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成膜助劑的概述
隨著人們對環(huán)保要求越來越嚴苛，減少油性涂料的使用成為一種大的趨勢。水性涂料的替代成為其中重要的一部分。但是通常水性涂料的乳液都有成膜溫度MFT，當環(huán)境溫度低于乳液成膜溫度時乳液不易成膜，因此需要成膜助劑來改善乳液成膜性能，幫助成膜。并且在成膜后，成膜助劑需要徹底揮發(fā)，不影響涂膜的特性。
助成膜的機理
水性乳液的成膜是由水分揮發(fā)，乳膠粒子變形和乳膠分子鏈段擴散纏繞而融合成連續(xù)膜。膠粒變形和分子鏈段擴散都要求乳膠聚合物體系中有大于2.5%的自由體積。這里所謂的乳膠聚合物體系，是指水性漆中除顏料和填料外的所有組分混合體。否則乳膠粒處于玻璃態(tài)而無法變形，乳膠分子鏈段和自由體積處于凍結狀態(tài)而不能擴散。換言之，乳液的成膜溫度必須高于乳膠聚合物體系的Tg。乳液的最低成膜溫度是指乳液形成不開裂的連續(xù)涂膜的最低溫度。
可見，成膜助劑的助成膜機理就是在成膜過程中提供足夠的自由體積，以使乳膠粒變形和乳膠分子鏈段擴散、纏繞而融合成連續(xù)膜。
成膜助劑的要求
① 高助成膜性
人們要求成膜助劑能有效地降低體系的最低成膜溫度MFFT。使較高的涂膜性能和較低的施工溫度得到統(tǒng)一。助成膜性越好，成膜助劑的用量也可以相應減少，進一步降低VOC排放。
②適宜的揮發(fā)性
隨著水性涂料工藝的要求越來越高，要求成膜助劑在成膜初期的表干時間能夠盡量縮短，提供施工性能；在成膜中期能夠提高成膜效率，最后階段能夠徹底揮發(fā)，不影響漆膜性能。因此，成膜助劑對于水性涂料的性能發(fā)揮著重要的作用。
③合適的分配系數(shù)
成膜助劑在水中的溶解度要很低，也就是說，要親樹脂乳液，這決定了成膜助劑在乳膠漆體系中處在乳膠粒表面，能發(fā)揮最大助成膜的作用。成膜助劑在水相中的濃度Cw和其在乳膠粒中的濃度Cp之比稱為分配系數(shù)D，即D=Cw / Cp。
成膜助劑的分配系數(shù)要小，才有明顯的助成膜效果。乙二醇、丙二醇等分配系數(shù)大，不能作成膜助劑，而只是助溶劑。烴類溶劑分配系數(shù)太小，成膜助劑不是處在乳膠粒子表面，而是進入乳膠粒中，助成膜效果也不好。
氫鍵作用參數(shù)是表示溶劑通過氫鍵和水相作用的能力。它強烈地影響分配系數(shù)。低氫鍵作用參數(shù)的成膜助劑助成膜效果好。
同一種成膜助劑，由于乳液的組成和結構不同，其分配系數(shù)也不同。
④其他
成膜助劑還應有好的水解穩(wěn)定性，和乳液相容性好，盡量無其他負面作用，低冰點，環(huán)保和低氣味，最好是無氣味。
成膜助劑的分類
成膜助劑的性能是由組成和結構決定的。在不同的水性涂料行業(yè)中，成膜助劑的選擇也有所不同。常用的成膜助劑有：Texanol、DPM、DPnB等，以及我司的日本可樂麗特種溶劑MMB、MMB-AC以及自主研發(fā)的高性能Seikosolv® BP系列成膜助劑。
同一種成膜助劑，由于乳液的類型不同，其成膜效果也有差異。可以通過調節(jié)不同的成膜助劑以達到最佳的效果。
成膜助劑的發(fā)展趨勢
盡管成膜助劑對乳膠漆的成膜有很大作用，但成膜助劑是有機溶劑，對環(huán)境是有影響的，所以發(fā)展的方向是環(huán)境友好型的有效成膜助劑。
發(fā)展趨勢：一、降低氣味；二、降低揮發(fā)性有機物；三、低毒、安全、可接受的生物降解性；四、選用活性成膜助劑。
綜上所述，考慮到涂料企業(yè)對于成膜助劑的各種需求以及常用成膜助劑的缺點與不足，穗泰化工Seikosolv®BP系列產(chǎn)品作為成膜助劑中的生力軍，有效的平衡了高成膜效率、梯度揮發(fā)特性以及廣泛的乳液相容性、高PVC儲存穩(wěn)定性、低氣味環(huán)保等一系列行業(yè)痛點及難點。并且Seikosolv®BP系列成膜助劑體現(xiàn)出對硬度、光澤以及耐水方面的提升作用。
Seikosolv ® BP-30C是上海穗泰化工科技有限公司開發(fā)的一款環(huán)保的多功能醇酯類溶劑，是生產(chǎn)高檔水性涂料、油漆、稀釋劑、膠粘劑等產(chǎn)品的理想溶劑。
物理性質
沸程，℃ |
170-250 |
閃點，℃ |
100 |
比重，g/mL (25℃) |
0.96 |
表面張力，dyn/cm |
29.5 |
粘度，mPa·s（20℃） |
6 |
揮發(fā)速率，n-BAC=100 |
1.0 |
性能優(yōu)勢
i 環(huán)保無毒，氣味清淡；
i 適用性強：適用于大部分樹脂體系水性涂料；
i 揮發(fā)適中：沸點寬、流程長，可調節(jié)整個系統(tǒng)的揮發(fā)速度，有利于涂膜流平性和光澤度；
i 調配方便：可與BP系列產(chǎn)品互溶，也可與大部分溶劑互溶，配方調整方便；
i 安全性高：閃點較高（TCC 100℃），操作安全。
適用領域
i 成膜助劑和流平助劑；
i 丙烯酸、氨基及聚酯等涂料；
i 電器、金屬和家具等工業(yè)涂料；
i 揮發(fā)速度調整溶劑。
目前該產(chǎn)品已經(jīng)進駐優(yōu)料庫，如需索樣請點擊：穗泰化工Seikosolv ®成膜助劑 BP-30C
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