水性木器漆配方解析_材料科学_工程科技_专业资料。水性木器漆配方解析 前言：随着环保法规的日益严苛，溶剂型木器漆在越来越多的城市被限制使用，水性木器漆 作为环境友好型涂料成为涂料工业的发展趋势。其中丙烯酸乳液木器涂料以价格低廉，性能 优秀，施工方便成
水性木器漆配方解析 前言：随着环保法规的日益严苛，溶剂型木器漆在越来越多的城市被限制使用，水性木器漆 作为环境友好型涂料成为涂料工业的发展趋势。其中丙烯酸乳液木器涂料以价格低廉，性能 优秀，施工方便成为水性木器漆的新宠。本文通过解析一组以丙烯酸乳液（以下简称PAC） 为基本成膜物的透明水性木器漆，试图分析这种体系的配方要点及注意事项。 简介：PAC体系水性木器漆，是以PAC为主要成膜物，加入适当的颜填料、成膜助剂及其他 助剂而成的单组分木器漆。以挥发干燥为主要成膜方式（伴有自交联的化学成膜），该产品 具有施工方便，性能较好，价格低廉的优点。 用途：用于实木、木皮及中纤板等木质基材的装饰保护。 主要性能：1、优异的装饰性；2、良好的施工宽容性，可以喷、刷、辊涂施工；3、挥发性 有机化合物（VOC）满足国家强制性标准GB 24410-2009之要求；4、涂料性能满足国家标准 GBT 23999-2009之要求；5、清晰度高，能充分体现木材的天然纹理；6、不能出现涨筋等漆 病。 下面以封闭底漆、透明底漆、透明面漆为例，介绍水性木器漆的配方原理及原材料选择原则。 表1 水性封闭底漆配方 序号 原料名称 体积百分比，V% 供应商 备注 1 Acrylice? 1140 60.0 海兰德 自交联丙烯酸乳液 2 LUDOX P W-50 5.0 格雷斯 硅溶胶 3 BYK 093 0.2 毕克 消泡剂 4 BYK 012 0.3 毕克 消泡剂 5 BYK 346 0.2 毕克 基材润湿剂 6 UH 420 0.3 金兄弟 流变助剂 7 PnB 1.5 陶氏 成膜助剂 8 去离子水 32.5 合计 100.0 注：7、8先预混后再加入 点评： 水性封闭底漆配方原理及原料选择： 1、 配方原理：由于木材的水敏性，水性木器漆往往出现“涨筋”现象，这与封闭底漆的性 能有直接关系。对封闭底漆而言，要求流动性好，渗透力强，快干（水尽快挥发，漆膜 尽快固化）而且不能出现气泡； 2、 原料选择： a) 主要成膜物：大粒径乳液(Acrylice? 1140粒径约100nm)粘度低（实测粘度为 37mpa.s /25℃），流动性好，对施工后涂料快速流入木材导管有利，自交联体系能够带来附 加的干燥速度（交联反应带来的体积收缩加速水份释放）和漆膜强度；除上述乳液 外，DSM的XK-14和欧宝迪（ALBERDINGK）的AC-2514也可以选择。 b) 次要成膜物：大粒径（W-50为80nm）、低粘度（实测粘度为 10mpa.s /25℃）的硅 溶胶具有极强的渗透力，帮助底漆渗透到木材导管的微孔（木材导管直径≥15μm） 中； c) 成膜助剂：选择PnB为成膜助剂是因为其比BG环保，而且干燥速度快，可以帮助水 份的逸出，加快封闭底漆的实干； d) 其他助剂：BYK 346降低体系的表面张力（表1 配方25℃静态表面张力为25.4dyn/ cm），使封闭底漆对木材有良好的润湿性；消泡剂选择BYK 093和BYK 012两种搭配， 既能抑制施工过程（特别是刷涂时）产生的机械泡，又能帮助木材中的空气泡逸出； 流变助剂采用聚氨酯类，是因为配方中没有颜填料，不用考虑贮存防沉，只须施工 不流挂，而且低剪粘度不高有利于漆液的流动和渗透。 表2 水性透明底漆配方 序号 原料名称 体积百分比，V% 供应商 1 Acrylice? 1147 45.0 海兰德 2 填料浆 40.0 3 硬脂酸锌浆 6.0 4 BYK 093 0.2 毕克 5 BYK 012 0.1 毕克 6 BYK 346 0.3 毕克 7 DSX AS 1130 1.0 科宁 8 UH 420 0.4 金兄弟 9 DPnB 1.5 陶氏 10 DPM 0.7 陶氏 11 PnB 0.5 陶氏 12 去离子水 4.3 合计 100.0 注：9～12先预混后再加入 附表一 填料浆（体积固含75.8%） 序号 原料名称 质量分W% 供应商 1 去离子水 15.0 2 BYK 2015 9.5 毕克 3 功能填料 75.0 比重1.2 4 BYK 012 0.5 毕克 合计 100.0 附表二 硬脂酸锌浆（体积固含29.7%） 序号 原料名称 质量分W% 供应商 1 去离子水 35.0 2 PnB 21.0 陶氏 3 BYK 2090 15.0 毕克 4 硬脂酸锌 25.0 台色 5 BYK 012 4.0 毕克 合计 100.0 备注 自交联丙烯酸乳液 附表一 附表二 消泡剂 消泡剂 基材润湿剂 流变助剂 流变助剂 成膜助剂 成膜助剂 成膜助剂 点评： 水性透明底漆配方原理及原料选择： 1、 配方原理：很多人有一个误区，认为水性漆丰满度一定差（可能是乳胶漆体积固含低带 来的印象），实际上，只要仔细思考，记住体积，水性木器漆完全可以做到高体积固含 （高丰满度）；上述配方体积固含约为51%，粘度为2200 mpa.s /25℃，施工时加入10%（W/W） 的水，体积固含达45%以上，高于除UPE和UV外的大多数溶剂型木器漆。 2、 原料选择： a) 成膜物：高MFFT的自交联核壳结构纯丙乳液(Acrylice? 1147的MFFT为80℃），对透 明底漆的干燥速度和打磨性有益；除上述乳液外，DSM的XK-52（非自交联）和欧 宝迪（ALBERDINGK）的AC-2714也可以选择。 b) 填料：特殊选择的功能填料具有透明性高（折光指数与乳液极为接近），低吸油量， 水分散体粘度低，比重小，易分散的特点，是本配方的亮点；硬脂酸锌易浮到漆膜 表面帮助打磨，但也易稳泡，用量大了影响透明性；本配方是先将填料制浆，有利 配方平衡； c) 成膜助剂：选择环保型成膜助剂DPnB 、DPM 和PnB搭配是因为这种搭配得到高效 的成膜效果和最佳的挥发梯度，而且干燥速度适中，既可以帮助水份的逸出，加快 透明底漆的实干，又保证漆膜具有充分的开放时间从而有好的流平性； d) 其他助剂：BYK 346降低体系的表面张力（表2 配方25℃静态表面张力为24.8dyn/ cm），使透明底漆有良好的基材润湿性和流平性；消泡剂选择BYK 093和BYK 012两 种搭配，能充分抑制制造过程和施工过程（特别是刷涂时）产生的机械泡；流变助 剂采用丙烯酸类和聚氨酯类搭配使用，既保证了贮存过程中填料不沉降，以保证施 工过程中既不流挂又有充分的流平时间，不产生刷痕。 表3 水性哑光清面漆配方 序号 原料名称 质量分W% 供应商 1 Acrylice? 1147 55.0 海兰德 2 Acrylice? 6135 15.0 海兰德 3 消光浆 6.0 德固萨 4 D-806 3.0 翁开尔 5 BYK 093 0.5 毕克 6 BYK 333 0.1 毕克 7 BYK 332 0.2 毕克 8 BYK 346 0.2 毕克 9 DSX AS 1130 1.0 科宁 10 UH 420 0.4 金兄弟 11 DPnB 1.0 陶氏 12 DPM 0.6 陶氏 13 PnB 0.5 陶氏 14 去离子水 16.5 合计 100.0 附表三 消光浆 注：11～14先预混后再加入 序号 原料名称 质量分W% 供应商 1 去离子水 57.0 2 BYK 190 7.0 毕克 BYK 024 0.5 毕克 3 BYK 420 0.5 毕克 4 TS 100 35.0 德固萨 合计 100.0 备注 自交联丙烯酸乳液 弹性乳液 附表三 PE水性蜡浆 消泡剂 流平剂 流平剂 基材润湿剂 流变助剂 流变助剂 成膜助剂 成膜助剂 成膜助剂 点评： 水性哑光清面漆配方原理及原料选择： 1、 配方原理：水性哑光清面漆，要求硬度适中，抗划伤性好，漆膜平整光滑，同时还应该 有良好的耐水性、耐醇性和防粘连性，作为商品，本品的卖点是比任何溶剂型木器漆均 要优越的耐手汗性。 2、 原料选择： a) 主要成膜物：高MFFT的自交联核壳结构纯丙乳液(Acrylice? 1147的MFFT为80℃）， 有利于得到高硬度的产品；除此以外，DSM的XK-52（非自交联）和欧宝迪 （ALBERDINGK）的AC-2714也可以选择，但硬度稍差些。 b) 辅助成膜物：Acrylice? 6135提供漆膜的韧性，这样整体的抗划伤性要比单纯使用 Acrylice? 1147要好得多，同时也可以减少成膜助剂的用量； c) 成膜助剂：选择环保型成膜助剂DPnB 、DPM 和PnB搭配是因为这种搭配得到高效 的成膜效果和最佳的挥发梯度，而且干燥速度适中，既可以帮助水份的逸出，加快 透明底漆的实干，又保证漆膜具有充分的开放时间从而有好的流平性； d) 其他助剂：BYK 346使面漆有良好的基材润湿性，防止缩孔，BYK 332提供流平性， 防止厚边， BYK 333可以帮助哑粉排列同时提供抗划伤性、防粘连性和流平性；消 泡剂选择BYK 093，可保证高透明性，同时也考虑到面漆多采用喷涂施工，消泡力 不要太强；流变助剂采用丙烯酸类和聚氨酯类搭配使用，既保证了贮存过程中哑粉 不沉降，又保证施工过程中既不流挂又有充分的流平时间；哑粉分散剂采用BYK 190 能保证良好的流动性和稳定性；消光剂使用TS100，是基于其高孔隙率带来的高消 光效率（上述配方600光泽为10-15）；蜡浆提供良好的手感、抗划伤性和抗粘连性。
