水性双组分亮光白色面漆的研制与应用
国内木家具制品涂装市场,受国家法规以及各地环保政策的推动,在过去的两三年内进行了轰轰烈烈的“油转水”,水性木器涂料相比于传统涂料在VOC排放方面具备绝对优势,得到了极大范围的应用,且水性涂料的用量每年持续以较大比例的速度在增长。在不断发展的过程中,水性涂料自身存在的缺陷也暴露出来,尚不能满足木制品在涂装装饰性、表面保护性、功能性等方面的需求,尤其是在白亮光等高端木制品领域,水性亮光白涂料未占到一席之地。白亮光是中式传统家具中的经典款式,被广泛应用在板式家具上,因其靓丽崭新的色彩,得到消费者的青睐。现有的水性双组分亮光白,在流水线机械化涂装时易形成痱子,成品率低,另外,其亮光丰满度效果易塌陷难持久。水性木器涂料适应各种涂装方式,降低VOCs的排放,符合消费者对于环保性的需求,是后续木器涂料的重要发展方向,对水性双组分亮光白色涂料的开发具有长远的意义。
1 实验部分
1.1 实验主要原材料
树脂:水性羟基聚氨酯分散体、水性羟基丙烯酸分散体、水性羟基丙烯酸乳液,科思创、万华化学、长兴化学;助剂:消泡剂、基材润湿剂、分散剂、流平剂、流变助剂、增稠剂,赢创、毕克化学、明凌、海明斯;固化剂:脂肪族聚异氰酸酯,科思创、万华化学;溶剂:醇醚溶剂、丙二醇二乙酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯,陶氏化学。
1.2 实验仪器及设备
1.3 基础参考配方及工艺
基础参考配方及工艺见表1和表2.
表1配方中,除流变助剂是按有效分计算(通过减少水量实现100%)外,其他材料均按供应态计算。
1.4 性能检测结果及检测方法
按照n(-NCO):n(-OH)=1.8的比例,将主漆和固化剂按100:25混合均匀,加入适量去离子水,调整至适宜的施工黏度(60s,涂-4),按照200g/m²的涂布量喷涂于UV底上,50℃红外干燥1h,室温干燥24h,50℃红外干燥36h,依据国标GB/T23999-2009及GB/T 3324-2017对涂料进行相关性能检测,如表3:
2 结果与讨论
2.1 水性树脂与固化剂的选择
水性树脂和固化剂是漆膜的主成膜物质,其决定了漆膜的物理性能,也在很大程度上决定了漆膜的装饰效果。实验中,为了平衡遮盖力、丰满度和干膜膜厚,我们预先设定主剂的颜基比为1:1,施工固含量≥45%。为了保证固化剂的手搅分散性,将固化剂按表2使用PMA/PGDA做70%开稀。水性树脂选择水性羟基聚氨酯分散体(A)、水性羟基丙烯酸分散体(B)、水性羟基丙烯酸乳液(C)三类,固化剂选择脂肪族聚异氰酸酯(HD-1)、低黏度脂肪族聚异氰酸酯(HD-2)、亲水脂肪族聚异氰酸酯(HD-3)三类,形成交叉测试项目,通过对比光泽以及表面效果(主观判定)确认涂料中树脂和固化剂的选用。实验中,我们设定NCO/OH值在1.5-1.9之间,施工配比保证施工固含量的一致性,为了更突显差异性,涂布量设定为两个十字300g/m²。
依据表4可见,水性羟基丙烯酸乳液与非亲水性固化剂的相容性不佳,而水性高羟丙烯酸/聚氨酯分散体与其相容性可被接受,可以搭配使用。A1与B2形成的板面痱子较少,HD-2与HD-3形成的痱子相对较少。A1、B3在高光泽方面表现最佳。选定A1与B3复配作为主成....
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