木器用水性亚光涂料的制备及性能研究

data-full-width-responsive="true"> 木器用水性亚光涂料的制备及性能研究□ 许 飞1，杨劲松2，马春风3，凌晓飞1，陈卫东1，胡中1，庄振宇1，朱柯1，张汉青1，祝宝英1(1中海油常州涂料化工研究院国家涂料工程技术研究中心，江苏常州 213016；2中国科学技术大学高分子科学与工程系，合肥 230026；3华南理工大学材料科学与工程学院，广州 510640)0 前言不同涂层表面的光泽不一样，衡量涂层表面对光线反射能力的大小，称为光泽度。涂层的光泽度越高，它反射光线的能力就越强，亮度也就越高。根据光泽度的大小，可以将涂料分为亮光、亚光、无光等几种，见表1。近年来，随着人们环保意识的增强和能源的紧张，水性木器涂料的研究开发和推广力度越来越大。就目前而言，许多木制家具厂商为了追求家具的典雅高贵，希望相应的水性木器涂料具有一定的亚光度。因此，如何在水性木器涂料中实现消光就成为行业的重要课题之一。从涂料的消光原理看，水性木器涂料的光泽和涂层表面的粗糙程度紧密相关。光线射到涂层表面上时，一部分会被物体吸收，一部分会发生反射和散射，还有部分会发生折射。涂料表面的粗糙度越小，则被反射的光线越多，光泽度越高。相反，如果物体表面凹凸不平，被散射的光线增多，导致光泽度降低。水性木器涂料涂刷在物体表面上后，通过水的挥发而固化成膜。当水挥发后，涂膜表面呈现出凹凸不平使得涂层表面产生了一定的粗糙度，即产生了不同的光泽度，如图1所示。目前在水性木器涂料中应用的消光材料主要有3大类：金属皂类、有机消光蜡浆和功能性体质颜料，3种消光材料的特性如表2所示。由表2可以看出不同类型的消光材料在应用中均存在一定的缺陷。在实际应用中，理想的消光材料需要满足以下条件：在保证消光效果的同时，要求消光材料对水性木器涂料的各项理化性能影响最小，对生产工艺改变不大，并且贮存稳定性良好。此外，在同样消光效果的情况下要有最佳的透明度。同时还要求消光材料对体系黏度影响不大，易分散，易添加，不易沉降。显然，目前常用的3种消光材料总是存在着某些缺陷，无法满足以上所有的要求[1-10]。针对这种情况，目前一些研究机构和公司开发了一些能够自消光的水性乳液，利用此类消光乳液制备水性涂料成膜后可以达到较好的亚光效果，同时，对涂料的其他理化性能影响也较小。本文利用一种自消光的水性乳液为原料，制备了以聚丙烯酸乳液和水性聚氨酯分散体为主要成膜树脂的水性木器涂料，研究了亚光乳液对涂料光泽的影响。1 试验部分11 试验原料水性亚光乳液，市售；聚丙烯酸酯乳液(PAE)、水性聚氨酯分散体(PUD)，自制；涂料类颜填料及助剂，工业级。12 涂料制备121 基于二氧化硅消光粉的消光浆的制备为了制备基于消光浆的水性亚光涂料，首先需要制备二氧化硅消光浆。按照表3中的配方，工艺如下：将1～4混合，高速搅拌机内充分混合，边搅拌边加入消光粉5，继续分散30 min，得到消光浆。122 水性亚光清漆的制备按照表4的配方，水性亚光清漆的制备工艺为：在中速搅拌下向分散釜中依次加入5～10，搅拌均匀，分散10 min左右，然后再加入成膜乳液和消光材料1～4，中速搅拌30 min，最后加入增稠剂11调节黏度，用水补足余量，过滤包装。利用制备的涂料喷板，常温自干成膜后得到水性涂料。其中，PUA-1未加任何消光材料的水性清漆，PUA-2为加入亚光乳液的水性亚光清漆，PUA-3为加入亚光浆的水性亚光清漆。