T-Tg是什么?涂料漆膜固化成膜与(T-Tg)有什么关系?如何改变(T-Tg)而使涂
成膜机理和成膜助剂
常规乳液是热塑性丙烯酸或丙烯酸改性聚合物。由于合成工艺和要求的不同,所合成的聚合物各具有不同的Tg。乳胶颗粒在干燥过程中要形成连续的膜就必须保证施工环境温度高于Tg,或暂时降低乳胶的Tg。添加烘道等设施可以提高环境温度,但是加热会带来板材变形、能耗的风险,而且其作用也是有限的。而通过成膜助剂降低最低成膜温度,即使在常温亦可成膜,是最佳解决方案,也是目前涂料工业广泛采用的一种辅助成膜手段。
成膜助剂是水分挥发后仍存在于漆膜中的慢挥发溶剂,对漆膜的初期性能有着直接的影响。目前成膜助剂较普遍采用醇醚类和醇酯类。醇酯类被广泛应用于建筑涂料,其特点是强溶解力和成膜性能突出,缺点在于挥发慢。工业涂料产品有着较多初期硬度要求,如金属和木器漆的生产线应用要考虑生产周期、打磨要求、码跺和包装运输等相关早期抗粘连要求。这就决定了在漆膜中的长期驻留的醇酯类成膜助剂不适合在工业涂料中运用。醇醚类助剂在挥发速率方面有着更多选择(部分见表1),因此在配方时可以提供更多可能性来平衡保证成膜性能和干燥速度同时其与水和有机物相容性的差别,也便于通过成膜助剂的调整来帮助涂料水油系统平衡的调节。
Tg在涂料上的指导意义之一是确定合适的成膜温度，当纯的高聚物Tg过高或过低时，常加入第二组分共聚来调节Tg，以达到实用的目的。降低Tg除了通过共聚来调节，还可以用加入增塑剂和溶剂的方法，前者称为内增塑，后者称为外增塑。对于加入溶剂的外增塑中，Tg的计算方法一般是Tg=Tg（聚合物）+ Tg(溶剂)，溶剂的Tg一般在-100℃— -10℃左右。外增塑中，加入增塑剂和溶剂的本质是一样的，区别在于加入溶剂易挥发，而增塑剂通常是相对分子量低不易挥发的化合物。外增塑和内增塑相比，内增塑通过单体共聚，保证了高聚物的一体性和稳定性，但单体价格较贵；而外增塑可以方便的选择不同种类、数量并进行组合，需要注意增塑剂的稳定性和逸出等失效问题，膜容易老化。
成膜方式：1.溶剂挥发成膜：用足够的溶剂将聚合物的玻璃化温度降低，使T-Tg的数值大到足够使溶液可以流动和涂布，在涂布以后，溶剂挥发，于是形成固体薄膜。2.热熔成膜：用升高温度的方法来增加聚合物T-Tg(即增加自由体积），使聚合物达到可流动的程度，流动的聚合物在基材表面成膜后予以冷却，使可得固体漆膜。3.化学成膜：用可容的（或可熔的）低相对分子质量的聚合物涂装在基材表面以后，在加温或者其他的条件下，分子间发生反应而使相对分子量进一步增加或发生交联而形成坚韧的薄膜的过程。4.乳胶成膜：乳胶在涂布以后，乳胶粒子仍可以以布朗运动形式自由运动，当水分蒸发时，它们运动逐渐受到限制，最终达到乳胶粒子相互靠近形成紧密的堆积。
