Film formation of latex in dry coating films

• Main Author: Nilsson, Kristian
• Format: Others
• Language: English
• Published: Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap 2007
• Subjects: Coating; Latex; DMTA; Film formation; Tg; Chemical engineering; Kemiteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-1048

The objective of this master thesis was to investigate the possibility to measure the gain in stiffness of the dry coating due to film formation of latex with a Dynamic Mechanic Thermal Analyzer (DMTA). This could tell when and to which extent the latex forms a film after the drying process. Two latices with different Tg was used for the experiments, one with a Tg of 36°C, denoted hard, and the one with a Tg of 8°C, denoted soft. The hard latex was used to make coating samples that would not form a film when dried at room temperature and the soft latex was used as a reference to the coating with hard latex since it would form a film at room temperature. It was shown that a gain in stiffness due to film formation of latex in coating can be measured with a DMTA. It was also shown that that the film forming of latex in coatings depend on time, temperature and the history of the sample. Further investigations were carried out to try to determine the time for film formation to be completed at a certain temperature.. These investigations showed that this type of trials cannot be carried out in a DMTA directly since the stiffness seemed to increase monotonically during a very ling time. This might be due to the rearrangements in the pigment structure that might affect the gain in stiffness. Therefore, a method involving oven curing was developed. Only one series of test were performed with this method due to lack of time but the method showed promising results. === Syftet med detta examensarbete var att undersöka möjligheten att använda en Dynamic Mechanic Thermal Analyzer (DMTA) för att mäta ökningen av styvhet som följd av filmbildning av latex i en torr bestrykning. Två olika latexer användes för experimenten, en med Tg = 36°C (hård) och en med Tg = 8°C (mjuk). Den hårda latexen användes för att kunna göra tester på prover som ännu inte filmbildat när de torkat vid rumstemperatur och den mjuka latexen användes för att göra referens prover mot bestrykningen med hård latex. Resultaten visade att det går att mäta styvhetsökning i bestrykningen som en följd av filmformation med DMTA och filmformation av latex i bestrykningen troligtvis beror på både tid, temperatur och provets historia. Ett försök att mäta vilken uppehålls tid vid en specifik temperatur som krävs för att filmbildningen skall fulländas genomfördes. Dessa försök visade att DMTA:n inte var en lämplig metod för att mäta denna tid då styvheten verkade öka under en längre tid. Detta kan bero på att pigment partiklarna packade sig tätare och på så sätt orsakade en ökning av styvheten. Därför gjordes ett annat försök som involverar ugns härdning, men på grund av tidsbrist blev det bara en mätserie utförd. Den sist nämnda metoden visade dock goda resultat och måste därför bedömas ha en potential.