pg电子最新网站入口水性木器漆的配方、生产工艺及应用doc
水性木器漆的配方、生产工艺及应用 中图分类号:TM586 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0398-01 水性木器漆是以水为介质(稀释剂),由水性树脂、助溶剂、助剂、颜(填)料和水组成的用于木器表面装饰和保护的一类涂料,它的成膜方式跟溶剂型的分子成膜不同,分为两步,第一部水的挥发,第二步树脂胶粒挤压融合成膜,部分交联开始。 水性木器漆的体系比较复杂,从组份上看包括单组份和多组份等类型,我们先介绍单组分水性木器漆。 首先,我们来看看组分里的水性树脂,也叫乳液。它有三种存在状态,一般按其树脂粒径来划分(当然这种界限并不是十分严格的)。 粒径≤0.001微米,外观淡黄透明液体,接近溶剂型,我们一般叫水溶性树脂. 粒径≥0.1微米,外观乳白不透明,叫水乳型或水稀释型,例如我们的建筑乳液(乳胶漆)多用此类. 0.001微米≤粒径≤0.1微米,外观带蓝光(相)的半透明乳液,也称为水分散体. 目前看来,水分散体的综合性能相比之下是比较优秀的,大部分水性木器漆用树脂都采用此类,当然也有少量水溶性和水乳胶型的. 水性树脂按其化学组成来分,主要有: 1,醇酸树脂,其润湿渗透性好,耐水封闭性好,干燥较慢,抗粘连性差,由于它自身的稳定性能限制了它的应用. 2,丙烯酸树脂,保光、保色性好,耐候性优异,尤其是含自交联基团的核壳结构的乳液,硬度高,抗粘连性好,有的还具有不错的抗化学性能,是目前水性木器漆的主要树脂,还可以细分。它的主要缺点是偏脆性。 3,聚氨酯树脂(PUD),良好的低温成膜性和低温弹性,非常优秀的机械性能,丰满度高。缺点是价格高昂。 4,聚氨酯-丙烯酸?秃先橐海?PUA或APU),综合了聚氨酯和丙烯酸的优点,同时也降低了成本。 助溶剂 说水性木器漆不含有机溶剂是不正确的。 它包括助成膜助剂和成膜助剂,前者有润湿和延长漆膜开放时间的作用,后者保证水性树脂在低温下能够成膜,值得注意的是,有些助溶剂虽然价格低廉,但是毒害性却很大,例如乙二醇醚类溶剂的生殖毒性(详见《溶剂手册》)。所以要谨慎选择。 我们常用的助成膜助剂有EG、PG、PM、DPM等;常用的成膜助剂有BG、DPnB、CZ-12(十二醇酯)、TPnB等。 在传统溶剂型涂料中,一般讲润湿分散剂是对颜(填)料而言,在水性体系中则要分开来讲,包括润湿体系(降低表面张力)和润湿颜(填)料。这是因为水的表面张力高(72达因/平方厘米),必须降到能润湿被涂物才能形成连续的涂膜。 由于水性树脂本身的黏度很低,我们就要使用增稠剂来调整黏度,改变它的流变曲线使之适合不同的施工方式,因此增稠剂又叫流变助剂。它主要分为三类: ● 纤维素类 ● 碱溶胀丙烯酸类 ● 缔合型聚氨酯类 水性木器漆的起泡性相比溶剂型的来说是比较强的,这与体系有关。在配方中消泡的问题牵涉到润湿分散、增稠流平,长期有效性等问题,传统的解决方法在这里未必行得通。水性体系的消泡剂主要类型: ● 矿物油类 ● 有机硅类 ● 特殊类 选择和搭配合适的消泡剂对配方师的智力提出了挑战。 水制漆的稀释水一般用纯水(去离子水),主要为了减轻组分之间的相互冲突,使得稳定性能更好。 由于水性体系是一个亚稳定体系,比起传统的溶剂型木器漆和乳胶漆,助剂的选择和搭配显得更加的重要,也更为复杂。这里就不在一一累叙。 水性漆树脂中存在羧基和羟基,可与多种交联剂反应,我们要选择一种性能优异的交联剂。水性体系常见交联剂种类及机理如下: ★ 多异氰酸酯交联 异氰酸酯常温下与树脂中的羟基反应,生成氨基甲酸酯,水性体系中还可能与羧基反应生成酰胺并放出二氧化碳,同时还能与水反应生成脲和二氧化碳,这是有害的副反应。 ▲ 氮丙啶化合物交联 氮丙啶化合物和羧基常温下迅速反应,也可以和水反应被消耗。 ● 环氧基交联 环氧基可于树脂中的羧基和羟基发生化学反应,这类反应也可以用于乳液合成使乳胶粒子轻度交联。 ● 硅氧烷交联 带特殊官能团的硅氧烷与乳液的活性基团反应,有机硅氧烷水解自聚而交联,如带环氧基的硅氧烷与乳胶粒子中的羧基反应。 ▲ 多碳二亚胺交联 碳二亚胺可于羧基反应,但与水反应很慢。 ◆ 金属离子交联 碳酸铵锆盐或碳酸铵锌盐与树脂羧基的交联反应可室温进行,产生的离子键有很好的耐热和耐醇性,并且交联后漆膜的硬度和耐水性得到改善。 水性木器涂料发展的难点在推广,它的施工工艺也不同于传统的溶剂型木器漆和建筑乳胶漆,所以照搬以前的经验就行不通了,这对我们特别是有着十数年丰富经验的施工师傅提出了挑战,因为他们必须要忘掉某些“习惯”。 水性木器涂料以水为介质,施工时必然会受到温湿度的影响,可以先想象一下在高温高湿、高温低湿、低温高湿、低温低湿四种环境下水性漆的表现。 水性木器漆对木材的润湿性不如溶剂型漆油,因此更容易出现“发白”的问。