水性抗流挂清底漆的研发与应用.doc

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1、水性抗流挂清底漆的研发与应用0前言2014年年初北京的连续雾霾天气引发了人们对环境保护重要性的热烈讨论，作为VOC排放大户的家具生产企业顿时成了众矢之的。这正好给环境友好涂料的发展带来了又一个春天，水性木器涂料作为目前为止最绿色环保的产品之一需要大力推广。但是水性木器涂料作为涂料家族里年轻的一位成员，有许多性能需要逐步改进和完善，其中最典型的就是干燥速度没有溶剂型产品快，导致生产效率低下，不能满足工厂的高效要求。随着涂装设备及涂装工艺的逐步发展，通过改变涂装工艺、改良涂装环境以及采用机械化流水线生产，采用水性木器涂料代

2、替溶剂型涂料也能够达到家具厂对出货时限短的要求。采用机械化流水线生产，经常会遇到立面喷涂抗流挂的问题，如何解决好水性木器涂料立面喷涂抗流挂问题，在水性木器涂料推广过程中具有非常重要的意义。1试验部分1.1试验主要原材料单组分水性树脂(进口丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、聚氨酯改性丙烯酸乳液)、成膜助剂、基材润湿剂、消泡剂、杀菌剂、流变助剂、pH值调节剂、打磨助剂。1.2参考配方(见表1)1.3制漆工艺将乳液先加入到搅拌罐中，在搅拌状态下慢速加入杀菌剂，消泡剂用成膜助剂预先稀释后在中速搅拌下慢速加入搅拌罐中，高速分散10m

3、in，然后加入流变助剂(粉状流变助剂先做成预制品)、基材润湿剂，中速搅拌5min，最后加入pH值调节剂、打磨助剂、消泡剂及去离子水，调节黏度和pH值，继续低速搅拌5min，过滤出料。1.4性能测试干燥性(强制干燥)：GB/T1724—1979(89)，干燥条件：50℃，相对湿度：45%；抗流挂：在做好底漆的样板上进行立面喷涂，湿膜厚度100μm，施工黏度：25s(涂-2杯/25℃)，直接观察流油程度；流平：在做好底漆的样板上进行立面喷涂，湿膜厚度100μm，施工黏度：25s(涂-2杯/25℃)，直接观察立面流平效果；润

4、湿性：待测样品添加3%水性红色精，在美国橡木素材上直接进行立面喷涂，湿膜厚度100μm，施工黏度：25s(涂-2杯/25℃)，通过观察颜色的均匀性对比测试涂料的入孔性能(润湿性)；打磨性：用320#砂纸来回打磨20次，观察涂膜表面的平整度、出粉量及砂纸上是否粘有涂料，进行评价；透明性：在做过黑色漆的样板上喷涂3遍待测样品，直接观察干膜透明性；常温耐水性：GB/T4893.1—2005(24h)；耐沸水性：按常温耐水性测试及评价方法进行，试液为沸水，试验过程中任其自然冷却，试验时间为15min，试验后放置15min观察；

5、耐碱性：测试及评价方法同常温耐水性，试液为50g/L的NaHCO3，试验时间为1h，试验后放置1h观察；耐醇性：测试及评价方法同常温耐水性，试液为50%(体积分数)的乙醇溶液，试验时间为1h，试验后放置1h观察；堆叠性：在毛榉木板(规格为15cm×7cm)上喷涂1遍，湿膜厚度100μm，50℃烘烤2h，常温晾干5min后面对面放在一起，上面压20kg砝码，放置12h。2结果与讨论2.1水性乳液的影响涂料的性能主要是由树脂决定的，现在常用的水性木器涂料树脂有以下几类：水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、水性聚氨酯改性丙烯酸

6、乳液。笔者针对上述3种乳液分别选择了市场上销售较好的产品进行了评测，结果见表2。不同树脂类型性能对比结果由表2可以看出，水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯改性丙烯酸乳液粒径较大，并且需要加入较多成膜助剂，润湿性和抗流挂性能一般，但是具有优异的耐化学品性能，相对价格也比较便宜；水性聚氨酯分散体几乎不需要后添加成膜助剂，干燥速度快，抗流挂性能好，而且树脂粒径小，表观透明性优异，具有非常好的基材润湿效果。2.2成膜助剂的选择水性木器涂料中用的成膜助剂多数是醇醚类的溶剂，应用过程中一般是慢干和快干搭配使用。常用的成膜助剂主要有如下几种

7、：Texanol、DPnB、DB、DPM、PnB、BCS；不同成膜助剂对干燥性及堆叠性的影响见表3。为了达到快干的效果，尤其是采用强制干燥方式，在选择成膜助剂时，可以选择一些挥发速度相对较快的成膜助剂，例如DPM、PnB、BCS等，当然，为了控制涂膜的开放时间，也可以搭配沸点高一点的，例如DPnB，但要控制添加量。2.3消泡剂的选择消泡剂主要有以下几类：矿物油、有机硅表面活性剂以及上述类型化合物的乳液，再就是不含有机硅的聚合物型消泡剂。在清漆中，考虑到光泽和涂膜透明性，矿物油类最不适合，因为其用量大，易迁移，且影响清漆

8、光泽和透明性；不含有机硅的聚合物类虽然在清漆中相容性最好，但是如果该体系所用乳液具有较多的表面活性剂残余，其消泡效果则不是最好的；有机硅类的消泡剂可以进行改性，并且相容性可以控制，所以该类消泡剂在水性木器涂料中应用比较广泛。而为了达到最好的消泡和脱泡效果，一般会2种或3种消泡剂一起搭配使用，因为一些脱泡剂虽然能促进气泡逸升，但在表