水性丙烯酸乳液配方需要考慮的問(wèn)題：水性丙烯酸樹(shù)脂組成

在調(diào)制水性漆配方時(shí)，乳液原料的選擇是工程師最重要的決定。涂料的主要性能是由樹(shù)脂決定的。由水性丙烯酸酯乳液，包括聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液種類(lèi)繁多，市場(chǎng)上魚(yú)目混雜。而不同的水性丙烯酸酯樹(shù)脂組成對(duì)其水性漆成膜性及成本的影響很大。這里對(duì)幾個(gè)影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。

1）苯乙烯
聚丙烯酸酯乳液引入該單體的主要原因是其可提供較高的玻璃化轉(zhuǎn)發(fā)溫度（Tg), 從而提高成膜的硬度；另一個(gè)原因是成本。苯乙烯在包裝工業(yè)上用量極大，是石油工業(yè)最重要的，成熟的下游產(chǎn)品之一，價(jià)格低但受宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)影響大。然而引入苯乙烯，特別是其含量高于總單體量的15%以上時(shí)，也會(huì)給水性漆成膜性帶來(lái)許多負(fù)面影響。首先，含苯乙烯的聚合物鏈段缺乏柔韌性，宏觀(guān)上表現(xiàn)為水性漆成膜硬而不韌；還有苯乙烯所含的苯環(huán)，是紫外光的吸收體，該單體含量高時(shí)，紫外線(xiàn)通過(guò)相鄰苯環(huán)會(huì)對(duì)聚合物鏈有剪切反應(yīng)，從而使水性漆漆膜發(fā)脆，光澤度下降，壽命降低；苯乙烯的結(jié)構(gòu)也決定了它對(duì)很多有機(jī)溶劑有親和力，水性漆漆膜的耐溶劑性也不其它的樹(shù)脂有明顯差距。

2）丙烯酸酯類(lèi)單體
丙烯酸酯類(lèi)單體種類(lèi)很多，性能及價(jià)格相差很大。國(guó)內(nèi)最常用的是丙烯酸丁酯，改單體成本最低，是大多乳液廠(chǎng)家用于與苯乙烯配套，制造廉價(jià)墻漆的乳液的單體。其功用是提供水性漆漆膜的柔韌性。由于丙烯酸酯聚合物主鏈上不含除酯基以外的基團(tuán)，主鏈及酯基側(cè)鏈柔韌性均好好，使水性漆漆膜缺乏硬度。這類(lèi)聚丙烯酸酯乳液雖然是建筑內(nèi)外墻涂料的選擇，但作為對(duì)硬度及韌度要求都高的的木器漆來(lái)講，性能就不夠了。

3）甲基丙烯酸酯類(lèi)單體
甲基丙烯酸酯類(lèi)單體，比丙烯酸酯單體在性能上又上了一個(gè)臺(tái)階。由于甲基丙烯酸酯類(lèi)聚合物主鏈上多了甲基，使其主鏈的活動(dòng)性受到限制，主鏈鋼性增強(qiáng)，同時(shí)酯基側(cè)鏈有提供了柔韌性，使得甲基丙烯酸酯類(lèi)單體具有硬度和韌性的最佳平衡，比如聚甲基丙烯酸甲酯（甲甲酯）就是人們俗稱(chēng)的有機(jī)玻璃；甲基丙烯酸酯類(lèi)單體，由于不含苯環(huán)，使其比起苯乙烯類(lèi)單體在抗紫外侵蝕，耐久性，及抗溶劑性方面都比苯乙烯有明顯優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，水性丙烯酸酯樹(shù)脂制造商對(duì)單體的選擇很多，不但可以變換其種類(lèi)，又可變換相對(duì)比例和成分。水性涂料廠(chǎng)家在選擇水性丙烯酸酯乳液時(shí)，不能只考慮“純丙”或“苯丙”這些空洞概念詞匯，應(yīng)該以水性丙烯酸酯樹(shù)脂及其配方的實(shí)際性能為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

在選擇水性丙烯酸酯乳液時(shí)，不能只考慮“純丙”或“苯丙”這些空洞概念詞匯，應(yīng)該以水性丙烯酸酯樹(shù)脂及其配方的實(shí)際性能為衡量標(biāo)準(zhǔn)！

成膜助劑

構(gòu)成乳液或分散體的聚合物通常具有高于室溫的玻璃化溫度。為了使乳液粒子很好地融合成為均勻的漆膜，必須使用成膜助劑降低最低成膜溫度(MFFT)。成膜助劑是一類(lèi)小分子有機(jī)化合物，存在于漆膜中的成膜助劑最終會(huì)逐漸逸出并揮發(fā)掉。

多數(shù)成膜助劑是涂料有機(jī)揮發(fā)物（VOC）的重要組成部分，因此成膜助劑該用得越少越好。選用成膜助劑要優(yōu)先考慮不屬于VOC 限制范圍，但揮發(fā)性不得太慢、成膜效率還要高的化合物。成膜助劑的量取決于配方中乳液或水分散體的用量和玻璃化溫度。乳液或水分散體用量大以及聚合物的Tg 高，成膜助劑的用量也要大，反之用量少，配方設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮成膜助劑大約占乳液的或水分散體的3%-5%，或占乳液或分散體固體分的5 %～15%。但是，對(duì)Tg 超過(guò)35℃的聚合物乳液可能要提高成膜助劑的用量才能保證低溫成膜的可靠性，這時(shí)應(yīng)逐漸提高成膜助劑的用量，直至低溫(10℃左右或更低)涂裝能形成不開(kāi)裂、不粉化的均勻漆膜為止，找出成膜助劑的最低用量。

成膜助劑的用量達(dá)乳液或分散體的15%或者更高是不可取的，應(yīng)考慮更換其他成膜助劑再試。除降低最低成膜溫度和提高漆膜致密度外，成膜助劑還能改善工性能，增加漆的流平性，延長(zhǎng)開(kāi)放時(shí)間，提高漆的貯存穩(wěn)定，特別是低溫防凍性。

水性涂料的成膜助劑一般為醇醚類(lèi)型的溶劑，最為常用的是二乙醇醚類(lèi)、丙二醇醚類(lèi)以及N-甲基吡咯烷酮等成膜助劑，并具有高低沸點(diǎn)之分。水性涂料在夏季施工時(shí)，水分揮發(fā)較快，即表干相對(duì)過(guò)快，有部分水分可能會(huì)在未干透之前封閉在涂膜內(nèi)，導(dǎo)致涂膜發(fā)白或是流平不好的弊端。因而，可通過(guò)添加少量適當(dāng)而合適的高沸點(diǎn)溶劑來(lái)延緩?fù)磕さ母稍锼俣?，延長(zhǎng)涂膜的開(kāi)放時(shí)間，改善其施工性能和涂膜外觀(guān)。在冬季里，由于氣溫較低，水性涂料的干燥速度較慢，也即水的揮發(fā)較慢，但成膜助劑相對(duì)比水揮發(fā)快一些，或許部分不水一起蒸發(fā)，使水性涂料不能形成致密的涂層，導(dǎo)致水性涂料的涂膜存在發(fā)白和開(kāi)裂的現(xiàn)象。所以添加成膜助劑時(shí)，一定要考慮克服水性涂料在不同季節(jié)的施工性，同時(shí)還要考慮其盡可能干燥速度快一些，這也是水性涂料最難的技術(shù)要點(diǎn)，尤其是Tg 較高的丙烯酸分散體更是難解決的問(wèn)題。因此，多種成膜助劑來(lái)搭配是最好的選擇。

成膜助劑有一個(gè)不樹(shù)脂體系的相容性問(wèn)題，在一個(gè)體系中很好的成膜助劑在另一種水性木器漆中可能造成體系不穩(wěn)定，或者起嚴(yán)重，或者重涂性不良。配方設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到這一點(diǎn)，并且過(guò)試驗(yàn)選取最佳成膜助劑及其用量。

消泡劑和抑泡劑

消泡劑是水性涂料中最難控制消泡不流平達(dá)到平衡的助劑之一。漆液在涂裝中因攪動(dòng)會(huì)產(chǎn)生氣泡。存在于漆液中的氣泡如不及時(shí)消除，漆膜干后，形成不可接受的瑕疵。漆液在生產(chǎn)過(guò)程中、泵送和灌裝時(shí)也會(huì)產(chǎn)生氣泡。

消泡是配方設(shè)計(jì)過(guò)程中不可忽略的因素，消泡劑的消泡機(jī)理是通過(guò)潤(rùn)濕滲透到由體系產(chǎn)生的泡沫薄膜上且不斷要在薄膜上擴(kuò)散，使泡沫薄膜的表面張力不平衡而破泡。

一般來(lái)說(shuō)，消泡劑分為抑泡劑和破泡劑兩種，抑泡劑的作用是抑制水性涂料在外力的作用下泡沫產(chǎn)生，而破泡劑主要是在已生成泡沫膜的表面迅速散布，破壞氣泡的彈性膜，使之破裂，但常常兩種搭配使用效果比較好，否則至少要選擇一種有效的消泡劑。多數(shù)消泡劑，特別是機(jī)硅消泡劑，在用量過(guò)大時(shí)會(huì)使?jié)衿崮ぎa(chǎn)生縮孔，因而消泡劑的用量以能基本消除氣泡為原則，不可過(guò)度追求消泡效果，以免出現(xiàn)縮孔等副作用。對(duì)于水性木器漆，礦物油類(lèi)消泡劑比有機(jī)硅消泡劑的寬容性大，添加稍多不容易出現(xiàn)嚴(yán)重的縮孔，可以?xún)?yōu)先考慮選用。

目前市場(chǎng)上已有很多消泡劑，其選擇要非常謹(jǐn)慎，可以從幾個(gè)方面加以注意：

1、 受控相容性，即是要達(dá)到消泡和表面效果的平衡，既要消泡，又要防止縮孔、流平性差等缺陷。

2、 根據(jù)施工條件和方法進(jìn)行消泡，例如刷涂、噴涂以及輥涂面臨不同的起泡程度，也意味著不同的消泡劑選擇。

3、抑泡和破泡的平衡，可根據(jù)不同加工和施工方式，合理搭配。

4 、長(zhǎng)效消泡性能。許多消泡劑在漆液貯存過(guò)程中會(huì)逐漸減弱其消泡性能，在設(shè)計(jì)配方時(shí)應(yīng)使漆中的消泡劑含量偏高一些。

消泡劑的用量占整個(gè)配方的0.05%～0.5%，最好在0.1%左右，如果所用的消泡劑添加量超過(guò)0.5%才有好的消泡效果的話(huà)，應(yīng)考慮更換消泡劑。不同的樹(shù)脂體系對(duì)消泡劑的敏感程度不同。 水性消泡劑選定的類(lèi)型和用量必須根據(jù)不同的體系，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。www.sisdin88.com