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自消光水性木器涂料的研制

来源:未知 作者:admin 时间:2018-09-08 点击:
导读:介绍了以水性自消光丙烯酸乳液为主要原材料制备水性木器涂料实验表明,水性自消光丙烯酸乳液由于其独特的结构和性能,因此由该类型乳液制作的哑光涂料具有非常好的稳定性、透明度以及光泽均匀度,而且涂膜也具有非常好的耐化学品性能和耐沾污性能。
自消光水性木器涂料的研制
霍学美,钟荣超,周 成,Cyril Coumans(昂高化工(中国)有限公司,上海 200335)

0 前 言
近年来,随着环保政策的施压,消费者环保意识的不断提升;尤其全国各地省市出台了VOC排放限量标准,鼓励使用非溶剂型涂料,给水性木器涂料等环境友好型涂料的发展带来了机遇。随着应用技术的完善, 终端市场对水性木器涂料的要求也越来越多, 特别是对哑光涂料的需求更有加速之势。因此,如何解决哑光涂料的贮存稳定性、透明度、光泽均匀度以及涂膜的耐化学品性能和耐沾污性能是当前面临的非常重要的问题。
本文从水性木器涂料主要的原材料乳液的技术角度考虑,根据水性自消光丙烯酸乳液的特性以及市场其他产品的特征,进行了系列的测试。
 
1 实验部分
1.1 水性成膜物质
自消光丙烯酸乳液A(市售),自消光丙烯酸乳液B(Mowilith DN 8080),丙烯酸乳液C。自消光丙烯酸乳液B的基本物理参数如表1。
自消光乳液(Mowilith DN 8080)的基本物理参数
1.2 乳液的结构特殊性及作用原理
乳液在合成时,采用了特殊的自交联-核壳双技术,由于该乳液具有特殊的结构,因此,该乳液既具有低成膜温度,又具有高硬度和很好的抗粘连性能。在合成该乳液时采用了独特的合成技术,使得该乳液在成膜时,表面形成一层紧密的、非平整光滑的涂膜,当光线照射在涂膜表面时,由于涂膜表面有较高的粗糙度,从而使光线在涂膜表面产生漫反射,进而达到消光的效果。
1.3 自消光涂料的参考配方(见表2)
实验基础配方
1.4 制备工艺
将乳液和去离子水混合均匀,在低速搅拌下,缓慢加入成膜助剂、润湿剂、消泡剂,然后中速搅拌10 min左右,添加蜡乳液等助剂,继续搅拌10 min左右,再加入增稠剂调整好黏度,低速搅拌10 min左右出料。
1.5 实验仪器设备
SFJ-400砂磨分散多用机,上海现代环境工程;精度0.01 g电子秤,梅特勒-托利多公司;IWATA W-71喷枪。
1.6 测试方法
按照GB 23999—2009方法分别进行光泽、透明度、干燥速度以及耐化学品和耐沾污性能。
 
2 结果与讨论
2.1 光泽以及透明度的对比
实验测试结果见表3,可以看出用不同的乳液制作成的哑光涂料,当光泽调整到类似时,自消光乳液的透明度明显比添加消光粉的哑光涂料的透明度好很多。而且不同公司的自消光乳液的消光效率也有差别,透明度的差异也比较明显。
不同乳液哑光涂料的光泽和透明度测试
2.2 稳定性的对比
哑光涂料的稳定性一直是一个比较难解决的问题。由表4可以看出,用自消光乳液制备的哑光涂料的稳定性明显好于添加消光助剂的哑光涂料,这是因为使用自消光丙烯酸乳液制备的哑光涂料,由于不含有颗粒状的消光粉,因此在贮存过程中不存在有沉淀的问题。总体来说,使用自消光乳液制作成的哑光涂料具有比较好的贮存稳定性,是哑光涂料的首要选择。
不同乳液哑光涂料的稳定性测试
2.3 干燥速度以及抗粘连性的对比
由表5可以看出,自消光乳液B相对于其他两款产品,涂膜的干燥速度非常快,这主要是因为该乳液是自交联-核壳结构的产品,而且最低成膜温度低,配方中需要的慢挥发成膜助剂含量少,从而引起涂膜的干燥速度加快。由结果可以看出,自消光乳液B的抗粘连性能也非常好。
不同乳液哑光涂料的干燥速度和抗粘连测试
注:涂膜抗粘连性能测试:常温干燥7 d,质量2 kg,面积64 cm2,温度70 ℃,测试3 h。
2.4 涂膜耐性的对比
由表6可以看出,用自消光乳液制作的哑光涂料涂膜的耐性明显好于普通乳液。这主要是因为普通乳液在制作哑光涂料时,需要添加大量的消光添加剂,而且光泽越低,消光添加剂的需求量越大。而且大部分消光添加剂的粒径都比较大,从而影响整个涂膜的连续性,导致涂料在成膜后整个涂膜的致密度下降,进而会有更多的水和其他物质通过缝隙进入到涂膜内部,因此涂膜的整体耐性就会下降。
不同乳液哑光涂料的涂膜耐性测试
3 结 语
哑光涂料由于在制作过程中需要添加消光添加剂,而且光泽越低,消光添加剂的添加量就会越多,因此就会影响整个涂膜的连续性,导致涂膜的致密度下降,从而会进一步降低涂膜的耐化学品性能和耐沾污性能。
用普通乳液制作哑光涂料时,必须通过添加消光添加剂来降低光泽,不管是用于消光的浆液或者粉料,制作成哑光涂料在贮存时,都会很容易引起整个体系的失衡,导致哑光涂料在贮存时容易出现上浮或者沉降。而自消光乳液由于不需要添加任何消光添加剂,因此,制作成的哑光涂料的稳定性非常好。
采用自消光乳液制作哑光涂料时,不需要添加任何消光添加剂,而且制作的哑光涂料与普通哑光涂料相比,具有光泽度低、透明度好的优点。综合考虑,对于哑光涂料,自消光乳液是最佳的选择。
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