年产5000吨水性涂料车间工艺设计(8)
涂料中为了降低水的表面张力，需要加入助剂。涂料涂布后，随着溶剂的挥发，湿膜的表面张力随之提高，如果接近或大于底材的润湿张力，即展布系数接近零或小于零，如果湿膜尚未失去流动性，则会产生缩孔现象；如果湿膜已经失去流动性，则缩孔就会被抑制住，但温度稍有提高，黏度下降又具有流动性，缩孔又产生。所以，降低成膜聚合物的表面张力可提高涂料的抗缩孔性。同样，降低水的表面张力到与一般底材的湿膜整理差不多时，可减少接触角，增加润湿程度，从而减少涂膜中出现气泡、橘皮和贝纳尔流窝等现象。通常使用水/有机助剂体系可达到较好的效果，其中，较好的是乙二醇丁醚20%水溶液。
下面介绍一些主要的助剂：
1. 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的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VOC的重要组成部分，因此成膜助剂应该用的越少越好。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，应该考虑更换其他成膜助剂再试。
2. 消泡剂和抑泡剂。消泡剂是水性木器漆中最重要的助剂之一。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，加入消泡剂后漆中的气泡会逸出漆面而破裂。有的表面活性剂有抑制泡沫产生的作用，从而避免生产过程中产生过多的气泡，特称这种助剂为抑泡剂。消泡剂和抑泡剂这两种助剂搭配使用效果比较理想，否则至少要选择一种有效的消泡剂。多数消泡剂，特别是有机硅消泡剂，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，可以优先考虑使用。消泡剂的用量占整个配方的0.05％～0.5％，最好在0.1％左右。
3. 润湿流平剂。润湿流平剂能有效地降低体系的表面张力，显著改善水性木器漆的施工效果。加入润湿流平剂后漆对底材的润湿性能和渗透性增加，漆液的流平性得到改善，有时还能克服缩边（镜框效应）问题。更重要的是流平剂能解决常见的缩孔问题，特别是过度使用消泡剂后引起的缩孔。过量的流平剂会抵消消泡剂的消泡作用，使得漆液在施工时产生气泡，有的还有明显的稳泡作用，所以应尽量选择流平性好、起泡性低、稳泡性小的润湿流平剂。流平剂和消泡剂的配合，包括品种的选择和用量的控制，是水性木器漆配方研究的重点。流平剂一般用量在0.1％～1.0％，最好控制在0.3％左右，当消泡剂超量时，为了克服缩孔，流平剂的用量甚至可以超过1％。
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