涂膜弹性与刚性、耐污性的平衡

中国新型涂料网讯：

聚合物有三种状态：玻璃态、弹性态、粘流态，相应有两个转变点温度，T_g为聚合物玻璃化温度，是聚合物从玻璃态转化为弹性态温度，T_f是聚合物从弹性态转化为粘性流动态温度，弹性乳液要求T_g~T_f有很宽的温度范围。

弹性涂料涂膜可以随应力变化而延伸和回缩，并在被拉伸时有合适的模量和拉伸强度。弹性涂料的涂膜具有弹性是由弹性乳液聚合物的组成与结构决定的，高聚物在其玻璃化温度以下时，处于玻璃态，变成坚硬的固体，没有弹性。一般涂膜在使用温度范围内就是处于这种玻璃态，当高聚物在其玻璃化温度以上、T_f以下时，处于橡胶态，此时所呈现的力学性能是高弹性。弹性乳胶漆就是基于高聚物的这一力学性能而制成的，这类聚合物的分子呈现高度卷曲，而分子间的力又较弱，在外力作用下易变形，除去外力后，形变消失，具有高弹性。

弹性涂料的组成关键是弹性乳液，它不同于普通乳液，其玻璃化温度低（在0 ℃以下），低于其所使用的环境温度，在所使用的环境温度下为弹性体。

弹性涂料涂膜因为其弹性，涂膜使用环境温度在其T_g~T_f范围内，柔软易沾污，且弹性与涂膜强度是一对矛盾，因此，弹性涂膜附着力、拉伸强度、耐沾污性以及涂膜的防水透气性，是弹性涂料配方设计时要调整的，通常通过乳液的选择，合理PVC来调节来均衡。弹性乳液的弹性来源与内外增塑剂有关，弹性乳液玻璃化温度在0-40 ℃，其中不同增塑剂的使用对涂膜弹性的永久性和涂膜耐污能力是有区别的。下表是不同结构的弹性聚合物涂膜的优缺点。

除乳液本身弹性外，涂料配方的PVC含量也是一项重要的影响因素。在一定的PVC范围（PVC＜CPVC），PVC越高，涂膜强度越高，弹性下降，耐污性提高，涂膜透气性提高；反之PVC越低，涂膜弹性越好，强度下降，涂膜封闭性越好。为取得弹性、强度、耐污性以及水汽的透过性平衡，弹性乳胶漆配方实设计PVCC在20 %-35 %适宜。