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单组份水性木器漆的应用

分类:技术文章 发布时间:2020-05-15 412次浏览

单组份水性木器漆的应用

一.前 言

单组份水性木器漆是以水为溶剂,以特种乳液为成膜物质,配以相关助剂,经一定混合工艺合成的涂料,其显著特点是以水为溶剂替代有机溶剂,避免了传统溶剂型木器漆对人体和环境的伤害,可实现当日涂刷当日入住。目前国内外水性木器漆有三种类型:以核壳结构苯丙乳液为成膜物质的水性漆,以聚氨酯分散液为成膜物质的水性漆和以丙烯酸聚氨酯共聚乳液为成膜物质的水性漆。但目前国内外以上三种水性漆从性能指标与溶剂型木器漆相比,在硬度、耐磨、耐热、耐水等指标上难以达到要求。但可以满足装修的要求。国内目前研制出能解决此类问题的水性树脂乳液。用此树脂乳液制成的水性木器漆在硬度、耐磨、耐热等方面可达到地板漆和家具漆的要求,是单组份木器漆的环保型替代产品。

二、木器漆市场与政策法规

欧美等发达水性木器漆已占木器装饰漆市场的60%,美国水性木器漆销售量约为6万吨/年,欧洲约为20万吨/年。2001年我国木器漆占全国涂料量的10.8%,达到24吨,水性木器漆却不足3000吨,目前市场上水性木器漆仅有两三个品牌,并且以国外品牌为主,其价格也很高,但性能指标难以满足使用要求。大量使用的是溶剂型木器漆,主要有销基

漆、聚酯漆、醇酸漆等品种。而溶剂型木器漆含有大量苯类、酯类、酮类、游离TDI(甲苯二异氰酸酯)等有机化合物,这些有机挥发物能够使人中毒甚至导致癌症。有些不合格的溶剂型溶料中的甲醛残余物严重超标,能使人产生肺水肿、肾炎、血尿、肝中毒等疾病。排放到大气中的有机化合物在阳光下产生化学反应,产生许多活性物质或酸性物质,形成化学烟雾,破坏臭氧层,对人类健康产生了新的威胁。从资源上说,溶剂型涂料消耗了大量的石油资源,而人类的石油资源又是有限的,这种矛盾会导致石油资源日趋紧张。我国环保法规在逐步建立和健全,《化学建材产业“十五”计划和 2010 年发展规划纲要》中也提出装饰涂料向水性化,环保型发展的要求,从 2002年1 月1日起,“室内装饰装修材料中有害物质限量”标准开始实施。这意味着木器漆的推广与应用在强制性地向环保型发展。随着消

费者环保意识的逐渐增强,装修装饰市场的逐渐规范,水性木器漆将越来越受到青睐,其需求量将逐年快速增加。

三、木器漆技术性能与应用根据我国国情,木器漆要在硬度、耐热、耐磨、耐水等方面达到比较高的水平,水性木器漆也应符合此要求。对单组份水性木器漆而言,要达到要求技术难度较高。市场上性能指标相对较好的单组份水性木器漆一般使用的成膜物质是丙烯酸聚氨

酯树脂乳液,如果技术成熟,此类乳液可合成核壳结构。但我们对从市场上得到的水性木器漆进行分析,发现其所用树脂核壳结构含量较少,技术性能指标也不尽人意。我们在丙烯酸聚氨酯水性树脂乳液的研制过程中,引入环氧基团和相应活性成分进行改进,对技术交流

生产工艺参数进行大量的实验探索,通过逐级放大实验,提出了一套易于生产操作,又能较好地控制产品质量的生产方案,大大提高了核壳结构的转化率,改进了产品的性能。用此水性树脂乳液制成的水性木器漆,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。我们将用环氧改进的丙烯酸聚氨酯水性树脂乳

液合成的水性木器漆性能指标与市场上国内、国外各知名品牌进行对比,具体对比如下表所示:从以上结果可以看出,产品 C 在硬度、耐热、耐水等指标上远远超过产品 A 和产品 B ,达到家具漆和地板漆的使用要求,而售价仅有此类产品的 2 / 3 。

目前市场上以产品A和产品B为代表的水性木器漆,只适用于涂装装饰装修用木质材料,使用于家具、木地板上时其硬度、耐磨、耐热、耐水等性能指标难以达到使用要求,而产品 C 可完全达到家具、木地板涂装使用要求。目前家具、木地板涂装中使用的是溶剂型木器漆,这对人们身体健康和环境都有很大危害,更限制了家具、木地板的出口,因为国外对家具、木地板产品的环保要求很严格,涂刷溶剂型木器漆的家具、地板达不到他们的环保标准。如果使用水性木器漆产品,可以解决这个问题,因此,水性木器漆的推广具有较高的社会效益和经济效益。

四、展 望

我国己加入 WTO,随着经济的全球化,环保问题也引起各个的关注,我国对溶剂型木器漆产品实施强制环保标准,必将推动水性木器漆快速发展。高性能单组份水性木器漆以其卓越的性能在市场中有着广阔的发展前景,它将替代溶剂型木器漆在家具、地板、装修装饰业掀起—场革命。

参考文献

1.曹同玉,刘庆普等,聚合物乳液合成原理性能及应用.北

京:化学工业出版社,1997

2.水性聚氨酯涂料的研制,大连理工大学,Y267068

3 .木地板用水性聚氨酯清漆,《聚氨酯工业》,96(4)一 5 5


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