乳胶粒子形态对涂膜形貌和性能的影响研究
2.3乳胶粒子形态对涂膜各项性能的影响
2.3.1涂膜的摆杆硬度 涂膜硬度是表征涂膜抵抗形变的张力，摆杆硬度是较常用的涂膜硬度测试方法。摆杆硬度试验利用摆杆在涂膜上规定振幅内震减时间与在标准玻璃板上规定振幅内震减时间之比来表征被测涂膜的硬度[10]。图4是核壳乳胶和共混乳胶涂膜的摆杆硬度随PMMA质量分数的变化曲线。  图4摆杆硬度随PMMA质量分数的变化曲线 在PMMA的质量分数小于60%时，核壳乳胶和共混乳胶涂膜的摆杆硬度较低且变化缓慢，这是因为乳胶要形成以软相聚合物PBA为连续相的涂膜，就必须要求PBA相互融合后能够填充粒子之间的空隙，这就需要PBA在复合乳胶中的质量分数有一个最低值，在此值之上涂膜表现出来的硬度受PBA支配，其相对应的摆杆硬度较低，而低于这个最低值时，PBA只能以分散相分散于PMMA形成的连续相中，此时涂膜表现出来的硬度受PMMA支配，其相对应的摆杆硬度较高。而不同PMMA质量分数的核壳乳胶涂膜的摆杆硬度均略高于共混乳胶涂膜。
2.3.2涂膜的透光率 一般认为在乳胶漆成膜过程的后期，在毛细管力和表面张力等成膜作用力的作用下，紧密堆积的乳胶粒子只有充分地变形融合，才能使得粒子间的空隙消失，从而形成致密的涂膜[1-3]，如果涂膜存在孔隙等微观缺陷，水和腐蚀介质就会通过这些孔隙渗入基材，使涂膜失去保护作用。涂膜的透光率是指光通过涂膜后的强度与入射光强度的比值。核壳乳胶和共混乳胶的涂膜属于非均相体系，其内部同时存在着分散相和空隙，入射光穿过涂膜时就会在相界面间发生反射和折射，使得涂膜的透光率减小。而在乳胶成膜过程中，随着乳胶粒子的变形融合，粒子间空隙消失，涂膜的透光率就会增大。因而通过测定涂膜的透光率能够很好地表征乳胶成膜的好坏[11-12]。室温(25℃)下，当复合乳胶中PM2MA的质量分数小于50%时，核壳乳胶和共混乳胶的涂膜均有较高的透光率，此时两种胶乳的乳胶粒子皆能很好地变形融合形成致密的涂膜，而当复合乳胶中PMMA的质量分数高于50%时，两种乳胶均不能在室温下形成致密涂膜，其涂膜透光率大幅下降。而核壳乳胶涂膜的透光率均略高于同聚合物组成的共混乳胶，可见相比于共混乳胶，核壳乳胶更容易形成致密的涂膜(见图5)。  图5透光率随PMMA质量分数的变化曲线 3.结语 PMMA/PBA核壳胶乳成膜后，由PMMA组成的硬核呈岛状均匀分散在由PBA组成的软壳融合后形成的连续相中，而具有相同聚合物组分的共混乳胶由于同相粒子间容易发生聚结，成膜后PMMA乳胶粒子未能均匀分散在PBA乳胶粒子变形融合后形成的连续相中，其涂膜透光率和摆杆硬度皆低于核壳乳胶。可见相比于共混乳胶，核壳乳胶更容易得到均一的涂膜，涂膜性能更为优越。 |
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