木器表面的涂装大量使用于家具、木制工艺品、乐器等行业。木器涂料目前使用量较大的品种为双组分聚氨酯涂料、硝酸纤维素涂料(硝基漆)和不饱和聚酯漆。
双组分聚氨酯涂料
从木器涂料近年来的发展来看,双组分的聚氨酯涂料发展最为迅速,在市场份额中占主导地位。从醇酸树脂、羟基聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂与TDI、HDI、IPDI等二异氰酸酯配伍,各种不同档次产品应有尽有。醇酸树脂通常与TDI配伍配制各种底漆、脂肪酸改性醇酸树脂、羟基聚酯树脂与TDI、HDI配伍配制各种通用面漆。羟基聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂与HDI、IPDI配伍配制耐候性(耐黄变)要求高的各种高档面漆等。
异氰酸酯固化的各种羟基端树脂与异氰酸酯发生反应时,固化剂与羟基当量(或mol)相当时就能结合成膜,但实际使用中由于异氰酸与水、醇等发生反应,因此通常用量比理论量大一些(20%~30%)。
常用固化剂
①TDI与三羟甲基丙烷加合物
②TDI、HDI、IPDI三聚体
③缩二脲
分类
通常以丁酯、二甲苯溶解的一定比例的固化剂形式存在。双组分聚氨酯木器涂料在木器涂装使用过程中通常分为以下品种:
底漆通常要求干速和打磨性。面漆通常要求丰满度和硬度、光泽、流平等。
产品配方
PU系列(底漆)
PU系列在底漆方面可分为4个方面,分别是高固底、透明底、水晶或特清底、无粉底等。
PU系列(面漆)
PU系列面漆可分为4个方面,分别是亚光面、亮光面、耐黄半亚白面及耐黄亮光白面。
不饱和聚酯漆
木器涂料中常用的不饱和聚酯漆以不饱和聚酯树脂、乙烯基单体稀释剂、引发剂及促进剂组成。
不饱和聚酯漆具有高固含量、低VOC排放等优点,并且可以一次涂饰获得很厚的涂膜。
在过氧化物引发剂(白水)和促进剂(蓝水)的共同作用下可以在常温下固化。
不饱和树脂漆由于由4个组分组成,因此在使用过程中要非常注意,通常将白水和一份漆混合,蓝水和另一份漆混合,使用时将两份合并,加稀释剂混合均匀后应马上使用,并应尽快用完。通常温度越低使用量越大,不同型号的促进剂的有效成分含量可能不同,因此应通过试验确定用量,否则会引起干燥过快或过慢的问题。同时由于引发剂和促进剂相混产生过氧自由基,很易发生火灾,要特别注意。不饱和聚酯漆通常用作木器涂料的底漆使用,也有一些用于光泽、硬度要求很高的面漆。
PE不饱和聚酯可分为底漆和面漆两个系列,市场上常见的一般是底漆多而面漆少。
调油比例可根据天气和气温的变化相应地减蓝、白水的用量。正常在25℃左右的气温环境下比例为100:1.2:1.4:35。
硝基漆(硝酸纤维素涂料)
纤维素是一种天然高分子聚合物,是以β-葡萄糖(C6H12O6)为基环的脱水多糖大分子,分子式一般写成(C6H10O5)n。
每个环基上有一个伯羟基和二个仲羟基,因此可以对纤维素进行不同的改性。纤维素用无机酸和有机酸酯化生成酯,其中用硝酸酯化的硝酸纤维素大量用于木器涂料中,而用乙酸、丁酸酯化的乙酸丁酯纤维素(CAB)则大量用于塑料涂料中。
三个羟基完全被酯化则生成三硝酸纤维素。
纤维素与硝酸反应可生成一硝酸酯、二硝酸酯及三硝酸酯,通常涂料工业用的硝化棉为取代度1.8~2.3,含氮量为10.5%~12.2%的硝酸纤维素,其中11.7%~12.2%用量最多,而高于12.3%时易分解爆炸。常用以1/2s、1/4s为多。由于常用硝酸纤维素制成的涂料光泽不高,附着力差,固含量太低,因此在制漆过程中通常加入与其相容性较好的树脂提高其性能。
硝酸纤维素涂料,由于通常需用大量的稀释剂,VOC排放较高,在节能减排的大形势下,发展的潜力不大。
硝酸纤维素涂料常用树脂
松香树脂
松香的主要成分是松香酸,常用它的甘油酯及其与顺丁烯二酸酐加成物的甘油酯,这些甘油酯与硝酸纤维素很好地混合成硝酸纤维素漆,通常能增加硬度、光泽及打磨性。
醇酸树脂
不干性油(主要为椰子油及蓖麻油)改性的短油度或中油度醇酸树脂也是硝酸纤维素涂料中常用的树脂。通常可增加柔韧性、附着力、丰满度。
丙烯酸树脂
热塑性丙烯酸树脂由不同单体共聚而成,具有不同的性能。因此也常用于调整硝酸纤维素涂料的各种性能,但由于成本较高,应用受到限制,但有一些可用于金属和塑胶表面。
不同系列产品的示例配方
硝基系列(底漆)
硝基系列(底漆)可分为NC透明底漆和NC白色底漆。
硝基系列(面漆)
硝基系列(面漆)可分为NC亚光清面漆、NC亮光清面漆、NC半亚光白面漆及NC亮光白色面漆。
写在最后
在涂料配方中,助剂虽然占比不大,但其作用却举足轻重。它们对涂料的储存稳定性、施工过程的顺利进行、最终漆膜的性能表现,均发挥着不可或缺的作用。选对助剂,事半功倍!
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