高固含、快干型水性木器白色底漆的配方設(shè)計(jì)

《高固含、快干型水性木器白色底漆的配方設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、水性木器涂料由于自身存在硬度、豐滿度和價(jià)格等問(wèn)題,在一定程度上限制了水性木器涂料在工業(yè)的推廣和應(yīng)用,尤其是對(duì)于凹凸不平的底材,例如夾板類或者中纖板等,想要封閉住中纖板上的所有纖維往往需要多道施工,而客戶希望在保證封閉性的同時(shí)為降低成本而提出減少施工次數(shù),只在中纖板上涂裝兩遍水性白底漆,要求好的打磨性和填充性,并且在夏天(溫度大約30℃,濕度大約70％)干燥1h后打磨不粘砂紙,對(duì)底材有良好的封閉作用并且價(jià)格便宜。而普通的水性白底漆由于固含低、封閉性不佳等問(wèn)題應(yīng)用于中纖板的封閉涂裝時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：有的填充性好但是

2、打磨性不佳；有的打磨性好但是封閉性不良需要多道施工；有的性能好但是價(jià)格昂貴客戶不接受以及還存在儲(chǔ)存穩(wěn)定性不佳,一段時(shí)間白底漆出現(xiàn)大量沉淀等問(wèn)題。本研究的目的是為客戶開(kāi)發(fā)一款價(jià)格合適、性能優(yōu)良的應(yīng)用于中纖板底材封閉的高固含快干型的水性白色底漆。1配方的設(shè)計(jì)思路和原理1.1乳液的選擇乳液是水性木器涂料的重要成膜物質(zhì),是整個(gè)配方的關(guān)鍵成分。聚氨酯類乳液雖然性能優(yōu)良,耐磨性和耐化學(xué)品性能好,但是沒(méi)有價(jià)格優(yōu)勢(shì)；丙烯酸聚氨酯乳液具有水性聚氨酯優(yōu)異的性能,又具有丙烯酸樹(shù)脂優(yōu)異的耐候性及對(duì)顏料的潤(rùn)濕性等性能,但是一般用于制備中高檔水

3、性木器面漆,而丙烯酸類的乳液制成的木器涂料具有干燥速度快、保光和保色性以及附著力好等優(yōu)點(diǎn),是目前應(yīng)用于水性木器涂料領(lǐng)域的主要乳液品種,尤其適合于廉價(jià)而快干的底漆制作。本試驗(yàn)經(jīng)綜合考慮各種丙烯酸乳液的價(jià)格和性能后,最終篩選了兩款進(jìn)口具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸乳液A和B,它們有類似的固含量和成膜溫度,數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。表1乳液的基本數(shù)據(jù)底漆中乳液的選擇好壞影響涂膜的干燥速度、成膜性、顏填料的分散性等,對(duì)不平的底材應(yīng)該盡量選擇粒徑小、滲透性好的乳液,小粒徑的乳液具有好的填充性,細(xì)小的顆粒能夠很好地滲透到導(dǎo)管處,起到填平作用,將兩款乳液

4、制成水性白色底漆后,配方見(jiàn)表2,比較兩者的干燥速度、打磨性、填充性等,結(jié)果見(jiàn)表3。表2水性白底漆配方注：白色漿是自制的,固含量為70％。表3基本性能測(cè)試結(jié)果注：1.除填充性和打磨性在中纖板上測(cè)試,其余測(cè)試都是在黑白格遮蓋力紙上(75μm)。2.成膜以及檢測(cè)的環(huán)境溫度為30℃,濕度70％左右。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在相同的配方體系中,只是乳液不同,1＃和2＃相比,具有相似的填充性,但是在打磨性方面,前者具有明顯的優(yōu)勢(shì),同時(shí)乳液B具有更快的干燥速度,并且有更好的成膜性,這3點(diǎn)優(yōu)勢(shì)很大程度上滿足了制作水性白底漆的乳液的要求。

5、乳液B是一款進(jìn)口的丙烯酸類的金屬交聯(lián)型乳液,具有合適的玻璃化溫度(43℃),中等的Tg使乳液既能夠擁有好的成膜性,具有合適的硬度,同時(shí)保證底漆的打磨性。因?yàn)槿绻橐旱牟ＡЩ瘻囟忍?配方中成膜助劑的量需要加大,另外水性涂料的成膜受環(huán)境濕度和溫度的影響很大,高Tg的涂膜容易出現(xiàn)開(kāi)裂,尤其是在基材不平的表面,出現(xiàn)的概率很大,玻璃化溫度低,成膜性雖然好,但是涂膜容易發(fā)黏,并且容易粘砂紙,由于客戶對(duì)底漆的打磨性要求很高,夏天成膜1h后就必須打磨并且要求幾乎不能粘砂紙,所以在配方中不宜選用玻璃化溫度太低的乳液。乳液B的紅外分析

6、光譜測(cè)試見(jiàn)圖1,激光粒度儀測(cè)試見(jiàn)圖2。圖1乳液B的紅外光譜圖圖2乳液B的激光粒度儀分析從圖1可以看出波數(shù)為2955cm-1、1731cm-1、1451cm-1、1148cm-1和842cm㎝-1處都是丙烯酸樹(shù)脂的特征峰。從激光粒度儀的結(jié)果表4中看出,該乳液的平均粒徑為0.073μm,細(xì)的粒徑保證對(duì)基材的滲透性,能夠快速滲透到木材纖維中,并且此款乳液為金屬自交聯(lián)型,保證涂膜具有一定的交聯(lián)密度以及對(duì)基材的附著力。表4乳液B的激光粒度儀分析結(jié)果1.2填料的選擇水性白色底漆中加入填料不僅可以提高色漆體系的PVC,改善涂料的施

7、工性能,提高顏料的懸浮性和防止流掛性,又提高涂膜的機(jī)械性能和化學(xué)性能,同時(shí)還能降低鈦白粉的用量,降低成本。用于白底漆中可以采用的填料很多,主要有滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化硅、石膏、高嶺土等[1]。筆者研究了不同的填料在涂膜中發(fā)揮的作用以及對(duì)涂膜產(chǎn)生影響,篩選出合適的填料和比例,試驗(yàn)配方見(jiàn)表5,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。表5不同填料的水性白色底漆配方表6不同填料的水性白底漆性能測(cè)試結(jié)果注：1.除填充性和打磨性在中纖板上測(cè)試,其余都測(cè)試都是在黑白格遮蓋力紙上(75μm)。從表6結(jié)果可以看出滑石粉和高嶺土可以為涂膜提供好的打磨性

8、,由于這些填料都具有較低的莫氏硬度,滑石粉的莫氏硬度為1,是所有填料中最小的,這些填料的存在保證了底漆的打磨性,還能夠更好地幫助成膜,為涂膜提供抗劃傷性,滑石粉主要成分為硅酸鎂,吸油量一般,2.7～2.8g/cm3的密度使它在涂料中不易下沉。另外它還能幫助鈦白粉懸浮,起到防止涂料流掛的作用,低成本使其在底漆中得到大量的應(yīng)用。高嶺土可以增加填充性