為（wéi）了人類的安全和全（quán）球的可持（chí）續發展，對環保型塗料的研究迫在眉睫。水性塗料以水作為分散介質和稀釋劑。其突出的優點是使用的水作為分散介質無（wú）毒無害，在製造、儲存和運輸過程中無爆炸危險，解決了溶劑型塗料中VOC含（hán）量（liàng）高的問題。同時，水（shuǐ）性塗料還具有價格低廉、不（bú）易白化（huà）、幹燥快、施工（gōng）方便等優點。水性塗（tú）料在建（jiàn）築、工業防腐、家具、家裝、汽車製造等領（lǐng）域的應用越（yuè）來越廣泛，已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，給施工帶（dài）來不便。本（běn）文從水基塗料成膜（mó）機理的角度討論了影響（xiǎng）成膜的幾個重要因素。

1. 水性塗料的成膜機理

水性塗料的成膜過程是在成膜助劑的作用（yòng）下，經過聚（jù）合物粒子的濃縮、聚（jù）集堆積、擠（jǐ）壓變形、熔合成膜的過程。水性塗（tú）料的成（chéng）膜過程是多階段的，是非分子水平（píng）的（de）。在任何階段都可（kě）能出現不完全，乳液顆粒在成膜助劑的幫助下形成均勻的連續相，使水性塗料成膜。

1966年，Bradford等人提（tí）出了成膜溫度須大於聚合物的（de）玻璃化轉（zhuǎn）變溫度(Tg)的概念。成（chéng）膜（mó）過程的三個階段是（shì）水蒸發;乳（rǔ）狀液顆（kē）粒接近變形，趨（qū）於致密;相（xiàng）互擴散，當t> Tg時，薄膜形成。這就是水性（xìng）塗料的物理成膜機理。

對於水溶性塗（tú）料，由於（yú）樹脂需要（yào）溶於水，所以其分子量不會太大。因此，它們大多是熱固性的。樹脂中的（de）活性基（jī）團與外交聯劑的活性基（jī）團發生交聯反（fǎn）應，形成不溶不溶的網狀（zhuàng）結構，提高了塗膜的性能。

2. 乳液結構和性能對成膜溫度的影響

乳化液的成膜溫度(MFT)是乳（rǔ）化液（yè）顆粒聚集在一起形成連續膜的溫度。它是表（biǎo）征聚合物乳液成膜（mó）特性的常用方法，也是（shì）單組分水基塗料的限（xiàn）值。當使（shǐ）用（yòng）溫（wēn）度（dù）超過MFT時（shí），乳液形成連續的透明（míng）膜;反之，當應用溫度低於MFT時，則會形成白色粉狀（zhuàng）裂紋膜。因此，為了滿足使用要求，單組（zǔ）份水性塗料的使用溫度應超過MFT。影響MFT的因素包括乳（rǔ）液中乳液顆粒的結構、乳液顆粒的尺寸、乳（rǔ）液合成（chéng）中表麵活性劑的（de）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。乳膠顆粒被高分子（zǐ）材料包裹，表麵材料的性（xìng）能直接（jiē）影響到MFT的性能。乳膠（jiāo）顆粒可以具有均勻的結構（gòu）或核-殼結構。具有軟殼硬核結構（gòu）的核（hé）-殼結構乳液在較低溫度（dù）下可成膜。而軟核硬殼型（xíng）核殼乳液的成膜溫度較高。含可交聯官能團的乳液的（de）成膜溫度（dù）比不含可交聯官能團（tuán）的乳液的成膜溫度高（gāo）。

2.2顆粒大小

乳化液顆粒的大小影響漆膜的質量。所製得的漆膜粒徑較細，漆膜均勻，漆膜光澤度高。隨著乳液粒徑的增大，MFT趨向於Tg。隨著乳膠粒子的粒徑變得更（gèng）小,粘度（dù）增加,乳狀液的毛（máo）細管壓力對膜的（de）形成（chéng）和粒子的總表麵麵積增加,這有利於鏈末端的滲透表麵的粒子,並促（cù）進粒子的變形形成電影,從而減少分區。親水性單體往往停留（liú）在膠乳顆粒的外（wài）層，因此MFT的水平取決於親水性單體的性質。

2.3表麵活性劑

乳（rǔ）化劑的分（fèn）子包括兩種不同（tóng）類型的（de）部分。非離子乳化劑在水溶液（yè）中不會解離成離（lí）子（zǐ），其作用效果與介質的pH值無關。在聚（jù）合物表麵形成吸附層，防止聚合物（wù）分（fèn）子相互碰撞，從而提高聚合物粒（lì）子的分散穩定性;該（gāi）型乳化劑水解時，會產生陰（yīn）離（lí）子基團（tuán），使聚合物表麵（miàn）帶負電荷，使聚合物顆粒相互排斥，減小顆粒尺（chǐ）寸，從而降低成膜溫度。

2.4合成工藝

包（bāo）括進料（liào）順序、操作（zuò）方法、溫度控製（zhì）等。

3.成（chéng）膜添加劑對MFT的影響

成膜助劑，又稱凝結劑、聚結劑，通過降（jiàng）低聚（jù）合物的表麵積、降低表麵能、控製水分的蒸發來促進聚合物成膜。乳（rǔ）化（huà）成膜過程完成（chéng）後，成膜助劑從塗膜中揮發出來，使聚合物的玻璃化轉變溫度恢複到初始值。實驗證明，助膜（mó）劑（jì）的（de）水溶性、配（pèi）伍性和揮發性影響助膜劑在（zài）塗料中的（de）狀態、運動行為和使用效果。成膜助劑在乳狀液顆粒的聚變和成膜階段充當溶劑。在成膜助劑的作用下，乳液顆粒之間的界（jiè）麵消失，形成連續均勻的（de）膜。低溫成膜可能（néng）性越大，成膜溫度隨助膜劑用量的增加而降低。但是，如果劑（jì）量增加到一定程（chéng）度，效果並不明顯，但會增加成本。所以它的劑量應（yīng）該控製（zhì）在一定的範圍內。