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目前,国内装修材料中涂料部分主要用的还是有机溶剂型涂料,如聚氨酯漆和硝基漆等等。其中含有大部分溶剂,在干燥过程中要完全挥发。这些有毒的有机溶剂会给环境造成污染,影响涂料施工者或者家具使用者的身体健康。另外有机溶剂型涂料易燃易爆,使用时存在安全隐患。水性木器涂料安全,环保,节能,是涂料发展的方向之一。
木器装修市场的施工方式与工业市场不同,通常主要采取刷涂的方式施工。水性涂料与溶剂型涂料不同,前者是以不污染环境的水作为主要溶剂。但是水的表面张力很高,为72mN/m,对底材的润湿性能相对比较差,刷涂时容易产生明显的刷痕。因此研究水性涂料需要解决上述问题。本文采用嘉宝莉化工有限公司自己生产的水性聚氨酯乳液为基料,水作为主要溶剂,添加各种功能助剂,使配方达到木器装修施工的要求。
本文主要从影响涂膜流平的四个因素,包刮成膜助剂,流平助剂,润湿分散助剂和流变助剂,进行研究。
对于成膜助剂,在滑石粉含量10%情况下,理想搭配方案为:丙二醇丁醚含量为3%,DPnB含量为2%,Texanol含量为3%。此时成膜助剂的含量较小,刷痕轻微,漆膜耐水性较好。在树脂不变时增加滑石粉用量,应该适当增加成膜助剂。
流平助剂选用BYK349比较合适,当用量为0.3%时,漆膜的刷痕较轻微,同时手感好,耐水性好。当用量为0.1%时,手感较差,而且有少量缩孔。当用量为0.5%,漆膜刷痕相对较严重。
润湿分散助剂的选择与粉料有关。滑石粉应选用分子量较小助剂,如BYK151。当滑石粉用量为10%时,BYK151的用量0.6%比较合适。用量较少时刷痕严重,涂料贮存稳定性差;用量较大时漆膜硬度差,耐水性变差。对于比表面积大的颜料,如酞青蓝,应选用分子量较大的润湿分散剂。
流变助剂选用纤维素增稠剂和聚氨酯增稠剂搭配比较好。Grade330的用量1.0%,Thickleveling639的用量为0.8%时,涂料的贮存性能合格,同时漆膜刷痕较轻微。当Grade330减少时贮存性能下降,当Grade330增大时涂膜的刷痕较严重。
本文研制了聚氨酯水性木器底漆和实色面漆,其漆膜的外观效果和溶剂型同类品质基本相当,配方完善后可以代替溶剂型涂料用于装修市场。经检索,目前尚无类似的涂料的相关报道,本文对国内水性木器涂料的研究和发展具有一定的指导意义。