data-full-width-responsive="true"> 0 引言随着环保法规的日趋严格，以及人们环保意识的逐渐增强，低污染和低毒性的水性木器涂料受到人们的关注，近年来在我国已经有了较大发展。目前国内销售的水性木器涂料主要为单组分类的，其耐化学品性、硬度、丰满度等性能与溶剂型木器涂料相比还有较大差距，人们期待着既环保而性能又十分优异的水性木器涂料的出现。水性双组分聚氨酯木器涂料主要由异氰酸酯固化剂和含羟基的水性树脂组成，成膜时，固化剂中的NCO 和树脂中的OH 发生化学交联反应，生成不溶不熔的空间网状结构，赋予涂膜优异的性能，可与溶剂型聚氨酯涂料相媲美，而
它与单组分水性木器涂料一样具有较低的VOC 含量，因而已成为当前水性木器涂料开发的重点及发展方向。本文使用自制的含羟基乳液，制备了性能优异的适用于木器家具表面涂装的水性双组分聚氨酯木器涂料，重点讨论了水性异氰酸酯固化剂及催干剂对涂料性能的影响。1 羟基组分的制备在制备水性双组分聚氨酯木器涂料的羟基组分时，需考虑下列助剂［1］：（1） 助溶剂：作用是帮助成膜、防冻及延长涂膜的开放时间以利于流平，通常为一些高沸点的有机溶剂。常见品种有丙二醇甲醚醋酸酯、混合二酸酯，如DEE 和DBE、十二酯醇等。（2） 润湿流平剂：作用是降低体系的表面张力，提高体系对基材的润湿性，改善涂膜的表面效果，选用时也需考虑其容易起泡的特性。常见牌号有H-140、EFKA LP-7022、Tego-wet270 等。（3） 消泡剂：作用是防止和消除生产和施工过程中产生的气泡，也有助于排除体系在固化过程中产生的CO2，正确选用消泡剂至关重要。常用品种有Foamstar A 系列，Tego Foamex 系列，BYK 系列等。（4） 增稠剂：作用是提高一次施工干膜厚度，提高丰满度，改进刷涂施工性，也可以有效防止消光粉的沉降。常见牌号有TT-935、SN-612、R-288 等。（5） 杀菌剂：作用是防止涂料及涂膜发霉，应注意选用低毒或无毒的品种，还应注意其与体系的匹配性，不应产生絮凝等不良现象。常见牌号有XL-2、LXE 等。（6） 消光粉：作用是降低涂膜的光泽，应选取分散性好、消光效果好、不容易沉降且对涂膜透明性影响小的品种，常见牌号有OK412、TS100、W300 等。上述助剂的选用与单组分水性木器涂料相类似，在此不再详细讨论。本文主要就水性双组分聚氨酯涂料特有的催化剂及异氰酸酯固化剂组分进行讨论。2 催化剂的选用溶剂型双组分聚氨酯涂料常用的催化剂为二月桂酸二丁基锡，若直接在水性体系中加入，不但会使涂膜产生缩孔，而且催干效果不好。目前已有国外公司将其乳化，可在配漆时直接加入，表1 是该催化剂的用量试验。
由表1 可以看出：催化剂的使用缩短了涂料的施工时限和涂膜干燥时间，这是由于催化剂的加入缩短了NCO 反应的诱导期，加快了NCO 的反应速度，因而涂料的施工时限缩短，涂膜的干燥加快。由表1还可以看出：涂膜硬度与催化剂的加量无关，即使不加入催化剂，7 d 后的涂膜中NCO 也已基本反应完全，催化剂的加入只是提高了NCO 的活性，缩短了反应时间［2］，对涂膜的硬度没有影响。综合考虑，催化剂的加量为03% 即可。3 异氰酸酯固化剂的选择传统的溶剂型双组分聚氨酯用异氰酸酯固化剂与水性树脂的极性差别大，在低速搅拌条件下，极易发生相分离的现象。为了解决两组分的均匀混合问题，德国拜耳公司开发了一种连续式双组分涂料喷涂设备，其工作原理是采用高能量将多异氰酸酯粘度降低，再通过特定的装置，先将其剪切成粒径为05~1 m 的水分散液，再与水性树脂混合均匀。强力分散涂装技术可直接使用溶剂型双组分聚氨酯用异氰酸酯固化剂，因而具有原材料来源丰富、成本较低的特点。但是由于这些异氰酸酯中的NCO 反应活性较大，加入水性羟基树脂后，与水的反应速度更快，会瞬时生成脲，将异氰酸酯外层包覆成壳状物，丧失活性，涂膜经常出现严重的发雾现象，往往仅限用于亚光漆中［3］。经亲水改性的异氰酸酯，无需使用特殊的高剪切设备就能分散得很好，粒径能达到100 nm 以下，容易与水性羟基树脂混合均匀，涂膜光泽较高，目前该类异氰酸酯已成为水性双组分聚氨酯涂料中主要的交联固化剂品种。异氰酸酯对涂膜的性能影响极大，本文选取了市售的A、B、C、D 4 种亲水改性的异氰酸酯固化剂进行试验。表2 为4 种水性异氰酸酯固化剂的主要技术指标。
