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为了达到施工的要求常在乳胶涂料中加人增塑剂, 来降低涂料的最低成膜温度(MFFT), 使涂膜光滑无孔。.TEXANOL增塑剂在整个涂膜的形成过程只起到暂时的作用, 随着涂膜的形成它也慢慢地挥发离开涂膜。乳胶涂料配方中除了使用增塑剂外还常用到助溶剂, 如丙二醇、乙二醇、乙二醇丁醚等等。助溶剂可以增加溶剂在水性涂料中的溶解度, 同时还对涂膜起到抗冻的作用。研究助结剂和增塑剂的配伍性能, 和优化增塑剂和防冻剂的用量, 可以减少因溶剂的使用量而产生的VOC 含量,使乳胶涂料真正达到绿色环保的作用。
1 实验部分
纯丙乳液，AC261，罗门哈斯出品；增塑剂，TEXANOL，ESTMAN公司出品；丙二醇，化学纯，广州试剂厂；其他助剂均由汉高公司提供。
1．2 正交实验设计
通过大量的前期工作，选用纯丙乳液作为本实验的成膜物质，在保持配方中其他组成含量不变的情况下，改变防冻剂和增塑剂的量，设计三水平二因素的无交互作用的正交实验，如表1所示。
2．1 正交试验的极差分析方法
按照L9(34 )正交表(表I)的设计安排实验，实验结果如表2所示。冻融稳定性主要考察了冻前、冻后的粘度；冻前、冻后遮盖力。并为冻融稳定性作了综合性评分(表3)。然后再用极差分析方法分析(表4)。
表3是表4中的冻融稳定性评分的依据，从表3看到，最好的冻融稳定性是实验号8，最差的是实验号2，4，6，这三个样品经冻融实验后失去了施工性能，根本无法成膜。根据表2的检测结果和表3所示的外观给出了冻融稳定性的综合评分。对表4中的硬度的评分是根据硬度范围确定，在22．2— 26．52定为1分；26．52—30．84定为2分；30．84～ 35．16定为3分；35．26—39．48定为4分；39．48— 43．8定为5分，硬度的评分结果如表4所示。干燥时间的评分是按照干燥时间范围确定，在142．2— 161定为1分；123．4～142．2定为2分；104．6～123．4定为3分；85．8—104．6定为4分；67 85．8定为5分。
从表4的结果可得到优化后的配方为A1B1，即丙二醇和Texanol的水平取值都是1时涂料的综合性能——干燥时间5分，涂膜硬度5分，冻融稳定性3．4分，相对其他的配方来说比较优良，由于丙二醇1．5％质量百分比和Texanol为0．5％质量百分比的取值为这两个因素的最小值，为了确定是否还存在比这个组合更好的用量组合，我们重新设计了正交实验，用同样的方法进行分析，实验仍然表明此配方Al和B1还是较优值。由于篇幅原因这里不再重复。
2．2 结果分析
表2和表3的结果显示，随着增加丙二醇和Texanol的用量，涂膜的硬度呈下降的趋势，而干燥时间也随之增大，因为丙二醇的存在增加了乳胶粒子在水分散体的溶解度，Texanol软化了乳胶粒子使乳胶粒子在成膜的时候更容易形变，所以涂膜硬度下降。当两者的总量增加时，在乳胶粒子成膜过程中，在相同的检测时间下，较其他配方的涂膜残留的Texanol和丙二醇要多，所以检测时表现为硬度下降和干燥时间增加。
另外，实验还表明了影响乳胶涂料冻融稳定性的因素较复杂，如实验号为2、4、6的配方的冻融稳定性很差，都出现了低温冷冻后凝块完全变质的现象。可能的原因是和体系中的水和乳液有关，
因为两者用量较其他的助剂多。当丙二醇和Texanol在体系中的总量不同时，亲水的丙二醇、亲油的Texanol影响了乳液在水和表面活性剂物质分散体系中的氢键作用；乳液的分散剂、涂料用的润湿剂和分散剂在其他物质之间对涂料体系的稳定和性能起到了一个平衡粒子间作用力的作用，这些表面活性剂的存在共同影响了乳胶漆体系的m值。m 值是亲水一亲油平衡值，当温度下降的时候，低沸点的物质如表面活性剂和水发生相变(由液态向固态转变)比其他的高沸点物质要早，这时如果丙二醇和Texanol(可被分散剂包围形成O／W的乳液滴)与分散乳液粒子的分散剂的量随着低温固化析出而减少，这时体系中的HIB值发生了变化，使得乳胶粒子得不到应有的分散和润湿软化发生凝块变质，如实验号2、4、6的样品。
3 结论
影响涂料性能的因素很多，如成膜物质的、各种助剂的相容性、PVC(颜料体积浓度)等。因此排除其他影响因素的干扰，保持涂料的其他组成不变的情况下研究助溶剂和增塑剂对涂膜性能的影响，通过正交试验对涂料配方的研究提供一个科学的方法。从上面的实验结果得出：
第一，丙二醇和Texanol的用量越多则干燥时间越长，涂膜的硬度越低，它们之间有一个平衡值，通过正交试验分析，当体系中丙二醇的用量为1．5％和Texanol为0．5％的时候涂料的综合性能较好。
第二，影响乳胶漆的冻融稳定性的因素比较复杂，目前还没有相关的研究，猜测估计和体系中的水的用量和表面活性剂的HIB值影响比较密切，但这方面的解析还没有完全建立在严密的科学验证的基础上，所以今后还要加强这方面的研究。
