為了人類的安全和全球的可持續發展，對環保型塗料的研究迫（pò）在眉睫。水性塗料以水作為分散介（jiè）質和稀釋劑。其突出的優點是使用的（de）水作為分散介質無（wú）毒無害，在（zài）製造（zào）、儲存和運輸過程中無爆炸危險，解決了溶劑型塗（tú）料中VOC含量高的問題。同時，水性塗料還具有價格低廉、不易白化、幹燥快、施工方便等優點。水性塗料在建（jiàn）築、工業防腐、家具、家裝、汽車製造等領域的應用越來越廣泛，已（yǐ）成為世界塗料發展的重要方向之一。但水基塗料存在成膜溫度高，在寒冷的冬季難以成膜的問題，給施（shī）工帶來不（bú）便。本文從水基塗料成膜機理的（de）角度討論了影響成膜的幾個重（chóng）要因（yīn）素。

1. 水性塗料（liào）的成膜機理

水性塗料的成膜過程是在成膜助（zhù）劑的作用下，經過聚合（hé）物粒子的濃縮、聚集堆積、擠壓變形、熔合成膜的過程。水（shuǐ）性塗料的成膜過（guò）程是（shì）多階段的，是非分子水平的。在任何階段都可能出現不（bú）完全，乳液顆粒在成膜助劑的幫助下形成均勻的連續（xù）相，使水性塗料成膜。

1966年（nián），Bradford等人（rén）提出了成（chéng）膜溫度須大於聚合物的玻璃化轉（zhuǎn）變溫度(Tg)的概念（niàn）。成膜過程的三個階段是水（shuǐ）蒸發;乳狀（zhuàng）液顆粒（lì）接近變形，趨於致密;相互擴散，當t> Tg時，薄膜形成（chéng）。這就（jiù）是水性塗料的物理成膜（mó）機理。

對於水（shuǐ）溶性塗（tú）料，由於樹脂需要溶於水，所以其分子量不（bú）會（huì）太大。因此，它們大多是熱固（gù）性的。樹脂中的活性基團與外交聯劑的（de）活性基團發生交聯（lián）反應，形成不溶不溶的網狀結構，提（tí）高了塗膜的性（xìng）能。

2. 乳液結構和性能對成（chéng）膜溫度的（de）影響（xiǎng）

乳化液的成膜溫度(MFT)是乳化液顆粒聚（jù）集在（zài）一起形成連續膜的溫度（dù）。它是表征聚合物乳液成膜特性的（de）常用方法（fǎ），也是（shì）單組分水基塗料（liào）的限值。當（dāng）使用溫度超過MFT時，乳液形成（chéng）連續的透明膜;反之，當應用溫度（dù）低於MFT時，則會形成白色粉狀裂紋膜。因此，為了滿足使用要求，單組份水性塗料的使用溫（wēn）度應超過MFT。影響MFT的因素包括乳液中乳液顆粒的結構、乳液顆粒的（de）尺（chǐ）寸、乳液合成（chéng）中表麵活性（xìng）劑的選擇、合成工藝等。

2.1乳膠顆粒結構的影響

乳劑是由乳膠顆粒和水（shuǐ）組成的（de）。乳膠顆粒被高分子材料包裹，表麵材料的性（xìng）能直（zhí）接影響到MFT的性能。乳膠顆粒可以具有均（jun1）勻的結構或核-殼結構。具有軟殼（ké）硬核結構的核（hé）-殼結構乳液在較低溫度下可成膜（mó）。而軟核硬殼型核殼（ké）乳（rǔ）液的成膜溫度較高。含可交聯官能團的乳液的成膜溫度比不含可（kě）交聯官能團的乳液的成膜溫度高。

2.2顆粒大小

乳化液（yè）顆粒的（de）大小影響漆膜的質量。所製得的漆膜粒徑較（jiào）細，漆膜均勻，漆膜光澤度高。隨著乳液粒徑的增大，MFT趨向於Tg。隨著乳（rǔ）膠粒子的粒徑變得更小,粘度增加（jiā）,乳狀液的（de）毛細管壓力對膜的形成和粒子的總表麵麵積增加,這有利於鏈（liàn）末端的滲透表麵的粒子（zǐ）,並促進粒子的變形形成電影,從而減少分區。親水性單體往往（wǎng）停留在膠乳顆粒的外層，因此MFT的水平（píng）取決於親水性單體的性質（zhì）。

2.3表麵（miàn）活性劑

乳化（huà）劑的分子包括兩種不同類型的部分。非離子乳化劑在水溶（róng）液中不會解離成離子（zǐ），其作（zuò）用效果與介質的pH值無關。在聚合物（wù）表麵形成吸附層，防止聚合物分子相互碰撞，從而提高聚合物粒子的分散穩定性;該型乳化劑水解時，會產生陰離子（zǐ）基團（tuán），使聚合物表麵帶負電荷，使聚合物顆粒相互排斥，減小顆粒尺寸，從而降（jiàng）低成膜溫度。

2.4合成工藝

包括進料順序、操作方法、溫度（dù）控製等。

3.成膜添加劑對MFT的影響

成（chéng）膜（mó）助劑，又稱凝結劑、聚結劑，通過降低聚合物的表（biǎo）麵積、降低表麵能、控製水分的蒸發來促進聚合物成膜。乳化成膜過程完成後，成膜助劑從塗膜中揮發出來，使聚合物的玻（bō）璃化轉變溫度恢複到初（chū）始值（zhí）。實驗證明，助膜劑的水溶性、配伍性和揮發（fā）性影響助（zhù）膜劑在塗（tú）料中的狀態（tài）、運動行為和使用效果（guǒ）。成膜助劑在（zài）乳狀液顆（kē）粒的聚變和成（chéng）膜階段充當溶（róng）劑。在成膜助劑的（de）作（zuò）用下，乳液顆粒之間的界麵消失，形成連續均勻（yún）的膜。低（dī）溫成（chéng）膜可能性越大，成（chéng）膜溫度隨助膜劑用量的增（zēng）加而降低。但是，如果劑量增（zēng）加（jiā）到一定程度，效果並（bìng）不明顯，但會增加成本。所以（yǐ）它的劑量應該控製在一定的範圍內。