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一种双重固化水性木器清漆的研制

来源:上海缘禾化工有限公司 作者:张兴桥 时间:2019-01-07 点击:
导读:介绍了一种可同时参与紫外光固化和丙烯酸酯- 氮丙啶交联固化反应的水性木器清漆的研制过程。分别从关键原材料的种类、主体乳液比例、紫外光固化条件、固化剂添加量、物理干燥条件等影响因素对配方进行综合设计,同时从单一固化/ 双重固化条件下漆膜的机械性能
0 引言
在当前环保要求如此严峻的形势之下,发展绿色、环保、高效的水性涂料已成为涂料行业发展的主要方向之一,木器涂料行业的发展亦然。尤其是将水性木器漆应用于翻新重涂领域,如:居家环境、宾馆、酒店、店铺等需快速涂装并即刻投入使用的场所备受青睐。基于翻新涂装中的各种应用面的涂刷与最终使用对漆膜性能的要求,很难以一款水性木器漆满足各类装饰家具,如:地板、餐桌、卧房家具、护墙板等的使用要求。特别是水性木器漆漆膜的实干时间较长,使其快速投入使用的高效性大打折扣。
紫外光固化水性涂料结合了水性涂料和光固化涂料的优点,近年来得到迅速发展。它不仅有利于环境保护,而且具有固化速度快的特点,缩短施工周期,提高涂装效率,符合当今资本市场快速运作的需求。但对于具有多个面且结构复杂的涂装工件表面的辐射固化,因受限于光的直线传播特性,即便使用便携式光源恐怕也很难达到其要求。因此设计一种既能紫外光固化又能单独交联反应固化的双重固化的水性木器清漆显得尤为重要,可以作为单一紫外光固化涂料因曝光不足而导致漆膜性能降低的弊端的补充和控制。
 
1 试验部分
1.1 原材料
成膜物质:不饱和丙烯酸聚氨酯乳液、自交联型丙烯酸乳液、氮丙啶固化剂;成膜助剂:二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚;其他助剂:润湿剂、消泡剂、杀菌剂、消光粉、蜡浆等。
1.2 仪器设备
砂磨分散多用机、电子秤、喷枪、铅笔硬度计、百格刀、光泽仪。
1.3 样板制备
按表1 配方制备涂料后制板。样板制备条件:
旧涂层用320# 砂纸打磨→将涂料施工黏度调节至25~35 s( 涂-4# 杯,25 ℃)→ 喷涂施工,涂布量为90~100 g/m2 →常温流平2~3 min →干燥:(50±2)℃,15 min →紫外光固化:能量为300 mJ/m2,照射时间3~5 s。
双重固化清漆配方实例
2 结果与讨论
2.1 水性UV树脂的筛选
本研究首先对自行研发合成的5 支不饱和丙烯酸乳液设计基础配方并进行基本性能评估测试。测试项目包括:漆膜的机械性能、耐化学品性、干燥时间、表干状态等。同时在各类旧涂层,如溶剂型双组分聚氨酯、硝基漆、水性涂层、UV 涂层上的附着力也是本次基础评估测试的关注重点。
测试样板1 制备条件:旧涂层用320# 砂纸打磨→将施工黏度调节至25~35 s(涂-4# 杯/25 ℃)→喷涂施工,涂布量为90~100 g/m2,干燥条件:室温,7 d。
测试样板2 制备条件:旧涂层用320# 砂纸打磨→将施工黏度调节至25~35 s(涂-4# 杯/25 ℃)→喷涂施工,涂布量为90~100 g/m2 →常温流平2~3 min →干燥:(50±2)℃,15 min → 紫外光固化:能量为300 mJ/m2,照射时间3~5 s。
水性UV 丙烯酸乳液基本性能评估测试结果如表2 所示。由表2 可见,4# 乳液在室温干燥条件下漆膜基础性能相对于其他乳液良好,且紫外光照射固化条件下仍表现出良好的漆膜综合性能,但漆膜的柔韧性及附着力还有待进一步提升,后期自交联固化乳液混拼筛选时,需考虑混拼乳液对其性能的影响。
水性UV丙烯酸乳液基本性能评估测试结果
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