你真的了解水性漆吗

水性丙烯酸乳液配方需要考虑的问题：水性丙烯酸树脂组成

在调制水性漆配方时，乳液原料的选择是工程师最重要的决定。涂料的主要性能是由树脂决定的。由水性丙烯酸酯乳液，包括聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液种类繁多，市场上鱼目混杂。而不同的水性丙烯酸酯树脂组成对其水性漆成膜性及成本的影响很大。这里对几个影响因素进行简单讨论。

1）苯乙烯
聚丙烯酸酯乳液引入该单体的主要原因是其可提供较高的玻璃化转发温度（Tg), 从而提高成膜的硬度；另一个原因是成本。苯乙烯在包装工业上用量极大，是石油工业最重要的，成熟的下游产品之一，价格低但受宏观经济影响大。然而引入苯乙烯，特别是其含量高于总单体量的15%以上时，也会给水性漆成膜性带来许多负面影响。首先，含苯乙烯的聚合物链段缺乏柔韧性，宏观上表现为水性漆成膜硬而不韧；还有苯乙烯所含的苯环，是紫外光的吸收体，该单体含量高时，紫外线通过相邻苯环会对聚合物链有剪切反应，从而使水性漆漆膜发脆，光泽度下降，寿命降低；苯乙烯的结构也决定了它对很多有机溶剂有亲和力，水性漆漆膜的耐溶剂性也不其它的树脂有明显差距。

2）丙烯酸酯类单体
丙烯酸酯类单体种类很多，性能及价格相差很大。国内最常用的是丙烯酸丁酯，改单体成本最低，是大多乳液厂家用于与苯乙烯配套，制造廉价墙漆的乳液的单体。其功用是提供水性漆漆膜的柔韧性。由于丙烯酸酯聚合物主链上不含除酯基以外的基团，主链及酯基侧链柔韧性均好好，使水性漆漆膜缺乏硬度。这类聚丙烯酸酯乳液虽然是建筑内外墙涂料的选择，但作为对硬度及韧度要求都高的的木器漆来讲，性能就不够了。

3）甲基丙烯酸酯类单体
甲基丙烯酸酯类单体，比丙烯酸酯单体在性能上又上了一个台阶。由于甲基丙烯酸酯类聚合物主链上多了甲基，使其主链的活动性受到限制，主链钢性增强，同时酯基侧链有提供了柔韧性，使得甲基丙烯酸酯类单体具有硬度和韧性的最佳平衡，比如聚甲基丙烯酸甲酯（甲甲酯）就是人们俗称的有机玻璃；甲基丙烯酸酯类单体，由于不含苯环，使其比起苯乙烯类单体在抗紫外侵蚀，耐久性，及抗溶剂性方面都比苯乙烯有明显优势。

综上所述，水性丙烯酸酯树脂制造商对单体的选择很多，不但可以变换其种类，又可变换相对比例和成分。水性涂料厂家在选择水性丙烯酸酯乳液时，不能只考虑“纯丙”或“苯丙”这些空洞概念词汇，应该以水性丙烯酸酯树脂及其配方的实际性能为衡量标准。

在选择水性丙烯酸酯乳液时，不能只考虑“纯丙”或“苯丙”这些空洞概念词汇，应该以水性丙烯酸酯树脂及其配方的实际性能为衡量标准！

成膜助剂

构成乳液或分散体的聚合物通常具有高于室温的玻璃化温度。为了使乳液粒子很好地融合成为均匀的漆膜，必须使用成膜助剂降低最低成膜温度(MFFT)。成膜助剂是一类小分子有机化合物，存在于漆膜中的成膜助剂最终会逐渐逸出并挥发掉。

多数成膜助剂是涂料有机挥发物（VOC）的重要组成部分，因此成膜助剂该用得越少越好。选用成膜助剂要优先考虑不属于VOC 限制范围，但挥发性不得太慢、成膜效率还要高的化合物。成膜助剂的量取决于配方中乳液或水分散体的用量和玻璃化温度。乳液或水分散体用量大以及聚合物的Tg 高，成膜助剂的用量也要大，反之用量少，配方设计时，首先考虑成膜助剂大约占乳液的或水分散体的3%-5%，或占乳液或分散体固体分的5 %～15%。但是，对Tg 超过35℃的聚合物乳液可能要提高成膜助剂的用量才能保证低温成膜的可靠性，这时应逐渐提高成膜助剂的用量，直至低温(10℃左右或更低)涂装能形成不开裂、不粉化的均匀漆膜为止，找出成膜助剂的最低用量。

成膜助剂的用量达乳液或分散体的15%或者更高是不可取的，应考虑更换其他成膜助剂再试。除降低最低成膜温度和提高漆膜致密度外，成膜助剂还能改善工性能，增加漆的流平性，延长开放时间，提高漆的贮存稳定，特别是低温防冻性。

水性涂料的成膜助剂一般为醇醚类型的溶剂，最为常用的是二乙醇醚类、丙二醇醚类以及N-甲基吡咯烷酮等成膜助剂，并具有高低沸点之分。水性涂料在夏季施工时，水分挥发较快，即表干相对过快，有部分水分可能会在未干透之前封闭在涂膜内，导致涂膜发白或是流平不好的弊端。因而，可通过添加少量适当而合适的高沸点溶剂来延缓涂膜的干燥速度，延长涂膜的开放时间，改善其施工性能和涂膜外观。在冬季里，由于气温较低，水性涂料的干燥速度较慢，也即水的挥发较慢，但成膜助剂相对比水挥发快一些，或许部分不水一起蒸发，使水性涂料不能形成致密的涂层，导致水性涂料的涂膜存在发白和开裂的现象。所以添加成膜助剂时，一定要考虑克服水性涂料在不同季节的施工性，同时还要考虑其尽可能干燥速度快一些，这也是水性涂料最难的技术要点，尤其是Tg 较高的丙烯酸分散体更是难解决的问题。因此，多种成膜助剂来搭配是最好的选择。

成膜助剂有一个不树脂体系的相容性问题，在一个体系中很好的成膜助剂在另一种水性木器漆中可能造成体系不稳定，或者起严重，或者重涂性不良。配方设计时要充分考虑到这一点，并且过试验选取最佳成膜助剂及其用量。

消泡剂和抑泡剂

消泡剂是水性涂料中最难控制消泡不流平达到平衡的助剂之一。漆液在涂装中因搅动会产生气泡。存在于漆液中的气泡如不及时消除，漆膜干后，形成不可接受的瑕疵。漆液在生产过程中、泵送和灌装时也会产生气泡。

消泡是配方设计过程中不可忽略的因素，消泡剂的消泡机理是通过润湿渗透到由体系产生的泡沫薄膜上且不断要在薄膜上扩散，使泡沫薄膜的表面张力不平衡而破泡。

一般来说，消泡剂分为抑泡剂和破泡剂两种，抑泡剂的作用是抑制水性涂料在外力的作用下泡沫产生，而破泡剂主要是在已生成泡沫膜的表面迅速散布，破坏气泡的弹性膜，使之破裂，但常常两种搭配使用效果比较好，否则至少要选择一种有效的消泡剂。多数消泡剂，特别是机硅消泡剂，在用量过大时会使湿漆膜产生缩孔，因而消泡剂的用量以能基本消除气泡为原则，不可过度追求消泡效果，以免出现缩孔等副作用。对于水性木器漆，矿物油类消泡剂比有机硅消泡剂的宽容性大，添加稍多不容易出现严重的缩孔，可以优先考虑选用。

目前市场上已有很多消泡剂，其选择要非常谨慎，可以从几个方面加以注意：

1、 受控相容性，即是要达到消泡和表面效果的平衡，既要消泡，又要防止缩孔、流平性差等缺陷。

2、 根据施工条件和方法进行消泡，例如刷涂、喷涂以及辊涂面临不同的起泡程度，也意味着不同的消泡剂选择。

3、抑泡和破泡的平衡，可根据不同加工和施工方式，合理搭配。

4 、长效消泡性能。许多消泡剂在漆液贮存过程中会逐渐减弱其消泡性能，在设计配方时应使漆中的消泡剂含量偏高一些。

消泡剂的用量占整个配方的0.05%～0.5%，最好在0.1%左右，如果所用的消泡剂添加量超过0.5%才有好的消泡效果的话，应考虑更换消泡剂。不同的树脂体系对消泡剂的敏感程度不同。 水性消泡剂选定的类型和用量必须根据不同的体系，通过实验来确定。www.sisdin88.com