前言

随着中国对环保的日益重视，溶剂型涂料水性化逐渐成为大家的共识，木器漆也不例外。近些年水性木器漆逐渐成为了研发的重点，吸引了越来越多的关注。特别是近年来，国内大型家具厂商对水性木器漆的兴趣日益浓厚，更是形成了对水性木器漆的现实需求。

总结原因主要有以下三点：

1

国内只有少数工程师熟练掌握了水性木器漆研发技术；

2

水性木器漆厂商的干燥条件要求与用户现有干燥工艺不匹配；

3

原材料市场不丰富，特别是特效助剂种类偏少。

一、水性木器漆的基本构成

通过对水性木器漆的理解，以及这些年在交流过程中从众多涂料工程师那里学到的经验，站在配方设计的角度，通过原材料的选择，关于水性木器漆配方的构成框架和基本知识，同时还会和大家交流如何提升体系的物化性能，相信这些同样对木器漆研发有借鉴作用。

与油性木器漆类似，下列因素有助于水性木器漆的定向：

1

体系快干性

2

恰当的流变曲线

3

流平性

4

单道薄喷

5

良好的分散

与油性体系不同，水性体系最大的难点是特效填料定向助剂的缺乏，例如水性体系很难找到类似于油性聚酰胺蜡或者CAB这种对填料定向有特效的助剂，因此水性配方工作者必须更加耐心的对市面上助剂进行筛选，以满足上述5点因素。

目前随着各大原材料供应商都推出了水性木器漆原材料产品，因此研发人员能拿到大量的水性木器漆推荐配方。值得注意的是，国外的水性木器漆在施工时对施工工艺和条件要求及其严格，因此可能国外供应商提供的配方在他们的施工工艺和条件下能获得非常优异的表面效果，但目前国内客户通常要求适用油性的施工标准，因此通常情况下，很难获得满意的性能或者表面效果，因此客户在参考这些配方时，需要明白这一点。

二、成膜助剂的选择

类似于溶剂型涂料中真溶剂和助溶剂，水性体系中成膜助剂也扮演了类似的角色，也可以据此进行分类。

针对水性涂料干燥，有一句经典的评价：溶剂型涂料干燥是温度主导，湿度干扰;水性涂料是湿度主导，温度干扰。

成膜助剂的选择和搭配对涂料表现至关重要，如果配方表现好，是因为成膜助剂；反之亦然。但是成膜助剂从体系中挥发的过程又极其复杂，特别是混合溶剂，至今也无法给出准确的描述。

部分成膜助剂相关数据 (供参考)

对涂料工程师而言最在乎的是实际应用效果，众多研究人员对此进行了不断的研究，撰写了各种书籍、文章，甚至还有专门的软件，所以现在至少可以大致定性描述这些挥发过程，并且可以通过有效的选择和搭配来解决一些现实问题，这对涂料配方工程师来说已经基本够用。

对于水性木器漆体系，成膜助剂的选择主要基于以下考虑：

良好的助成膜性：

可以降低成膜助剂使用量，配方更加灵活；

快干性：

这点对填料定向，早期性能的重要性不言而喻；

适当的挥发梯度：

适量的慢挥发成膜助剂对成膜致密性以及防止缩边等方面具有很大的帮助。

目前主流的成膜助剂选择有丙二醇甲醚(PM)、乙二醇丁醚(BCS)、二乙二醇乙醚(DEE)和二乙二醇丁醚(DEB)。

为了追求更快的干燥速度，甚至会选择乙醇、丙酮、苯甲醇等快挥发溶剂，几乎是无所不用其极。

在这些醇醚类溶剂中，PM的选择主要因为其快速挥发的能力，只能作为助溶剂，而BCS、DEE和DEB主要是为了建立一个适宜的挥发梯度，同时乙二醇醚类溶剂还具有在不同浓度下表面张力可以保持基本不变的能力，因此有助于得到更好的操作性，并具有一定的耦合性，便于填料润湿分散。

此外也有文献表明，在一个比较长的干燥时间内，相同的挥发速度下，亲水性成膜助剂在体系中残留更低。

对于此类成膜助剂选择，有一定的局限性。主要问题在于为了保证成膜性，中、慢挥发速度的成膜助剂使用量偏大，导致涂膜最终性能体现较慢，这也是目前许多客户面临的问题。有鉴于此开始寻找新的成膜助剂，可以很快的从体系中挥发，并具有良好的助成膜性，于是很快锁定了EEP、n-pentyl Propionate、二丙二醇二甲醚，并对EEP做了初步的测试。

通过比较性试验(EEP对BCS)。乳液采用：

说明：

干燥环境：大约15摄氏度；湿度：未计

对比结果显示：

EEP具有非常好的助成膜性，挥发很快(相对挥发速度快，而且为线性结构)，乳液溶胀作用明显(体系粘度大幅度升高，亲水性成膜助剂通常没有这种现象)，而且EEP的疏水性让选择HUER作为流变助剂成为可能，其理由在下节再进行叙述。

与EEP类似，n-pentyl Propionate也可能有类似的作用，此外二丙二醇二甲醚也需要特别指出一下。在查阅的文献中，均有提及该产品有很好的助成膜效果，同时也有很快的挥发速度。

根据其....