水性木器漆的着色讨论

data-full-width-responsive="true"> 水性木器漆的着色讨论张民管，董玉婷，周德祥，李方书(庞贝捷漆油贸易(上海)有限公司，上海201613)0 引言木器涂装中色彩的调配是一项比较复杂的工作，特别是在木器的透明涂装中，需要通过对木材进行底着色或面修色来表现木材原有的木纹，增加美感和层次感，使家具增加艺术和文化的附加值[1]。目前，水性木器涂料已由清漆和白色涂装发展到清漆着色涂装。由于水性木器涂料固含量一般都较低等原因，且漆膜薄，能凸现出木纹纹理，涂装效果自然而不失环保，因此比较流行。本文通过实验，总结了水性木器漆着色漆的研发、水性木器漆的着色过程以及在此过程中出现的问题和解决方法。1 实验部分11 主要原料以及实验用设备111 原材料乳液：格丽斯乳液，巴斯夫乳液，罗门哈斯乳液；着色剂(水性色精)：WA6002、WA3002、WA4002、EA-12、EA-20、EA-11、EA-51(台湾公隆)、Basantol Yellow 215、BasantolOrange 273、Basantol Gelb 099、Basantol Blau 762、BasantolRot 311(BASF)；成膜助剂：酯类混合物(RHODIASOLV DEE)、二丙二醇丁醚(DPNB)、一缩二丙二醇单甲醚(PNP)、十二酯醇(TEXANOL)、丙二醇丁醚(PNB)。112 实验用设备多功能分散机：上海现代环境；刮板细度计：上海现代环境。12 水性乳液的选择在着色漆中，分别要考虑水性乳液的透明性、底材附着力、施工性和干性。水性乳液透明性的问题是首要考虑的问题，如果水性乳液本身颜色较深，就很难调色，会造成一定的色相差异。应用于水性着色木器漆的乳液大致有三类，分别是格丽斯乳液、底漆用乳液和面漆用乳液。①格丽斯乳液一般选用纳米级乳液，粒径一般在60～100 nm之内，具有高渗透性，与色精或安巴粉有较好的相容性，并且能在较短的时间内对着色颜料进行固定，减少颜料的迁移。②底漆用乳液要具有优异的干燥时间和封闭性能以及与色精有良好的混溶性能。③面漆用乳液一般选用自交联树脂或一级分散体。一级分散体(丙烯酸)具有较宽的相对分子质量分布，能更好地防止颜料或染料的迁移[2]。通过乳液的选择，可以提高着色层的附着力，使其充分渗透到木纤维中，提高与各种着色剂的相容性。能适应施工的要求，提高展色性。针对上述情况，选择了5种乳液，并测试了各乳液对底材附着力等性能的影响。结果列于表1中。表1 乳液对底材测试漆附着力等性能的影响从表1中可以看出，A和B乳液的综合性能较好，同时从外观上看，两种乳液的透明度也符合要求。13 成膜助剂的选择成膜助剂是一种相对分子质量较低的有机物，它的加入可以促进成膜过程中乳胶粒子间的融合，显著降低乳液产品的最低成膜温度。对成膜助剂的选择需注意以下3个方面：(1) 成膜助剂必须是聚合物的良溶剂，从而降低聚合物的玻璃化温度，并具有良好的相容性，不影响漆膜的外观和光泽；(2) 成膜助剂在水中的溶解性要小，从而易被乳胶粒吸附提高其聚结性能，但又不影响乳液的稳定性；(3) 成膜助剂应具有适宜的挥发度，在成膜后的一段时间内可基本挥发掉。在木材着色的涂料中，尽量选择挥发性快的成膜助剂，一般由两种或两种以上进行复配，才能更有效地提高干燥速度，减少染料的迁移，缩短施工时间。通过实验，一般按沸点在140～180 ℃与200～240 ℃的成膜助剂1︰1进行复配，即可达到令人满意的效果。131 与着色剂的兼容性木器涂装有两种：一是基材染色，再以透明涂料修饰；另一种是涂料本身为白、红等指定色，涂于基材上，为不透明涂装。对于高档木器，因有美丽的木纹，常以透明修饰为其主要涂装目的，以显出其天赋的自然美。着色剂就是由透明修饰而出现的。着色是喷涂高档木器的第一道工序，着色剂能使木材的颜色均匀并显出木材的纹理和天然美，用得最多的着色剂是金属络合物的染料。一般水性木器漆中使用两种着色剂分别是纯水性着色剂和水油通用性的着色剂。在选择使用合适的着色剂时主要是考虑其与成膜助剂兼容性的问题。因为水性着色剂一般是以水为介质，借助一定的助剂溶解或分散在水中的溶液或悬浮体。某些溶剂的加入可能破坏助剂的功能，从而影响水性着色剂在溶剂体系中的稳定性。如水性色浆，其稳定性主要依靠电荷的斥力，颜料类型不同，在水性分散介质中吸附情况也不一样，溶剂的极性和溶解力对颜料浆的稳定性有很大影响。因此，选择成膜助剂时，其与着色剂的稳定性不容忽视。成膜助剂与色精的混溶性见表2注：-混溶性差；-混溶性好由表2也可以看出，一般在水中溶解性能好的成膜助剂其对色精的混溶性也比较好，不会出现混浊或浮油的现象。其中以丙二醇丙醚和丙二醇丁醚的性能最好。132 与乳液的兼容性水性乳液的相容性和稳定性的问题，水性树脂要能较好地溶解或分散在助溶剂中才能在加入着色剂后进行着色，但是很多水性树脂在溶剂中容易出现凝胶、破乳。这是因为水性树脂多为乳液型或水分散体型，为了使之有较好的分散稳定性，就需要加入多种助剂，变成一个较为复杂的体系，体系的相容性易出现问题。从热力学的观点看，它们都是亚稳定体系，在高剪切力、高低温或强电解质作用下易于絮凝。针对上述问题，测试了5种成膜助剂分别与3种乳液的相容性，测试方法是把成膜助剂加入乳液中，然后调节其pH值，随后加入色精，快速搅拌15 min，放置30 min用200目过滤布过滤，观察是否存在颗粒。实验结果见表3。从表3可以看出，二丙二醇丁醚和丙二醇丁醚以及丙二醇丙醚对乳液的稳定性影响不大，不会出现破乳等现象。