类似于溶剂型涂料中真溶剂和助溶剂,水性体系中成膜助剂也扮演了类似的角色,也可以据此进行分类。针对水性涂料干燥,有一句经典的评价:溶剂型涂料干燥是温度主导,湿度干扰;水性涂料是湿度主导,温度干扰。成膜助剂的选择和搭配对涂料表现至关重要,如果配方表现好,是因为成膜助剂;反之亦然。但是成膜助剂从体系中挥发的过程又极其复杂,特别是混合溶剂,至今也无法给出准确的描述。
部分成膜助剂相关数据(供参考)
成膜助剂 | 沸点 /℃ | 表面张力(25℃)/(mN/m) | 蒸发(BuAC=100) | 达90%的蒸发 时间/s | 水溶 解度/% | 水在其中 溶解度/% |
乙二醇单丁醚 | 170.2 | 27.4 | 7.9 | 7000 | ∞ | ∞ |
二乙二醇单甲醚 | 194.1 | 24.6 | 1.9 | 29400 | ∞ | ∞ |
二乙二醇单乙醚 | 201 | 31.7 | 1 | ∞ | ∞ | |
二乙二醇单丁醚 | 230.4 | 30 | 0.4 | 190000 | ∞ | ∞ |
丙二醇单甲醚 | 120 | 27.7 | 62 | ∞ | ∞ | |
丙二醇单丙醚 | 149 | 25.4 | 21 | 2100 | ∞ | ∞ |
丙二醇单丁醚 | 171.1 | 27.5 | 9.3 | 6100 | 5.5 | 15.5 |
丙二醇特丁醚 | 151 | 24 | 30 | 1800 | 17 | 20 |
二丙二醇单甲醚 | 190 | 28.8 | 3.5 | 20400 | ∞ | ∞ |
二丙二醇单丙醚 | 213 | 27.8 | 1.4 | 73600 | 18 | 23 |
二丙二醇单丁醚 | 228 | 28.4 | 0.6 | 117800 | 4.5 | 12 |
三丙二醇单丁醚 | 276 | 29.7 | 4 | 2.5 | 8 | |
二丙二醇二甲醚 | 175 | 26.3 | 13 | 35 | 4.5 | |
丙二醇甲醚醋酸酯 | 146 | 26.9 | 33 | 16 | 3 | |
二丙二醇甲醚醋酸酯 | 209 | 27.3 | 1.5 | 16 | 3.5 |
良好的助成膜性:可以降低成膜助剂使用量,配方更加灵活;
快干性:这点对填料定向,早期性能的重要性不言而喻;
适当的挥发梯度:适量的慢挥发成膜助剂对成膜致密性以及防止缩边等方面具有很大的帮助;
目前主流的成膜助剂选择有丙二醇甲醚(PM)、乙二醇丁醚(BCS)、二乙二醇乙醚(DEE)和二乙二醇丁醚(DEB)。