成膜助剂又称凝聚剂、聚结剂,它能使聚合物粒子溶胀、受压变形,从而降低乳液及乳胶漆的成膜温度。成膜助剂常常为高沸点的溶剂,具有一定的挥发性,在涂膜形成后慢慢挥发。如醇酯(十二碳醇酯)类、乙二醇醚类和乙二醇酯类。它们能够软化乳胶聚合物颗粒,使这些颗粒聚结融合再一起,更好地形成薄膜。
理想的成膜助剂应具有下列特性:作为聚合物乳液的良溶剂,可降低乳液聚合物的成膜温度;在水中溶解度小;具有一定的挥发性,成膜过程中能滞留在涂膜中发挥作用,成膜后全部挥发,不影响漆膜性能;不影响乳液的稳定性。
成膜助剂的种类很多:
一、醇类(如苯甲醇)
二、醇酯类(如十二碳醇酯)
三、醇醚类(乙二醇丁醚、丙二醇苯醚等)
四、醇醚酯类
成膜助剂通常为高沸点溶剂,其挥发速率相较于水更低,会在涂膜形成后慢慢挥发。成膜助剂能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形,改善其聚结性能,帮助其在较广泛施工温度范围内成膜,是一种容易挥发消失的增塑剂。
成膜助剂可以降低乳胶漆的成膜温度, 使乳液粒子变形更容易, 提高了乳液粒子凝聚程度、乳液聚合物与颜料之间的润湿、乳胶漆膜的机械性能、乳胶漆膜的致密度、乳胶漆的耐洗擦性。成膜助剂用量较少时, 增加乳胶漆用量可以显著提高乳胶漆的耐洗刷性能, 随着成膜助剂用量增加, 乳胶漆耐洗刷性能改善效果下降。
扩散过程。残留在水中的助剂逐渐向涂膜扩散,并使聚合物长链相互扩散、渗透、缠绕形成具有良好性能的均匀涂膜。随着成膜助剂从漆膜中逐渐挥发,终达到理想的漆膜性能。成膜助剂是一种可以挥发的暂时性增塑剂,能促进乳胶粒子的塑性流动和弹性变形,改善其聚结性,可在广泛的施工温度范围内成膜。
在热塑性的水性乳液中,为了保证涂膜硬度、耐化学品等性能,必须提高乳液聚合物的玻璃化温度,与此同时,涂膜所需的成膜温度(MFT)也就比较高,给较低温度下涂料的施工和成膜带来麻烦,而成膜助剂正好可以解决这个问题,使高性能与低施工温度可以不发生冲突。