乳液涂料木器

锦绣新技术研究院-水性木器涂料的改进措施

中国是全球涂料生产大国，同时也是世界上最大的家具和玩具生产、出口国。据中国涂料工业协会统计，2010年我国涂料产量是966万吨，其中木器涂料为80多万吨，而水性木器涂料仅占2%左右。水性木器漆必定是一朵美丽的奇葩，盛放在中国木器涂料的春天。...

一、自交联乳液

1、在丙烯酸乳液聚合过程中引入可交联的基团如氨基、乙酸乙氧基、酰氨基和双丙酮基等，乳液依靠基团间的反应成膜，得到具有交联结构的涂膜，可以提高涂膜的耐化学性能。

2、由丙烯酸聚合物乳胶与含盐的溶胶或凝胶组成的水性木器涂料，具有优异的单宁酸封闭性能和耐老化性能。由于自交联乳液的单组分包装形式，克服了低温外交联乳液双组分包装带来的劳动强度大和涂膜质量难以保证的弊端。这种自交联的木器涂料的特点是施工方便、涂膜干燥迅速、硬度高、透明性、耐化学品性优异，并具有较好的低温柔韧性和抗粘连性。

3、室温下得到的自交联体系，升高温度可提高分子的移动性，从而导致乳液体系的快速交联和较高的交联密度。因此自交联木器涂料，特别是低温或常温自交联涂料的研究与开发，已成为当今可交联丙烯酸乳液木器涂料研究的热点。

二、核／壳乳液

1、用醇酸改性丙烯酸乳液，研制出核／壳结构的自乳化丙烯酸乳液，疏水的醇酸链段形成核，而亲水又不皂化的丙烯酸共聚物链段形成乳液颗粒的壳。这种结构既可使涂膜具有好的成膜性、干燥性、抗起皱性及耐化学品性等，又可提高涂料的流变性、与颜料及干料的相互作用及底材、中涂的附着力，同时涂膜的抗水解能力好，乳液的颗粒小，稳定性好。用含甲硅烷基的乙烯基单体合成出的核／壳型室温固化涂料具有优异性能。

2、采用核／壳型的含异氰酸酯基和游离乙酰乙酸基的丙烯酸聚氨酯共聚物，合成的水性树脂制得涂膜固化后具有优异的耐溶剂性能，摆杆硬度(DIN53157)达127s。采用水性聚氨酯分散体与丙烯酸类单体反应制备出了具有核／壳结构的聚氨酯改性丙烯酸水性木器涂料。所制的水性涂料与溶剂型的丙烯酸涂料相比在附着力、耐热性、耐溶剂擦拭性、硬度等方面都有所提高，但是其他性能如耐水性、柔韧性等还有待改进。

三、无皂聚合物乳液

1、传统的聚合物乳液因乳化剂的存在而影响乳液成膜的致密性、耐水性、耐擦洗性和附着力等。无皂聚合物乳液在反应过程中使用的是具有反应性官能团且能够参与聚合反应的乳化剂，完全不添加或仅添加微量的通常意义上的乳化剂，从而消除了传统乳液聚合中乳化剂带来的许多负面影响，提高了乳液涂膜性能。无皂乳液粒子的单分散性较好，表面洁净，可带功能基团。无皂聚合物乳液作为水性木器涂料，可以消除涂膜中乳化剂残留带来的影响，提高涂膜的附着力和耐水性。

2、采用无皂聚合技术研制成水性丙烯酸木器漆用乳液，使用可聚合表面活性剂的无皂聚合，因为可聚合表面活性剂与聚合物粒子可以化学键合而不会随意在涂膜中或向涂层表面迁移，制备的涂膜有更好的耐水性及附着性能。

四、微乳液

通过改善聚合物的形态制成丙烯酸微乳液，可提高乳液涂料性能。传统的乳液木器涂料的珠滴直径在1-10um的范围内，为不透明的非热力学稳定体系，乳液的润湿性、渗透性不好，较难作为木器涂料使用。而微乳液木器涂料胶粒非常小，且表面张力低，对底材具有极好的渗透性、润湿性、流平性和流变性,可渗透到具有极微细凹凸图纹、微细毛细孔道中和几何形状异常复杂的基体表面，使所涂物件具有高质量的加工性，且形成的涂膜具有类似玻璃的极好的透明性、高光泽性，对木器具有极好的装饰性。同时改善了常规乳胶涂料的热力学不稳定性、贮存稳定性等性能。微乳液的研究热点在于降低表面活性剂的添加量，提高微乳液的固含量以及赋予微乳液特种功能。

五、有机硅改性

在水性涂料中使用有机硅助剂，可以显著提高涂膜的附着力、爽滑性、光泽、防粘性、耐水性、耐化学品性、耐高温性、流平性、耐沾污性和耐印刷性等。有机硅改性聚合物具有优异性能的主要原因是有机硅分子表面能低，能消除用高表面张力的水作溶剂而引起的各种涂膜弊病，同时硅氧烷水解生成的硅醇能与底材羟基缩合反应，提高涂膜湿附着力，以及发生硅醇的自交联反应，提高涂膜的综合性能。在水性木器涂料中有机硅的应用主要包括有机硅与树脂的物理混合和化学改性。

六、环氧树脂改性

通过环氧改性水性聚氨酯，将环氧树脂较高的支化度引入到聚氨酯主链上，提高了乳液涂膜的附着力、干燥速率、涂膜硬度和耐水性。通过引入环氧树脂(EP)使水性聚氨酯中具有交联结构，涂膜的耐水性、耐溶剂性以及力学性能都得到提高。在丙烯酸聚氨酯水性树脂乳液的研制过程中，引入环氧基团和反应活性成分，制成的水性木器涂料，在成膜过程中随着乳胶粒子相互挤压，核中聚合物的活性基团与核外的活性成分接触，发生化学交联反应，形成一定的网络结构，因此其硬度、耐水、耐热等主要性能指标有很大的提高。