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聚合物有三種狀態(tài)：玻璃態(tài)、彈性態(tài)、粘流態(tài)，相應(yīng)有兩個(gè)轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度，Tg為聚合物玻璃化溫度，是聚合物從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化為彈性態(tài)溫度，Tf是聚合物從彈性態(tài)轉(zhuǎn)化為粘性流動(dòng)態(tài)溫度，彈性乳液要求Tg~Tf有很寬的溫度范圍。
彈性涂料涂膜可以隨應(yīng)力變化而延伸和回縮，并在被拉伸時(shí)有合適的模量和拉伸強(qiáng)度。彈性涂料的涂膜具有彈性是由彈性乳液聚合物的組成與結(jié)構(gòu)決定的，高聚物在其玻璃化溫度以下時(shí)，處于玻璃態(tài)，變成堅(jiān)硬的固體，沒有彈性。一般涂膜在使用溫度范圍內(nèi)就是處于這種玻璃態(tài)，當(dāng)高聚物在其玻璃化溫度以上、Tf以下時(shí)，處于橡膠態(tài)，此時(shí)所呈現(xiàn)的力學(xué)性能是高彈性。彈性乳膠漆就是基于高聚物的這一力學(xué)性能而制成的，這類聚合物的分子呈現(xiàn)高度卷曲，而分子間的力又較弱，在外力作用下易變形，除去外力后，形變消失，具有高彈性。
彈性涂料的組成關(guān)鍵是彈性乳液，它不同于普通乳液，其玻璃化溫度低（在0 ℃以下），低于其所使用的環(huán)境溫度，在所使用的環(huán)境溫度下為彈性體。
彈性涂料涂膜因?yàn)槠鋸椥�，涂膜使用環(huán)境溫度在其Tg~Tf范圍內(nèi)，柔軟易沾污，且彈性與涂膜強(qiáng)度是一對(duì)矛盾，因此，彈性涂膜附著力、拉伸強(qiáng)度、耐沾污性以及涂膜的防水透氣性，是彈性涂料配方設(shè)計(jì)時(shí)要調(diào)整的，通常通過乳液的選擇，合理PVC來調(diào)節(jié)來均衡。彈性乳液的彈性來源與內(nèi)外增塑劑有關(guān)，彈性乳液玻璃化溫度在0-40 ℃，其中不同增塑劑的使用對(duì)涂膜彈性的永久性和涂膜耐污能力是有區(qū)別的。下表是不同結(jié)構(gòu)的彈性聚合物涂膜的優(yōu)缺點(diǎn)。
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增塑方式 |
優(yōu) 點(diǎn) |
缺 點(diǎn) |
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外增塑劑彈性涂膜 |
有極好的延伸性 |
易沾污，增塑劑外遷移，易為霉菌所侵蝕，只在狹小溫度范圍內(nèi)，短時(shí)間內(nèi)有延伸性 |
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嵌段共聚合彈性涂膜 |
有好的延伸性，增塑劑不遷移，延伸時(shí)間長(zhǎng)久 |
易耐污 |
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內(nèi)軟外硬核殼聚合彈性涂膜 |
有好的延伸性，增塑劑不遷移，延伸時(shí)間長(zhǎng)久，耐污性好 |
附著力欠佳 |
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內(nèi)軟外硬半月型核殼結(jié)構(gòu)彈性涂膜 |
增塑劑不遷移，延伸時(shí)間長(zhǎng)久，耐污性好，附著力好 |
聚合控制困難 |
除乳液本身彈性外，涂料配方的PVC含量也是一項(xiàng)重要的影響因素。在一定的PVC范圍（PVC＜CPVC），PVC越高，涂膜強(qiáng)度越高，彈性下降，耐污性提高，涂膜透氣性提高；反之PVC越低，涂膜彈性越好，強(qiáng)度下降，涂膜封閉性越好。為取得彈性、強(qiáng)度、耐污性以及水汽的透過性平衡，彈性乳膠漆配方實(shí)設(shè)計(jì)PVCC在20 %-35 %適宜。
