1-烷氧基-3-正丁氧基-2-丙醇成膜助剂的制备及应用文献综述

 2022-03-18 21:21:06

文献综述

1.成膜助剂

1.1成膜助剂的概念

成膜助剂通常又可以被叫做聚结助剂或者共溶助剂[1]，它们通常是具有高沸点的化合物。成膜助剂能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，这类物质具有在一定温度范围内成膜的能力，又具有较好的聚结性能。成膜助剂能够有效的使得聚合物颗粒的膨胀和聚合物的压缩发生变形,从而大大降低了乳胶漆和其他乳胶漆的最小成膜温度。它也是一种很会消失的塑化剂。例如，在薄膜的干燥过程中，水首先挥发，剩余的水能溶解聚合物的细颗粒，并快速融合成连续的薄膜。形成连续的膜之后，过一段时间，成膜助剂渐渐挥发出来，最后消失。成膜助剂多为醇、醇酯、醇醚类，例如Texanol，又名十二碳醇酯，对于聚合物来说，Texanol是十分好且适宜的溶剂，几乎不溶于水，水解后稳定性非常好，不易挥发，它还可以对许多乳液的成膜温度加以控制，因此它一种很好的成膜助剂。

聚结助剂是有机溶剂，广泛用于适应水性涂料的成膜[2]。通过研究挥发性，亲水性和聚结助剂的用量对水性分散体性能和成膜动力学的影响。结果表明，聚结助剂通过颗粒溶胀和溶剂化作用提高了粘度，在亲水性更高的溶剂中效果更强。电化学阻抗谱（EIS）和压痕测试获得的结果表明，亲水性聚结助剂由于在颗粒界面上的分配均匀而更有效，但会暂时降低耐水性。聚结的难易程度被溶剂的滞留性所抵消，溶剂的滞留使成膜的动力学复杂化。 EIS用于优化现实世界中的涂料配方，并确定由于成膜过程复杂而产生的缺陷。疏水性和亲水性聚结助剂的组合获得了最佳的耐湿性。

1.2成膜助剂的助成膜机理

成膜机理与自由体积[3]密切相关，自由体积是非晶态物质不被分子占据的容积。乳胶漆的成膜是经过水分挥发，乳胶粒子变形和乳胶分子段扩散缠绕三个阶段后形成的连续成膜。乳胶粒子的变形和分子链段的扩散需要2.5％的自由容积。因此，成膜助剂能在成膜过程中提供足够的自由体积，使胶乳颗粒变形，胶乳分子片段扩散包裹形成连续的膜，这是成膜助剂成膜的机理。

在一般的乳胶漆中,由于聚合物和成膜的助剂对于乳液涂料中的各种聚合物和乳液颗粒都具有很强的相容性,可以有效的使得聚合物和乳液颗粒的结构和表面更加柔软,又可以使得乳胶漆涂料中的聚合物颗粒更容易的变形,形成连续的膜。因为乳胶漆中成膜的助剂一般都是高沸点的有机化合物,所以在一般的乳胶漆涂料施工后的很长一段时间内都并不能完全的挥发,会在乳胶漆涂料中继续的发挥作用。聚合物在成膜施工后会完全的挥发,且对于油漆本身的整体结构和其性能都没有任何的影响。

涂料配制所使用的成膜助剂的类型较多,一般包括醇类、醇酯类、醇醚类等[4-6]等。

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