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水性木器漆解决方案

1、概述

水性木器漆就是以水为主要溶剂或可以用水稀释的木器漆,主要是对木器起保护和装饰作用。水性木器漆与溶剂型木器漆的最大不同之处就是可以用水稀释。

根据水性木器漆成膜机理,水性木器漆可分为单组分和双组分两大类。单组分常见的有水性醇酸类、水性丙烯酸类、水性聚氨酯类、水性聚氨酯-丙烯酸复合类等。其中,最为常见的是水性丙烯酸类、水性聚氨酯类和水性聚氨酯-丙烯酸复合类。双组分水性木器漆主要有水性丙烯酸和水性聚氨酯两大类型。

我们主要讨论单组份的水性丙烯酸木器漆,也是目前市场上用量最大的一种水性木器漆。

水性丙烯酸类木器漆是目前市场上比较常见的一类产品,因为其价格便宜,性能比较好而广受欢迎。具体的表现为涂膜色浅、光泽比较高(可以做高光清漆)、保光保色性能好、耐候性能好。而且该类产品硬度上升速度快,硬度也相对比较高,在水性木器涂料里属硬度最接近溶剂型漆的一类。耐一般家用化学品性能好。

2、水性木器漆的配方构成

水性木器漆主要由水性乳液、助剂、颜填料和水等组成。

水性木器漆主要分为底漆和面漆,有透明和色漆两种体系。

2.1 水性木器漆底漆

底漆主要注重干性、打磨性、附着力、底材的润湿和填充性等。因此需要选择合适的润湿剂,以保证对木材有良好的润湿渗透性,尤其是一些木纹比较深的木材,入孔性是一个很大的问题。另一方面,需要调节体系的流变性能,使漆膜在木孔处有更好的渗透性。

木器漆一般都要求较快的干燥速度,以达到快速施工的目的。除了乳液,成膜助剂也是影响漆膜干燥速度的关键。水性体系常用的成膜助剂有BCS,Texanol,DPnB,DPM等。BCS干燥快,但是成膜效率较低,需要添加量较大,低温成膜性差,毒性大。Texanol成膜效率高,但是干燥相对较慢。DPnB和DPM比较均衡,既有较高的成膜效率,干燥速度也相对较快,可以选择搭配使用。

为了提高漆膜的打磨性,可以加入硬脂酸锌作为打磨助剂。目前市场上硬脂酸锌主要有两种形态,干粉状态和水性乳液状态。水性乳液状态加入方便,比较好用,但是相对成本较高。而硬脂酸锌极性非常低,与水严重不相容,如何把干粉加入到水性体系中是一个大难题。经常会出现分散困难,储存不稳定,稳泡,析出分层等问题,严重影响使用的效果。

我们可以借助法国先创公司的Synthron® KB 200实现硬脂酸锌与水性体系的完美结合。Synthron® KB 200对硬脂酸锌等低表面能的颜料有很好的润湿分散效果。按照下面的做法  就可以把硬脂酸锌分散成稳定的分散体。

序号

材料

添加量

工艺说明

1

去离子水

50-55

一、      加入1~6,搅拌均匀。

二、      分散条件下缓慢加入8,加入部分消泡剂7,然后高速分散或者研磨(最好用三辊机)至细度小于30um。

三、      将其余消泡剂7加入,分散均匀。

2

分散剂O-Disperse 3328

2

3

分散剂 Synthron® KB 200

1.5

4

湿润剂O-wetton 4338

0.5

5

防沉剂A300

0.5

6

PH调节剂 DMEA

0.2

7

消泡剂 O-breakair W S 2991

0.5

8

硬脂酸锌

35-40

 

总计

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

此分散体储存稳定,可以很容易加入水性体系中,手调即可加入。在水性体系中不稳泡、不析出,有良好的透明度,可以很好地提高水性木器漆的打磨性。能达到市面上水性硬脂酸锌乳液的效果。

2.2水性木器漆面漆

水性木器漆的性能主要体现在面漆上,干性、硬度、光泽、丰满度柔韧性、耐水、耐化学介质等性能基本都由水性乳液决定。

Resin ARE 2016是一种核壳结构、自交联纯丙乳液。其成膜温度低、干燥速度快、硬度上升快、打磨性好、漆膜透明性好、光泽高,手感好,具有很好的耐碱性和早期抗压性,适合用于水性木器清漆和色漆。

通常,基材润湿剂与消泡剂需要良好的搭配,使二者完美契合,达到平衡。既不会因为润湿剂太强而稳泡,也不会因为消泡剂太强而产生缩孔,气泡和缩孔都是导致漆膜产生缺陷的重要原因

O-wetton 4437是一种独特的小分子氟硅润湿剂,具有很低的表面张力,强烈的基材润湿能力,能明显改善漆膜的润湿性,流平性。添加量小,效果显著。

O-breakair W S 2991是一种专为各类乳液体系设计的消泡剂,具有优异的动态消泡、抑泡效能及持久的消泡能力。二者搭配使用有非常优秀的效果。

通过加入消光剂、手感剂和颜料,可以赋予漆膜各种颜色和表面状态。

2.3 水性木器漆的参考配方

透明底漆   

配方特点:

  • 干燥速度快,常温下漆膜20min内即可表干
  • 打磨性好, 30min内即可打磨,易起粉,不粘砂纸。
  • 对木材的润湿性好,填充性好,丰满度高。
  • 透明度优异。

                           

 

哑光面漆 

     

配方特点:

  • 干燥速度快,常温下漆膜20min内即可表干,硬度起来快。
  • 外观流平好
  • 透明度优异,丰满度好,硬度高,耐化学介质好。
  • 漆膜手感爽滑。

 

3.水性木器漆的性能总结

项目

透明底漆

哑光面漆

检测标准

表干

≤20min

≤20min

B1728—1979

实干

30min可打磨

4h

B1728—1979

硬度

HB

HB

GB/T6739—1996

光泽

-

35-45

GB/T1743-1979

细度(um)

25

25

GB/T 1724-1979

附着力

0级

0级

GB1720—1979

抗粘连(50℃4h 500g)

-

通过

GB/T 1762-1980

耐水性

-

无异常

GB/T 9274-1988

耐沸水

-

无异常

GB/T 9274-1988

耐醇(50% 1h)

-

无异常

GB/T 9274-1988

耐醋(1h)

-

无异常

GB/T 9274-1988

耐干热

-

无异常

GB/T 4893.3-2005

耐低温

-

无异常

GB/T 4893.1-2005

储存稳定性

通过

通过

GB/T 6753.3-1986

耐冻融性

通过

通过

GB/T 9268-2008

 

4.总结

  水性丙烯酸木器漆的特点是性价比高,光泽、硬度等性能好,干燥速度快,适合目前市场需求,因此是目前发展最快的一种水性木器漆。通过选择合适的水性乳液和水性助剂,能得到性能非常好的水性木器漆。