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。
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。
充填过程。乳胶漆施工后,随着水分逐渐挥发,原先以静电斥力和空间位阻稳定作用而保持分散状态的聚合物颗粒和颜料、填料颗粒逐渐靠拢,但仍可以自由运动。在该阶段,水分的挥发与单纯水的挥发相似,为恒速挥发。
融合过程。随着水分的进一步挥发,聚合物微粒表面吸附的保护层破坏,裸露的微粒相互接触,其间隙愈来愈小,至毛细管经大小时,由于毛细管作用,其毛细管压力高于聚合物微粒的抗变形力,微粒变形,后凝集、融合成连续的涂膜。这一过程是乳胶漆能否成膜的关键,若乳液聚合物的玻璃化温度(Tg)较高(为了使涂膜具有良好的机械性能,耐候性和沾污性,Tg值一般不能太低),在较低环境温度下,就很难变形,从而会使融合过程受阻,导致不能成膜,这时需要用成膜助剂协助成膜。成膜助剂可以使乳胶粒子溶胀变软,因此,很容易使他们融合在一起形成连续的膜。