剂作用。决定成膜助剂的活性在乳液分配的方式， 可能是最重要的因素。乳液系统由聚合物和水二部份组成。当成膜助剂加入到一个乳液系统，它就分配在这二个相，成膜助剂在每个相的浓度决定于聚合物和该成膜肋剂二者的亲油和亲水平衡。很憎水性的材料强烈地分配到聚合物相，很少量存在于水相； 很亲水性的材料强烈地分配到水相。

表示三种不同的成膜助剂在乳胶乳液老化试验的结果。乳液中含有广泛便甩的，由结构保护的酯链的酯醇， 显示出老化中PH无显著变化。乳液含没有保护酯类的DBE和DB醋酸酯，在老化试验时PH显示出一个较大变化。

在高PH乳液里成膜助剂的稳定性

对PH低的乳胶漆，DB醋酸酯广泛用作成膜助剂，但不建议用于PH高的乳胶漆，是由于酯基的稳定性很差。

参考文献:化工百科 化工原料 化工应用 精细化学品 涂料与油漆