胶粘剂是涂料的一个重要组分,它对涂料液的稳定、涂布过程、涂层结构和涂布纸的印刷适性有着重要影响,因此深入研究胶粘剂的迁移机理与控制对于提高涂布纸质量、改进涂布工艺、调整和开发涂料配方以及降低生产成本都有着积极的意义。目前,人们对胶粘剂迁移现象已做出了大量的研究,对于胶粘剂在何时迁移、如何迁移,研究工作者提出了不同的观点：毛细管作用机理、对流作用机理和壁面效应作用机理,其中人们普遍接受的观点是毛细管作用机理和壁面效应作用机理,但各种机理都不够完善,都存在一些缺陷。因此,臧永华等人根据Einstein经典粒子扩散理论,又提出了液体分子热运动引发的粒子扩散是导致胶乳类胶粘剂在液相干燥阶段向涂层表面迁移的主要动力的观点。该胶粘剂迁移机理基本上能够解释文献上报道的各种胶粘剂迁移现象及其变化规律。本实验应用X射线光电子能谱分析法(XPS)来测定涂层表面C元素的光电子峰强度,以计算表面胶粘剂相对于颜料的浓度,从而定量分析在涂层干燥过程中各种加工参数包括滞留时间、胶粘剂含量、干燥温度、涂料固含量和涂层厚度等对胶粘剂迁移情况的影响,并对胶粘剂如何迁移以及在何阶段迁移进行实验验证。实验结果表明：胶粘剂迁移主要发生在FCC (First Critical Concentration)之前,当涂料固含量高于某一临界浓度(FCC)时,涂层中基本不再发生胶粘剂迁移。实验中我们还利用特制涂料建立了表面碳元素含量和表面胶粘剂含量之间的线性函数,打破了以表面碳元素含量表征胶粘剂迁移程度的历史。实验结果发现：涂层表面的胶粘剂含量随着干燥温度和胶粘剂用量的增加而增加,但随着固含量的增加而降低,并且在不同厚度时,涂层表面的胶粘剂含量独立于涂层厚度,第一次用实验数据验证了目前普遍认可的毛细管作用机理和壁面效应作用机理的缺陷和不足。另外,我们还考察了在不同加工条件下胶粘剂迁移对涂布纸涂层结构及印刷性能的影响。实验结果表明：涂层的油墨吸收性能不但依赖于孔隙结构而且依赖于涂层表面的胶粘剂含量。在室温干燥时,涂层表面结构较为开放,涂布纸的油墨吸收性主要取决于涂层的孔隙率。在高温干燥时,胶粘剂更容易迁移到涂层表面,在表面形成封闭的胶乳膜,此时涂层的油墨吸收性主要取决于表面的胶粘剂含量。实验中还发现不同的加工条件及胶粘剂迁移对涂布纸的涂层结构也有一定的影响。本研究基本验证臧永华教授提出的涂层干燥初期粒子的布朗运动是导致涂料中粒径较小的胶乳颗粒向涂层表面迁移的主要动力的观点,确定了胶粘剂迁移的发生阶段,澄清涂层固化过程中胶粘剂的迁移机理,为控制涂层结构和设计新型涂料配方奠定了基础。