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水性木器漆主要成膜物的选择
- 2020-04-11-

水性木器漆主要成膜物的选择是什么?

1、主要成膜物的类别

水性木器漆是一个受到市场热切期盼的产品,也是受到各方极力推崇、同时也是作为我国重点扶持的高新技术产品。不仅在产业调整中作为优先发展产业,也给出了具体的相关政策与资金上的支持。中国涂料工业协会也积极开展工作,协调各方面的关系,加以推广水性木器漆产品。


当前,水性木器漆产品得到了政府、厂家、用户的密切关注与认可,但市场的热度并没有带来市场容量的大幅增加,许多家具企业都是在尝试中小心翼翼地小范围应用,稍有不合意,马上用回油性。木器企业认为,造成此现象的原因,还是涂料企业所提供的水性木器漆产品不能真正地取代油性产品,与油性木器漆产品存在较大的性能差异。


涂料企业对此情况也是了解的,但是总觉得是当前水性木器漆原材料的性能不足,自己也没有办法。笔者个人的看法,就目前市场上所销售的水性木器漆原材料,细致筛选搭配,采用适合的调配技术,是可以制造出与油性聚酯漆无缝对接的水性木器漆产品的。


如何生产出高质量的水性木器漆产品,前一步就是对主要成膜物质的选择。目前水性木器漆的主要成膜物,主要有如下几大类:


一类是固体丙烯酸树脂接枝型产品。国内市场上曾经大量出现,因其性能不高,容易粉化,目前基本上被淘汰。但容易生产,如果加以适当改性,应用于对涂料性能要求不高的产品,比如:木制工艺品,临时性的装饰,低档的木门窗等。还是有一定的使用价值;


二类是纯粹的丙烯酸乳液型。这类水性木器漆是由丙烯酸、单体直接通过适当的乳液合成工艺,合成可以满足木器漆性能要求的乳液产品,再调以适当的助剂而得到的水性木器漆产品。这类产品的特点是价格低廉,性价比非常高。但性能跨度极大,不同的合成工艺得到的产品,性能显著不同。性能突出的,漆膜硬度可达2H以上,干燥速度快,打磨性能尤其突出。耐水、耐老化、耐溶剂。但这样的乳液生产工艺复杂,不易掌握。丙烯酸类乳液产品,基本上可以满足当前各种类型的木器涂装需要,比如:家装、各种家具、户外木、藤器等。但是单独使用,性能还是比较单一,与其它树脂拼用,是不错的选择;


三类是丙烯酸与聚氨酯共聚乳液型。这类产品具有良好的耐水性、耐磨性,硬度高,但生产比较复杂,质量较难控制。价位比纯粹的聚氨酯型产品要低得多,性能上又克服了丙烯酸的低温脆高温粘的缺点,是一类非常具有市场前景的水性木器漆产品;


第四类是分散体类型。包括水性环氧、水性醇酸、水性聚氨酯、水性聚酯、水性UV树脂等等,这类水性木器漆的性能更接近溶剂型产品,但成本较高,含有一定量的溶剂,干燥性能也不如纯粹的丙烯酸乳液,往往需要烘干设备,水性UV漆还要在后期进行光固化。所以这类树脂的应用往往受到一定限制。这类产品的光泽、硬度、丰满度往往比较理想。这类水性树脂可以视为无皂乳液,所以以下论述中都用乳液树脂加以概括。


2、主要成膜物(乳液树脂)的选择

水性漆与传统的油性漆根本不同之处在于,水性漆不需要有机溶剂,无论是生产还是应用,都是以水为分散介质,一般不作为原料,水性漆的组成也就只有了主要成膜物、助剂、颜填料。所以水性木器漆的绝大部分性能都是取决于主要成膜物,比如:硬度、韧性、抗老化、抗黄变等,作为水性漆的主要成膜物—水性树脂,其性能直接决定了水性漆的功能与应用,对水性树脂的选择也就成了水性木器漆产品生产的关键。


对水性木器漆产品,一般需要漆膜具有较高的硬度,良好的抗划伤性,这就需要主要成膜物具有较高的玻璃化温度,而玻璃化温度高的乳液树脂,在常温下又难以成膜,这是水性漆当下更大的技术障碍。一般情况下,生产企业都会通过添加成膜助剂来解决水性漆硬度与成膜这对矛盾。但成膜助剂的添加又会带来新的问题,比如实干时间的延长,后续漆膜的变化,环保标准的下降等,效果并不理想。更佳的解决方案是采用玻璃化温度较高,同时又具有较低的成膜温度,在常温下具有良好成膜性的乳液树脂作为主要成膜物。无论是单组分的内交联乳液,还是含羟基的外交联的乳液,玻璃化温度(Tg)在50℃以上,与低成膜温度(MFT)之差在20℃以上,这样的树脂作为主要成膜物,水性木器漆在硬度与韧性、成膜性之间可以达到比较理想的平衡。水性木器漆表观效果是一个非常重要的指标,欲获得理想的表观效果,就需要水性漆在施工时,表干不能太快,方便流平,避免出现颗粒,但实干时间又希望尽量的缩短,以提高效率。乳液树脂玻璃化温度高,粒径均匀,就会在漆膜干燥过程中形成比较完善的毛细管,达到水分子尽快释放,加快水性漆涂膜的实干速度。木器采用封闭型涂装时,都需要漆膜具有良好的丰满度,丰满度取决于水性漆施工时的上漆量与涂膜的透明度,除需要乳液树脂成膜具有良好的透明度外,高固含、低粘度也是漆膜丰满度的必要条件。对水性漆的生产过程,需要相当的高速分散的工艺,也需要适量添加适当的粉体材料等,乳液树脂必须具有良好的钙离子稳定性与机械为稳定性,可以在其中高速分散粉料的乳液树脂,则更加有利于水性漆的生产。


在水性木器漆的实际生产与应用中,考虑到成本等方面的原因,单一乳液树脂,往往不会取得综合的效果,解决方法是选取一种或两种乳液树脂,作为主要材料,适当拼用其它品种的乳液树脂,比如以丙烯酸乳液为主体,拼入水性聚氨酯、水性醇酸、水性丙烯酸分散体等,除对表观效果、干燥速度等进行调整外,也令水性木器漆具有良好的性价比。


乳液性树脂作为水性木器漆的主要成膜物质,选择那些具有高玻璃化温度,低成膜温度,粒径分布窄,高固含、低粘度,稳定性好的乳液树脂,是生产高性能水性木器漆前提保障。当前市场上性能比较理想的水性木器漆已经达到或接近油性漆,其实双组分的水性木器漆,在一些家具企业已经完全取代了双组分的PU漆,助力这些家具企业推出环保家具,获得市场消费者的认可。水性漆的使用,成为这些企业产品的热门卖点,获得大量的环保家具订单。

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