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乳液中的胶粒具有巨大的表面积，并以极细的微粒分散于水中，只要具备成膜的一般条件，离散的聚合物粒子就相互靠近成膜。
图1简要说明了乳液体系成膜的过程。
图1乳液体系成膜机理
2．颜料
提供遮盖力及色彩，体质颜料还有调节粘度、防潮、增量等作用
颜料按其用途可分为五类：
着色颜料、体质颜料、防锈颜料、特殊颜料与功能颜料。
本文将着重讲述乳胶漆中常用的白色颜料及体质颜料。
2.1白色颜料
●钛白粉
钛白粉，又名二氧化钛，是最重要的白色颜料，其分子式为TiO2，是一种稳定的白色化合物，对大气中各种化学物质稳定，不溶于水与弱酸，微溶于碱，耐热性好。
二氧化钛具有优良的颜料品质，由于它的折射率比一般白色颜料高，对光的吸收少，而散射能力大，使其具有非常好的光学性能，表现在光泽、白度、消色力、遮盖力都好，是涂料中应用最广泛的白色颜料。
涂料工业中所用二氧化钛有两种结晶体：
锐钛型和金红石型。
金红石型二氧化钛在遮盖力、消色力、耐候、耐粉化等各方面均优于锐钛型，因此高档涂料中一般选用金红石型，国产锐钛型钛白粉由于粒子硬、分散困难，多用于低档涂料中。
●立德粉
立德粉又名锌钡白，是硫酸钡和硫化锌的等摩尔数化合物。
立德粉遮盖力仅相当于钛白粉的20~25%，且在阳光下有变暗的现象，其原因是含有氯化锌杂质及水份。
立德粉一般用于室内装饰涂料，由于产品本身受大气作用不稳定，不适宜制造高质量户外涂料。
2.2体质颜料
体质颜料又称填料，其颜色、着色力、遮盖力等方面均无法与着色颜料相比。
除了降低涂料成本以外，体质颜料还可改善涂料施工性能，提高颜料的悬浮性和防流挂性，并提高色漆涂膜的耐水性、耐磨性和耐温性等。
常用体质颜料有以下一些品种：
●碳酸钙
碳酸钙的化学成分为CaCO3，用于涂料工业的有天然的和人工合成的两种，天然产品称重体碳酸钙（重钙），人工合成的称为轻体碳酸钙（轻钙）。
碳酸钙为碱性颜料，其PH值在9左右，不宜与不耐碱的颜料共用，却可在乳胶漆中起缓冲作用。
碳酸钙价格较低，性能又较稳定，是涂料中最常用的体质颜料，既能降低涂料成本，又可起到骨架作用，可以增加涂膜厚度，提高机械强度、耐磨性、悬浮性，中和漆料酸性。
在需要消光的情况下可大量使用，多用于制备平光漆，半光漆。
●滑石粉
滑石粉的主要化学成份为3MgO·
4SiO2·
H2O，外观为白色有光泽粉末，是一种天然产品，滑石粉PH值为9.0~9.5，在涂料中不易下沉，并可使其它颜料悬浮，即使下沉也非常容易重新搅起。
在漆膜中，滑石粉可吸收拉伸应力，减少裂缝和空隙产生的可能，因此既适用于室外漆，也可适用于耐湿、耐磨漆中。
其缺点是易粉化，因此在涂料中应与其它颜料共同使用。
低档漆中滑石粉可用粒度为700目的，而高档漆中粒度要求在1500目以上。
●高岭土
高岭土主要成份是Al2O3·
2SiO2·
2H2O，外观为白色粉末，质地松软洁白，用于漆膜中可改进悬浮性，防止颜料沉降，并增强漆膜硬度。
近年来发现超细体质颜料可提高钛白粉或其它白色颜料的遮盖能力，是由于光的散射受颗粒大小的影响。
钛白粉发挥最大遮盖效率的料度范围应在0.2-0.4µ
m，选择同样粒度范围的高岭土可提高钛白粉的遮盖力。
●硅灰石
硅灰石化学成份为硅酸钙，有天然和合成两种产品。
天然硅灰石为极明亮的白色粉末，PH值为9.9，是种碱性颜料。
用于醋酸乙烯中可作缓冲剂，防止PH值偏离合理的碱性。
人工合成产品为水合硅酸钙，呈现一定程度的遮盖能力，改善潮湿条件下的耐磨性，有较高的平光效应，主要用于内墙平光涂料。
3．水
蒸发或挥发，调节粘度和流动性。
4．助剂
保持涂料的贮存稳定性，改善成膜性及涂料外观装饰性。
改善涂料制备的工艺要求和施工性能。
二．乳胶漆生产工艺简介
乳胶漆的生产过程一般分为四个步骤：
分散、砂磨、调漆和净化包装，如图2所示。
2.1分散
1）在分散容器中加入溶剂（即水）。
2）加入分散剂、润湿剂、消泡剂等助剂，使其溶解。
3）加入颜料和填料。
4）低速搅拌（300-500r/min,5-10min）制成拌合浆。
5）高速分散至浆料细度达到要求。
几个影响因素：
叶轮大小———叶片应占容器直径的1/3到1/2，1/3较为理想。
叶片直径过大会导致涂料中带入的空气较多，使消泡剂用量加大。
浆料粘度———浆料应在一定粘度下分散，这样粒子互相碰撞机会较多，达到最
图2乳胶漆生产工艺流程图
佳分散效果。
为达到适当的粘度，可在加入颜填料之前加入增稠剂或减小水的用量。
分散速度———根据浆料粘度而定，浆料搅动的形状呈一浅盘状为佳。
一般分散叶轮线速度约为20-30米/秒，过低分散效果不佳，过高则浆料飞溅并消耗功率。
细度要求———高档乳胶漆15m以下，中档乳胶漆30-40m，低档乳胶漆50-60m。
分散时间———一般为20-30分钟。
2.2砂磨
若不能分散至要求细度，则需进行砂磨。
2.3调漆
1）色浆称重计量，加入调漆罐。
2）在搅拌下，向色浆中缓缓加入一定量的乳液和所需助剂，调整颜色和粘度。
调漆过程要注意乳液的化学稳定性和机械稳定性，分别说明如下：
●乳液的化学稳定性
对于非离子型乳化剂聚合的乳液，由于其中具有的氧化乙烯基的水合作用而在聚合物表面吸附有水分子，水覆盖微粒表面使乳胶粒子之间不会因融合而导致乳液凝聚。
但我国目前所用乳液大部分是离子型的，乳胶粒表面带有电荷，并因其电性斥力而维持乳液的稳定状态。
若配方中的助剂（如分散剂）所带电荷与乳化剂所带电荷的电性不同，就可中和乳化剂的电荷，导致乳液破乳。
●乳液的机械稳定性
加入乳液后的漆料应尽可能采用低速搅拌混合，搅拌速度应控制在400r/min以下，否则可能使乳液破乳。
2.4净化包装
经检验合格的产品经过滤，除去杂质及粗粒，然后包装为成品。
前已提及，乳胶漆实际上是颜料水分散体和聚合物水分散体的混合物，这两者本身都已含有多种表面活性剂，再加上为了赋予涂料良好的施工和成膜性能又添加了多种助剂，乳胶漆是非常复杂的体系，因此在制备过程中投料次序显得特别重要。
由于原料与配方的多样性，投料顺序会有一定差异。
典型的投料次序如图3所示：
图3典型乳胶漆制备投料顺序
第二部分乳胶漆主要性能的检测
一．密度
定义：
单位体积涂料的重量，以g/ml表示。
测试程序（参见图4、图5）：
以蒸馏水校准比重杯的体积；
称重并记录清洁比重杯的质量；
调节比重杯和待测涂料至规定温度；
将涂料样品装入比重杯，避免带入气泡；
盖上盖子，拭净溢出涂料；
称重并记录装满涂料的比重杯的质量。
图4比重杯示意图图5比重测量示意图
计算方法：
ρ=（m1-m0）/V
m0——空比重杯的质量，g；
m1——比重杯和涂料的质量，g；
V——试验温度下比重杯的体积，ml。
二．细度
细度主要是衡量色漆或浆料内颜料颗粒的大小和分散程度，以μm表示。
涂料细度是产品的内在质量之一，对成膜质量、漆膜光泽、耐久性、贮存稳定性有很大影响。
颗粒细、分散程度好的色漆，颜料润湿性好，颜料颗粒间未被漆料充满的空间少，这样制得的漆膜颜色均匀，表面平整，光泽好，且在贮存过程中颜料不易发生沉淀、结块等现象，提高了贮存稳定性。
目前世界各国基本上都采用刮板细度计来测定研磨细度，测试原理完全相同，仅在刮板的大小、材质、刻度及读数的精度方面有所差别。
刮板细度计是一块带有楔形沟槽的磨光平板，槽边有刻度线；
另有一刮刀，两边均磨光（如图6所示）。
使用时，将试样滴入沟槽的最深部位，然后用刮刀垂直接触平板，以适宜的速度把漆拉过槽的整个长度（如图7所示），立即用30°
角度对光观察沟槽中颗粒均匀显露的位置，即为该试样的细度。
图6刮板细度计示意图图7细度测量方法示意图
刮板细度计目前的发展趋势是采用双槽式，以便被测试样与标准样品可同时进行比较实验，或在一次试验中，可同时获得被测试样二个平行的测试数据。
三．粘度
粘度是涂料产品的重要指标之一，是测定漆料中聚合物分子量大小的可靠方法。
在制漆过程中粘度必须严格控制，有些漆料稍一疏忽就会导致粘度过大，甚至胶化。
同样，在涂料施工时，粘度过高会使施工困难，漆膜流平性差；
粘度过低会造成流挂，及漆膜较薄等弊病。
目前涂料工业中最常用的粘度剂测定仪器有两种主要类型：
流出型粘度计和旋转粘度计。
图8ISO流量杯示意图图9布鲁克-菲尔德粘度计
流出型粘度计主要包括涂-1杯粘度计，涂-4杯粘度计和ISO流量杯等。
涂-1杯粘度计用于测定条件粘度不低于20秒的涂料产品，涂-4杯粘度计用于测定条件粘度不高于150秒的涂料产品。
由于容积大，流出孔粗，清洗、操作均较方便，但流出型粘度计不适于测定明显的非牛顿流体。
为了提高流动的稳定性，也为了统一各国流出杯的尺寸，以便在测定数值方面可相互比较，ISO组织已提出了改进后的ISO流量杯，其形状如图8所示。
ISO流量杯壹套共3个，流出孔径分别为：
3mm，4mm和6mm，以分别适用于不同的测试范围。
测试程序为：
将流出孔堵住，倒入测试样品，调整粘度计和待测涂料至所需温度（国标及ASTM标准中均为23±
2℃）。
把干净玻璃板压在杯的上边缘，并将表面多余液体挤至杯外槽中。
水平移开玻璃板，松开流出孔，同一时间按下秒表，当液体流第一次断开时按停秒表。
一般高粘度液体和粘稠的色漆、乳胶漆等都具有非牛顿流动性质，旋转粘度计能很好地测定非牛顿型液体在不同转速（剪切速率）时的粘度变化情况，也可用来研究非牛顿型流体的流变性（图9所示为布鲁克-菲尔德粘度计）。
乳胶漆类涂料，大多采用STORMER粘度计。
它有两个短的平桨叶，测定在200r/min或在27-33S内转100转所需的负重,其结果以KrebUnit（KU）来表示。
四．贮存稳定性
表2沉降的性质和级别评级
等级
产品情况
10
与初始状态相同，没有什么变化
8
铲刀面横向移动没有明显阻力，有轻微沉淀粘住铲刀
6
铲刀能以自重通过沉淀物下降到底部，铲刀面横向移动有一定的阻力，部分结块粘住铲刀
4
以铲刀自重不能通过结块下降到底部，铲刀面横向困难，以铲刀刃移动有轻微阻力，用铲刀能容易地恢复均匀的悬浮液
2
铲刀面横向移动有很大的阴力，铲刀刃移动有一定的阻力，仍然能恢复成均匀的悬浮液
结块很硬，用铲刀搅动不能恢复成均匀的悬浮液，甚至于把上层清液倒出后也恢复不了
贮存稳定性指涂料产品在正常的包装状态和贮存条件下，经过一定的贮存期限后，产品的物理、化学性能仍能达到原规定的使用要求。
目前贮存稳定性的测定基本上分为两类：
自然条件贮存通常指在仓库条件下的存放，因各地仓库的设施和条件不同，无法作出统一规定。
标准条件则按ISO规定为23±
2℃,按产品规定的贮存期限,贮存6-12个月后，再检查各项性能，以此作为仲裁性试验。
人工加速贮存常采用升温方法贮存，温度最高以50℃为宜，若继续提高温度与正常贮存所得的结果差距较大，且会引起某些副作用。
试样贮存至规定期限后，首先开盖检查是否有结皮，容器腐蚀及腐败味等，按下列六个等级分：
10=无，8=很轻微，6=轻微，4=同等，2=较严重，0=严重。
然后用一把漆用调刀（长100mm,刀头宽20mm，重30g）对沉降程度进行检查，按表2来评价沉降的性质和级别。
五．流平性
流平性的定义是涂料施工后，漆膜由不规则、不平整的表面流展成平坦而光滑表面的能力。
涂膜的流平是重力、表面张力和剪切力的综合作用的结果，因此流平的前提是涂料能否润湿工件表面，并具有一定的流动性，这就与涂料的组成、性能和施工方式等有关。
评价涂料的流平性能常用流平/流挂测试器（见图10），在涂料从涂上到干燥的一段时间内作出简单的流平和流挂比较测试。
图10流平流挂测试仪
流平特性：
为了测试流平倾向，用测试器的流平测试面将涂料涂于平整底材上（测试纸），可得到5对不同漆膜厚度的条纹。
保持测试纸在水平位置上，观察与对条纹并拢情况（参见图11）。
流挂趋势：
用测试器的流挂面涂布涂料，可得到10道不同漆膜厚度的条纹。
涂布后立即将测试纸放于垂直位置（薄的漆膜在上方），涂料条纹必须保持水平，从条纹并拢的漆膜厚度评价流挂的倾向（参见图12）。
注意：
在恒定温度下进行测试
测试纸垂直放置并避免任何震动
用相同时间下进行评价
图11流平性评价示意图图12流挂性评价示意图
六．遮盖力
将色漆均匀地涂刷在物体表面上，使其底色不再显现的能力称为遮盖力，一般用两种方式来表示：
遮盖单位面积所需的最小用漆量，以g/m2表示；
或遮盖住底面所需的最小湿膜厚度，以μm表示。
漆膜对底材的遮盖能力，主要取决于漆膜中的颜料对光的散射和吸收的程度，也取决于颜料和漆料两者的折光率之差。
同样重量的涂料产品在相同的施工条件下，遮盖力高的可比遮盖力低的产品涂装更多的面积。
图13黑白玻璃格板图14梳规示意图
最常用的遮盖力测试方法为单位面积重量法：
采用一块黑白间隔的玻璃板（或纸板，如图13所示）。
用漆刷将涂料均匀、快速地涂上，直到看不见黑白格为止。
将所用涂料量称重，然后按下式计算即可得出遮盖力（以湿膜计）。
X=104×
（W1-W2）/S=50（W1-W2）
式中：
W1—涂刷前盛有涂料的杯子和漆刷的总质量，g;
W2—涂刷后盛有涂料的杯子和漆刷的总质量，g;
S—黑白格板涂漆的面积，国标中为200cm2。
七．漆膜厚度
涂料检验过程中，漆膜厚度是一项很重要的控制指标。
在涂料物理性能及耐受性等的测试中，均需将涂料制成试板，在一定的膜厚下进行比较。
在施工应用中，涂装的漆膜厚薄不匀或厚度未达到要求均将对涂层性能产生很大影响。
图15梳规局部放大图
湿膜厚度的测定
最常见的是梳规，是一种可随身携带的金属或塑料片，形状为正方形或矩形、六边形，如图14、15所示。
每一边的两端都处于同一水平上，而中间各处则距水平面有依次递升的不同间隙。
使用时将其垂直接触于试验表面，这样将有一部分齿被漆膜沾湿。
湿膜厚度为沾湿的最后一齿与下一个未被沾湿的齿之间的读数。
干膜厚度的测定
磁性法底板必须为钢铁或铝板、铜板
基材
底漆
面漆
机械法千分尺或显微镜法
图16显微镜法测定漆膜厚度图17漆膜厚度读数方法
目前ISO2808漆膜厚度测定标准的显微镜法，已被推荐为机械法漆膜厚度测定的仲裁方法。
其测试原理如图16、17所示。
该法是用一定角度的切割刀具将涂层作一V形缺口直至底材，然后用带标尺的显微镜测定a’和b’的宽度，再换算成漆膜实际厚度a、b。
若标尺的分度已通过标准系数换算成相应的微米数，可从显微镜
中直接读出漆膜的实际厚度。
1
3
图18划格法测定附着力
图19划格法附着力等级的评定
附着力评级标准
0切割边缘完全平滑，无一脱落
1在切口交叉处涂层有少许薄片分离，但划格区受影响明显不大于5%
2切口边缘或交叉处涂层脱落明显大于5%，但受影响明显不大于15%
3涂层沿切割边缘部分或全部以大碎片脱落或在格子不同部位上，部分或全部脱落，明显大于15%，但受影响明显不大于35%
4涂层沿切割边缘大碎片脱落或一些方格部分或全部出现脱落，明显大于35%，但受影响明显不大于65%
八．附着力
附着力是指被涂物件表面通过物理和化学力的作用结合在一起的牢固程度。
最常用的附着力测试方法为划格法和划圈法。
划格法—如图18所示，采用多刃切割刀具在漆膜上划出格状切痕，将25mm宽透明胶带贴在整个划格上，以最小角度撕下，结果根据漆膜表面脱落的比例确定（见图19所示）。
划圈法—采用附着力测定仪，针尖在漆膜上划出一定长度依次重叠的圆滚线图形，使漆膜形成面积大小不同的七个部分。
凡第一部位内漆膜完好者，附着力最好，为1级。
第二部位完好者，为2级，依次类推。
7级附着力最差，漆膜几乎全部脱落。
九．
图20耐洗刷性测试仪
耐洗刷性
耐洗刷性是测定涂层在使用期间经反复洗刷除去污染物时的相对抗磨蚀性，对于建筑涂料易被弄脏，需要经常擦洗，因此耐洗刷洗性就成为这些漆类很重要的一项考核指标。
测试一般都使用洗刷性试验机，如图20所示。
试板用夹子固定后，刷子以固定频率在漆膜表面上往复磨擦，同时不断滴加洗涤剂，试验连续进行至漆膜露底或按产品标准规定的次数进行。
一十．涂料检测主要标准归类
液态性能
密度GB6750-86*色漆和清漆密度的测定
固体含量GB1725-79（89）*涂料固体含量测定法
细度GB1724-79（89）*涂料细度测定法
粘度GB/T1723-93涂料粘度含量测定法
贮存稳定性GB6753.3-86*涂料贮存稳定性试验方法
施工性能
流平性GB1750-79（89）*涂料流平性测定法
遮盖力GB1726-79（89）*涂料遮盖力测定法
干燥时间GB1728-79（89）*漆膜,腻子膜干燥时间测定法
漆膜厚度GB1764-79（89）*漆膜厚度测定法
光泽GB1743-79（89）*漆膜光泽测定法
机械性能
硬度GB6739-86*漆膜硬度铅笔测定法
GB/T1730-93*漆膜硬度测定法,摆杆阻尼试验
耐冲击强度GB/T1732-93漆膜耐冲击测定法
柔韧性GB/T1731-93*漆膜柔韧性测定法
附着力GB/T1720-79（89）*漆膜附着力测定法
耐洗刷性GB9266-88*建筑涂料涂层耐洗刷性测定法
耐候性GB1767-79（89）*漆膜耐候性测定法
GB1766-79（89）*漆膜耐候性评级方法
耐化学及耐腐蚀性能
耐水性GB/T1733-93*漆膜耐水性测定法
GB/T5209-85*色漆和清漆耐水性的测定，浸水法
耐盐水性GB/T1763-79（89）*漆膜耐化学试剂测定法
耐酸碱性GB/T1763-79（89）*漆膜耐化学试剂测定法
耐汽油性GB/T1734-93*漆膜耐汽油性测定法
漆膜三防性能
防湿热GB1740-79（89）*漆膜耐湿热性测定法
防盐雾GB/T1771-91*色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定法
防霉菌GB1741-79（89）*漆膜耐霉菌测定法
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