• 成膜助剂每种添加法则高和低剪切粘度相似，但在 2 种情况下，成膜助剂量越低，粘度越高，注意到低量的亲水成膜助剂减少了低剪粘度抑制；
• 2 种方法添加不同的成膜助剂，室温下干燥 7 d 后 60 o光泽为 78% ± 1% ， 20 o 光泽为 42% ± 1.5% ；
低温干燥涂膜成膜助剂降到 3% （湿基料）时光泽增加 10% ，见图 3 。这些结果表明，通过减少助剂可以将 VOC 降低 19 g/L 。尽管成膜助剂直接加到基料中无优势，配方设计者可以用这些技术对配方作小的调整，而不改变原材料，适应 VOC 限制，增稠剂附加的好处是低温光泽。
5.2 通过精心设计基料减少 VOC
5.2.1 无溶剂分散体的基料
减少涂料中的 VOC 的方法是选择不需成膜助剂的软基料，常规软丙烯酸基料只有单个低 Tg ，形成粘性涂膜，结果用这种基料的涂料性能可能受影响如抗回粘性、耐粘污性、对表面的硬度、涂膜附着力也不利。
加强这种软基料的应用性能的策略是引入交联，但水性漆体系的交联有几个缺陷：通常很贵，常影响使用寿命和贮存稳定性，有时毒性也成问题。
获得零 VOC 基料的一种替代策略是产生结构化或多相丙烯酸粒子，通过逐步半连续乳液聚合过程，这能在每个乳胶粒子中存在两个或更多不同的聚合物，这种分散体能用标准的丙烯酸单体生产为核 - 壳乳液，用这种技术在单个聚合物粒子内可以结合表面上矛盾的性能。这由在一个丙烯酸粒子中引入软和硬聚合物来完成。形成软相的低 Tg 聚合物具有弹性，成膜不用溶剂，也具有高光泽、高 Tg 聚合物形成硬相提供好的抗回粘性以及涂膜硬度。
硬相作为一种透明填充料，提供抗回粘性，降低光泽或柔韧性，当它在聚合物膜中分布和排列时，聚合时支化到软相中。
分步乳液聚合不仅允许合成核壳粒子也可合成两步聚合物其它类型粒子，这些包括橡树果实形、半月形、草莓形、覆盆子形、章鱼形、蘑菇形、反相核壳，还有各种内含结构。
原则上，热动力和动力学参数决定粒子结构和最终应用性能，为了控制粒子结构改变聚合过程参数，相比（软硬材料的质量比）可能是最重要的和最容易的。
5.2.2 实验结果与讨论
(a) 模型体系
采取的系统技术是使多相粒子结构与其涂膜关联，了解乳胶膜的特性以及相应无溶剂有光乳胶漆的施工性能。所以，制备了一系列分散体，软硬比从 100/0 变到 0/100 ，软相 BA 含 65% 、 MMA35% （ Tg-5 ℃ ）硬相是 PMMA ， Tg105 ℃。
所有的分散体用 AA和SDS（十二烷基磺酸钠）稳定，所有模型分 散体 的粒径约 105 ~ 125 nm，固体分45%。
(b) 粒子结构
通常获得关于纯丙烯酸体系粒子和结构的信息是困难的，这是在富集丙烯酸或甲基丙烯酸相之间的低化学对照。
通过使用分散超高速离心器，一种对密度差敏感的仪器，不可能在模型分散体中探测到分离的硬和软相材料，这暗示所有硬相材料被支化于软相中，在第二个相发生时的聚合未产生新的粒子。
粒子结构用 TEM 观察，用钉（ Ru04 ）充分染色的含 BA 的软聚合物相，少量的硬 PMMA 相（ S85-15 ）不能看到结构粒子，看起来多少像含纯软相（ S100-0 ）的粒子。但是 AFM 结果不能直接证明独立的小硬相区覆盆子结构的存在。
通过进一步增加硬相份额到 35% 和 40% （ S65-35 和 S60-40 ）粒子变成更加球形结构，硬相材料形成于软相上连续的覆盖物，在细粒子表面可见到宽裂缝，增加硬相到 50% （ S50-50 ）壳进一步靠近。只能探测到软相的很小一块，更高的硬 / 软相比不再形成一个可见的完全的核壳粒子。
如图 4 所示，随硬相含量增加软相被硬相材料吞噬，最后形成经典的核壳结构。
（ c ）膜结构
AFM 是获得关于聚合物膜详细信息的有力工具，非破坏性堆积模式与成像点结合用户可以区分纳米级材料不同机械特性，可以从硬相中区分出软相。
图 5 中给出的样品 S85-15 、 S75-25 和 S65-35 膜结构与 TEM 结果相符，观察到的软相吞噬的不断增加， S85-15 膜可以根据分布在软相基质中的少量 PMMA （由粒子的覆盆子结构引起）解释，而对 S75-25 和 S65-35 膜“半月”形结构逐渐占涂膜主要部分，硬相似乎显示不同的形状的事实是由于粒子随意排列， S50-50-50 室温下不成膜显示轻微变形的单个粒子，这里未表示出来。
能从 AFM 图获得的另一个重要方面是不指出硬相聚结的任何倾向。整个膜内相分布均匀处于不同染色条件时涂膜结构改变无危险。
图 6 中的 X 射线物相照片模式中 AFM 图和表面粗糙度的增加表明硬聚合物材料的部分也位于膜表面，随着硬相增加膜表面在纳米级更加结构化，这种特性可以根据形成连续膜的软相具有从其伸出的硬相解释：硬相比例越大膜越粗糙，增加表面粗糙度而增加的附加效果是回粘时软聚合物接触面积，提高抗回粘性。
AFM 结果说明决定涂膜结构的单个粒子的结构在成膜时维持不变，因而，在合成多相粒子过程中，通过有目的地利用动力学和热力学参数，易于获得许多不同的结构粒子。与局限于在其空间成分中连续的粒子混合物比较，这种高度的自由度能使分散膜的形态和施工性能最大程度地控制。
这些结构说明抗回粘性的改进是好几个因素的结果。第 1 个是软基质被硬相材料的填充剂作用所加强；第 2 个因素是被突出膜表面的刚性硬间隔段所遮蔽，增加了表面粗糙度，这具有降低表面粘性改进防回粘性能的效果，所有因素取决于硬相材料的形态、大小和数量。
（ d ）无溶剂漆
在这部分，提出了以模型分散体用于涂料时的测试结果。
选择一个简单的低 VOC 乳胶有光漆配方（如表 3 ），为了说明环境友好涂料多相粒子的优点以模型分散体配制的有光乳胶含高到 35% 硬相不用有机溶剂形成涂膜， S60-40 添加 10% 丁二醇（ BDG ）而能成膜， S50-50 和 S40-60 情况，用大量的 BDG （到 30% ）也能充分成膜，这些发现与粒子结构和乳胶膜相符，对含至少 50% 硬相的聚合物粒子，软相完全被聚合物材料所吞噬，如果溶剂量足够高以降低硬相的 MFFT 到室温才能成膜，如 AFM 显示的那样，纯乳胶膜的形态在涂膜中保持原状（图 7 ）。
有光乳胶漆的主要施工性能归纳于表 4 。
在纯聚合物膜中已发现，在漆膜中也出现硬 / 软相比性能的依赖性，抗回粘性 ( 在 50 ℃和 80 ℃评估)和随硬/软比提高而摆杆硬度提高，60° 光泽维持在高水平， 20 ° 光泽随硬相材料数量增加而逐渐降低，可能由于成膜能力下降，高至 30% 硬相材料断裂伸长极好，显示对尺寸不稳定的底材（如木头）的无溶剂漆中的基料的适应性。
结果表明多相粒子能形成具有好的表面硬度，极好的抗回粘、高弹性和高光泽的环境友好无溶剂漆，通过聚合条件控制可以获得特有的乳胶形态，因而避免采用昂贵的交联体系。
应用溶剂的施工性能的最佳结合可以通过在分散体加占 25%~40% 的硬相材料来获得。
6 结论
正如近来关于 VOC 立法的变化所指出的，日益要求涂料提高环境适应性，现在涂料制造商面临的挑战是满足环保要求而不损害产品性能。
由于工业日益全球化， VOC 法规和趋势由于对漆性能的不同市场要求，国与国之间会有差别。
本文考虑了 2 种减少建筑涂料 VOC 的一般技术。
第 1 个方法包括降低普遍用于有光漆中的过量的成膜助剂，在低温漆中具有某种优势。
对直接添加成膜助剂到乳胶中作了评估，探测到对漆液性能无重大变化。
常规具低 MFFT 的内增塑丙烯酸基料的无溶剂漆没有足够的抗回粘性，也未表现抗粘污性或表面硬度。具有软硬聚合物区的多相丙烯酸粒子，可以用多步乳液聚合，能形成具有极好性能的无溶剂漆。
为了弄清粒子形态、膜结构和新型两相聚合物粒子的组分的联系，配制了无溶剂有光乳胶漆，进行了应用测试，漆膜性能近似于分散体涂膜性能，测试结果清楚地表明多相粒子的分散体能形成无溶剂漆和具有能结合抗回粘性、硬度、弹性和光泽的极好的成膜的木器漆。
这里列出的结果说明涂料工业为了适应将来环境和健康法规的挑战应采取各自不同的革新技术。业已证明，制造出满足某些要求而维持产品性能不使原料成本发生大的变化的产品是可能的。
