水漆配方关键因素：快干性
2018/01/08
快干是最常听到的客户对水性涂料的要求。由于水分子结构的独特性，即分子间
极强的氢键作用，特性与绝大部分有机溶剂有着明显的区别。在水性涂料领域，这个
特性集中体现在，由于水的蒸发热高，水的蒸发速度要比常见的涂料溶剂慢十几倍甚
至几十倍。而且，由于空气中水蒸汽的含量显著，并随季节变化大，水的蒸发速度随
之发生变化。最严重时，如果空气相对湿度达到100%时，水的蒸发会停止，而非水溶
剂则不受此因素影响。以下就影响水性涂料干燥速度的主要因素，及配方时可采取的
相应措施进行讨论。
1、 树脂的选择：
水性涂料成膜机理与溶剂型涂料不同。溶剂型树脂与溶剂形成单相体系，随着溶剂的
蒸发，体系粘度增大，直至成为固体，从体系的机械性能来讲，是一个连续的过程。
而水性乳液则是一个双相体系，随着水的蒸发，体系粘度起始时变化不大，但当乳液
颗粒的体积占总系统体积达到一临界值时，系统突然从液态变为固态，是一个不连续
的过程，这一临界点是水性涂料表干的开始，因此水性涂料的表干时间要比某些溶剂
型涂料还要短。从表干到漆膜性能的全部体现，取决于系统中残留水分的蒸发速度，
乳液颗粒中高分子的相互渗透，及体系中其它有机小分子的挥发速度。为了实现系统
的优化，制作水漆配方时，应从以下几个方面对树脂进行选择：
A固含量：通常，乳液的固含量越高，其距离表干临界值就越近，干燥速度就越快。
B乳液颗粒大小：乳液的颗粒越小，同样固含量下，颗粒之间的间距就越小，表干临界
值就越低，干燥速度就越快，还会带来成膜性好，光泽度高等其他方面的优势。
C树脂玻璃化转变温度（Tg）：Tg高的树脂，通常需要在配方时加入较多的成膜助剂，
以便高分子在乳液颗粒间的相互渗透，促进成膜质量。而这些成膜助剂，需要足够的
时间从体系中挥发，实际上会延长从表干到全干的时间。所以，从这Tg这个因素来讲，
干燥时间与成膜性能往往是相悖的。
D乳液颗粒的相结构：如果颗粒的壳Tg低，核Tg高，那么该体系成膜助剂需求少，干燥
较快，但由于成膜后连续相是低Tg的树脂，漆膜的的硬度则会受到一定影响。相反，
颗粒的壳Tg高，则成膜需一定量的助剂，则膜的干燥速度会较前者慢，但干燥后的硬度
会比前者高。
E表面活性剂的种类和用量：不同的表面活性剂，由于其在树脂中的溶解度不同，其成
膜剂的作用也会不同。
2、树脂的固化机理：在涂料使用时引入交联剂，使膜的硬度在热塑性树脂的基础上进
一步提高，这会对膜的最后固化速度和程度有很大的影响。常见的交联机理有氧化交
联（如醇酸树脂的交联），麦克尔加成式交联（如一些自交联乳液体系），及亲核取
代式交联（如环氧，聚氨酯等）。这些交联反应，都受温度，pH等因素影响，在配方
时应平衡体系的固化要求与其他性能的关系。
3、 成膜助剂的用量和种类：从理论上讲，任何树脂的溶剂都是成膜助剂。在实践中，
主要是一些高沸点的醇，醚及酯。这些成膜助剂对于不同的水性涂料工程师来讲又会各
有偏爱。一般，某个有经验的工程师，常用的成膜助剂不过两三种。主要考虑因素是试
剂在水和树脂之间的分配和在树脂颗粒内部的分配。特别是当水性树脂为多相树脂时，
成膜助剂的选择和搭配即显得尤为重要。
文章来源： 互联网
源禾化工是德国科思创公司Covestro（原拜耳材料科技），湛新纽佩斯公司，Supercolori
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主要经营的产品：科思创拜耳水性聚氨酯、科思创拜耳水性固化剂，科思创拜耳溶剂型树脂、
科思创拜耳溶剂型固化剂，湛新纽佩斯树脂，水性哑光树脂，手感助剂，绒毛粉，增稠剂，
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应用领域：水性工业涂料、水性地坪及墙面涂料、水性木器涂料、水性塑料涂料、，水性柔
感涂料，水性轨道交通涂料，水性可剥离涂料、水性哑光光油、水性纺织浆料、水性纺织涂
布，水性皮革涂饰，水性油墨，纸张印刷，导电涂料及其他特种涂料等。
4、施工环境：由于水的特性，使得水性涂料在施工环境上的要求比油漆要高一些，主要是尽
量控制施工时的温度和湿度。通用配方的施工要尽量避免高湿环境。如果必须在高湿度下施
工，应该对配方进行调整，或者选择成膜性快的树
