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。
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 C),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
夕卜,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 C)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》15卩m)
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笔低体系的表面张力(表1配方25 C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。
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 125 C,施工时加入10(W/W 的水,体积固含达45%^上,高于除UP罰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80C),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笔低体系的表面张力(表2配方25 C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。
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80C),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60°光泽为10-15);蜡浆提供良好的手感、抗划伤性和抗粘连性。
e)。