水性涂料成膜机理与溶剂型涂料研究对比

水性涂料的成膜机理与溶剂型涂料相比有很大的不同水性涂料在成膜时伴随着水分的蒸发从而影响聚合物粒子的聚结和融合Brown等在详细研究了水性聚合物的成膜过程之后提出了毛细管理论他们认为水及聚合物的表面张力是水性涂料成膜的主要推动力水性成膜聚合物粒子成膜需满足方程     Fs+Fc+Fv+Fg>F(G)+Fe

    其中Fs为促进粒子聚结的有粒子形变力Fc为水分挥发的毛细管作用力Fv为分子间vanderwaals作用力Fg为重力作用力F(G)为障碍粒子变形的有粒子抗形变力Fe为粒子之间的电荷排斥力。

    根据Laplace的毛细管作用力方程和Hertz的粒子抗变形力方程粒子变形需满足：

    G<35 б/R

    式中G为聚合物弹性剪切模量б为水的表面张力但是上述推理有不当之处因毛细管作用力和抗变形力的作用面积不相等且毛细管作用力随时间而变化这些模型方程采用的都是理想弹性模型实际上乳胶粒子为黏弹性体系。

    由于水性聚合物是以粒子形态存在的成膜过程的复杂性决定了涂膜出现孔隙的概率要比溶剂性涂料高得多因此对成膜过程与机理的研究是提高水性涂料涂膜质量的关键。

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