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学术知识

户外木 质窗水性清漆的配方设计与应用

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/9/5     浏览次数:    

  摘要:介绍了一种采用核-壳结构 丙烯酸树脂为主要成膜物质的户外木质窗专用水性清漆,并从树脂选择、成膜助剂的选择、流平润湿剂、消泡剂 和流变控制剂的选择以及生产过程控制讨论了对产品性能的影响,并简单 介绍了该产品的应用领域和产品特点。

关键词:户外;木质窗;水性清漆;核-壳结构;丙烯酸聚氨酯分散体

前言

木材由 于具有很好的抗压强度和抗弯折强度,以及天然、不可复制、独特的纹理效果,使其无 论从实用角度还是审美角度都成为了高档住宅木质门窗首选的材料。而且木 质窗加工能耗小,安装后居室的保温、隔热,特别是 隔音性能相对于其他材质的窗有着显著的优势,并且易于保养和更换,各种实 木门窗也代表了人和自然融合一体的时代潮流。由于木 材特殊的物理机械性能、化学成分特点、木质门 窗所处的建筑结构位置,要求木 质门窗的木材涂料除装饰设计需要外,尚需满足防水、透气、防腐、防止变形、抗紫外线、耐机械损伤、易于维 护和翻新等要求。由于这 些木结构或多或少地经受阳光、紫外线、温差、雨水、凝结水等因素的影响,需要符 合木材本身特色的保护与涂装材料,如果不 能很好地解决木材涂装的技术问题,规范适 合的涂料和施工工艺,整个木 质窗行业将会受到影响。水性涂 料可最大限度地降低大气中有机溶剂VOC的排放量,在欧洲、美洲等 国家地区严格的法规下,成为一 种工业涂料的主流产品类型。在木材水性涂料方面,欧洲水 性木质涂料本身也已经成熟,成为门 窗的主要涂料类型;在国内,水性木 器涂料也已逐渐取代不环保、毒性大、施工复 杂以及存在安全隐患的溶剂型涂料而备受家具厂和油工师傅的青睐。

配方的 设计思路和原理

  1.1树脂的选择

  水性涂 料是以水溶性树脂或不同类型的分散树脂为基料的涂料。水性涂 料的基本组成为:不同形式的水性树脂、颜料及 填料和有关助剂。在施工 应用过程中以水做稀释剂。而树脂 是水性木器涂料的重要成膜物质,是整个 涂料配方的关键成分。目前已 成功应用于单组分水性木器涂料的树脂,主要类型有水性醇酸、丙烯酸乳液、水性聚 氨酯分散体和水性丙烯酸聚氨酯分散体。水性醇 酸树脂流平性好、丰满度高,但干燥慢、涂膜的硬度较低、耐候性差。采用水 性聚氨酯分散体制备的水性木器涂料具有低温成膜性能好、流平性好、丰满度高、耐磨、手感好 及抗回粘性能好等特点,但是价格相对较高。丙烯酸乳液具有快干、耐光、耐候性优异等特点,价格便宜,但是传 统的丙烯酸乳液耐水、抗回粘以及柔韧性差。采用核-壳聚合 技术合成的水性丙烯酸聚氨酯分散体,不但兼 具丙烯酸和聚氨酯树脂的特点,降低了成本,而且低温成膜性好,VOC含量低[2]。符合窗 框用透明水性清漆的产品性能要求:最低成膜温度(MFFT)低、良好的 早期抗粘连性和耐冲击性、外用耐水和耐久性好、高剪切 和良好的贮存稳定性以及流变性[3]。本试验 根据上述理论并经过综合考虑各种树脂的性能和价格后,最终筛选了3款具有核-壳结构 的进口丙烯酸聚氨酯分散体A、B和C,它们有 类似的固体含量和最低成膜温度(MFFT)

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