2025-12-16 08:23
随(sui)着中國(guó)對環保(bǎo)的日益(yi)重視,溶(róng)劑型塗(tu)料水性(xing)化逐✨漸(jian)♻️成爲大(dà)家的共(gong)識,木器(qì)漆也不(bu)例外。近(jin)些年水(shui)性木器(qì)漆逐漸(jiàn)成爲了(le)研發的(de)重點,吸(xi)引了越(yue)來越多(duo)的關注(zhu)。特别是(shì)近年來(lái),國内🙇🏻大(da)型家具(jù)廠商對(dui)水📱性木(mu)器漆的(de)興趣日(rì)♊益濃厚(hou),更是形(xing)成了對(dui)水性木(mu)器漆的(de)現實需(xu)求。原因(yīn)主要有(you)以下三(sān)點:
a) 國内(nèi)隻有少(shao)數工程(chéng)師熟練(lian)掌握了(le)水性木(mù)器漆研(yan)發技術(shù);
b) 水性木(mu)器漆廠(chǎng)商的幹(gàn)燥條件(jiàn)要求與(yu)用戶現(xiàn)有幹燥(zao)工藝🔞不(bú)匹配;
c) 原(yuán)材料市(shi)場不豐(feng)富,特别(bié)是特效(xiao)助劑種(zhǒng)類偏少(shao)。
一、水性(xìng)木器漆(qī)的基本(běn)構成
與(yǔ)油性木(mu)器漆類(lei)似,下列(lie)因素有(you)助于水(shuǐ)性木器(qì)漆的定(ding)向:
3、流平(ping)性
5、良(liang)好的分(fen)散
與油(yóu)性體系(xi)不同,水(shui)性體系(xì)最大的(de)難點是(shì)特效填(tian)料定向(xiang)助劑的(de)缺乏,例(lì)如水性(xìng)體系很(hěn)難找到(dào)類似于(yu)油性聚(ju)酰胺蠟(la)或者CAB這(zhe)種對填(tian)料定向(xiang)有特效(xiao)的助劑(ji),因此水(shui)性配方(fang)工作者(zhe)必須更(gèng)加耐心(xīn)的對市(shi)面上助(zhu)劑進行(háng)篩選,以(yǐ)滿足上(shang)述5點因(yin)素。
二(er)、成膜助(zhù)劑的選(xuan)擇
類似(si)于溶劑(jì)型塗料(liao)中真溶(róng)劑和助(zhu)溶劑,水(shui)性體系(xì)中成膜(mó)助🔴劑✊也(yě)扮演了(le)類似的(de)角色,也(ye)可以據(jù)此進行(hang)分類。針(zhen)對水👌性(xìng)塗料幹(gan)燥,有一(yī)句經典(diǎn)的評價(jia):溶劑型(xíng)塗料幹(gan)燥是溫(wēn)度主導(dǎo),濕度幹(gàn)擾;水性(xing)塗料是(shi)濕度主(zhǔ)導,溫度(dù)幹擾。
對塗料(liào)工程師(shi)而言最(zuì)在乎的(de)是實際(ji)應用效(xiào)果,衆多(duo)研💘究💋人(ren)員對此(ci)進行了(le)不斷的(de)研究,撰(zhuan)寫了各(ge)種書籍(jí)、文章,甚(shèn)至還有(you)專門的(de)軟件,所(suo)以現在(zai)至少可(ke)以大緻(zhì)定性描(miao)㊙️述這些(xie)揮發過(guò)👄程,并且(qiě)可以通(tōng)過有效(xiào)的選擇(zé)和搭配(pèi)來解決(jue)一些現(xiàn)實問題(ti),這對塗(tú)料❌配方(fang)工程師(shi)來說已(yǐ)經基本(ben)夠用。
良(liang)好的助(zhu)成膜性(xìng):可以降(jiang)低成膜(mó)助劑使(shi)用量,配(pei)方更加(jiā)💘靈活;
快(kuài)幹性:這(zhè)點對填(tián)料定向(xiàng),早期性(xìng)能的重(zhòng)要性不(bú)言而喻(yu)💞;
适當的(de)揮發梯(tī)度:适量(liàng)的慢揮(huī)發成膜(mó)助劑對(dui)成膜緻(zhì)密性以(yǐ)☀️及防止(zhi)縮邊等(děng)方面具(ju)有很大(da)的幫助(zhù)。
目前主(zhǔ)流的成(chéng)膜助劑(ji)選擇有(yǒu)丙二醇(chun)甲醚(PM)、乙(yi)二醇丁(ding)醚㊙️(BCS)、二乙(yǐ)♻️二📞醇乙(yǐ)醚(DEE)和二(èr)乙二醇(chún)丁醚(DEB)。
爲(wei)了追求(qiú)更快的(de)幹燥速(sù)度,甚至(zhì)會選擇(ze)乙醇、丙(bǐng)酮、苯甲(jia)醇等快(kuài)揮發溶(róng)劑,幾乎(hū)是無所(suǒ)不用其(qí)極。
在這(zhe)些醇醚(mi)類溶劑(jì)中,PM的選(xuan)擇主要(yao)因爲其(qi)快速揮(huī)發💞的能(neng)力,隻能(néng)作爲助(zhù)溶劑,而(er)BCS、DEE和DEB主要(yao)是爲了(le)建立一(yī)個🔴适宜(yí)的揮發(fa)梯度,同(tóng)🌈時乙二(èr)醇醚類(lei)溶劑還(hai)具有在(zai)不🐕同濃(nong)度下表(biao)面張力(lì)可以保(bǎo)持基本(ben)不變的(de)能力,因(yin)此🏃🏻有助(zhu)于得到(dào)更好的(de)操作性(xing),并具有(yǒu)一定的(de)耦合性(xing),便于填(tián)料潤濕(shi)🐆分散。此(cǐ)外也💁有(yǒu)文獻表(biǎo)明🏃♂️,在一(yī)個比較(jiao)長的幹(gàn)燥時間(jiān)内,相同(tóng)的揮發(fā)速📱度下(xia),親水性(xìng)成膜助(zhu)劑在體(tǐ)系中殘(cán)留更低(dī)。
三、流(liu)變助劑(jì)的選擇(zé)
在水性(xìng)木器漆(qī)體系中(zhōng),流變助(zhù)劑有着(zhe)極其重(zhòng)要的地(di)位,影響(xiǎng)着塗料(liao)的各個(ge)方面,一(yī)個理想(xiang)的有效(xiao)的流變(biàn)曲線👣需(xū)要🎯具備(bei)兩個方(fāng)面的作(zuo)用:
1、觸變(bian)性:
2、後(hou)期流動(dòng)性,或者(zhe)從一個(gè)更高的(de)角度看(kàn)體系的(de)流平☁️:
這裏對(dui)水性體(tǐ)系流變(biàn)助劑做(zuò)一個簡(jiǎn)單的介(jiè)紹,水性(xing)工業塗(tu)💜料體系(xì)常用的(de)流變助(zhu)劑主要(yào)有以下(xià)三類:
a) 堿(jian)溶脹型(xing);例如纖(xian)維素類(lèi),丙烯酸(suan)(ASE)類,這類(lèi)對水相(xiàng)增稠,對(duì)🏃pH值非常(cháng)敏感;
b) 締(di)合PU型(HEUR);一(yi)般分爲(wei)三類,牛(niu)頓型(建(jian)築塗料(liao)領域中(zhong)常說的(de)流💰平劑(ji)),假塑性(xing)和強假(jiǎ)塑型(我(wo)們的體(ti)系需要(yao)使用強(qiáng)假塑型(xíng))。這類對(duì)顆粒增(zēng)稠,對表(biǎo)面活性(xìng)劑敏感(gǎn),對pH值不(bú)敏感🥰;
選擇(ze)堿溶脹(zhang)流變助(zhù)劑主要(yào)是基于(yú)幾點:
2、對體(ti)系的HLB 值(zhí)不敏感(gan);
3、對pH值非(fei)常敏感(gan)。
需要指(zhi)出的是(shì)如果不(bu)是對pH值(zhí)和中和(hé)劑做精(jing)心設計(ji)🌈,堿溶脹(zhang)流變助(zhu)劑本身(shēn)并不會(huì)對流平(píng)有利。有(yǒu)些人還(hái)爲此進(jin)行了專(zhuan)門的研(yán)究,這也(ye)是後來(lái)HEUR類流變(bian)助劑得(dé)到發展(zhǎn)的原因(yin)。通常相(xiàng)比ASE或者(zhe)⛷️纖維素(su)類,HEUR觸變(bian)性稍弱(ruo)一些,但(dan)對👉體系(xì)流平很(hěn)有幫助(zhu)🐅。特别是(shi)噴塗時(shí),高剪粘(zhan)度((強假(jia)塑型)高(gāo)于堿溶(rong)脹型,有(you)效防止(zhǐ)飛濺,同(tong)時濕🐅膜(mó)更厚,有(yǒu)利于流(liu)🧑🏽🤝🧑🏻平。
對于(yú)儲存穩(wen)定性,根(gen)據乳膠(jiao)漆的經(jīng)驗,堿溶(róng)脹型是(shi)對體系(xì)的水相(xiàng)增稠,而(er)HEUR是對比(bi)較疏水(shuǐ)的顆粒(lì)增稠。如(ru)果單用(yòng)🐕一種類(lei)型的流(liú)變助劑(ji),難以獲(huò)得長期(qī)的滿意(yì)的🌐儲存(cun)穩定性(xing)(當然并(bìng)非不可(kě)能),如果(guo)拼用則(ze)可以獲(huo)得最佳(jiā)效果,這(zhè)些都是(shi)我們想(xiǎng)選擇HEUR類(lei)流變✨助(zhu)劑的原(yuan)因之一(yi),正是鑒(jiàn)于HEUR類流(liu)變助劑(jì)有上述(shù)優點,如(ru)果有效(xiao)的📞使用(yong)強假塑(sù)型HEUR,一定(ding)可以獲(huo)得最佳(jiā)效果。
但目前(qian)的結果(guǒ)是,使用(yong)蠟類增(zēng)稠劑配(pei)合ASE,可以(yi)比較簡(jiǎn)單的獲(huo)得一個(gè)比較令(lìng)人滿意(yì)的表面(mian)效果。
PH 值對水(shuǐ)性塗料(liao)的影響(xiang),可以查(cha)到非常(cháng)多的論(lùn)述,或者(zhě)可以參(can)考☂️安格(ge)斯對AMP-95 的(de)介紹,各(gè)種類型(xing)的胺都(dou)可以用(yòng)來做pH調(diào)節劑,但(dàn)選擇pH值(zhí)調節劑(jì)主要從(cóng)兩個方(fāng)面來考(kǎo)慮:體系(xì)主成份(fèn)的反應(ying)性;揮發(fā)速度。
溶劑型(xing)體系可(ke)以通過(guo)表面張(zhāng)力差、低(dī)粘度來(lái)促進流(liú)平💔。通過(guo)選擇合(hé)适的溶(róng)劑,使得(de)溶劑的(de)揮發會(hui)導緻表(biǎo)面張力(lì)的變化(hua),因此波(bo)峰和波(bō)谷的溶(rong)劑揮發(fā)差異會(huì)導緻表(biao)面張力(li)的差異(yì),促使體(ti)系流平(ping)。
水性(xìng)體系的(de)流平當(dāng)然不會(huì)僅限于(yú)靠低粘(zhan)度流平(píng),市面上(shàng)也有足(zu)夠多的(de)流平劑(jì)來供大(dà)家選擇(zé),碳氫類(lèi)、氟💁碳類(lèi)、矽類、酯(zhǐ)類和丙(bǐng)烯酸類(lèi)。
1、靜态(tai)表面張(zhāng)力(也有(you)稱之爲(wei)平衡态(tài)表面張(zhang)力);
2、動态(tài)表面張(zhang)力。
還(hái)需要專(zhuan)門指出(chū)的是水(shui)性流平(píng)助劑并(bìng)非不可(kě)或💘缺,有(you)聲⭕稱從(cong)來不在(zai)水性木(mù)器漆中(zhōng)使用任(ren)何專門(men)的流平(ping)劑,同樣(yang)💰可以獲(huò)得卓越(yue)的表面(miàn)效果,這(zhè)種做法(fǎ)也是有(yǒu)道理的(de),從一定(dìng)程度上(shang)說碳氫(qīng)類也好(hǎo),氟㊙️碳類(lei)也好,這(zhe)些流平(ping)劑作用(yong)應該體(tǐ)現在以(yǐ)下幾個(ge)㊙️方面:降(jiàng)低表面(miàn)張力;提(ti)高潤濕(shī)性;消除(chu)幹燥過(guò)程中🌈,表(biǎo)面張力(lì)差異導(dao)緻的桔(ju)皮或者(zhě)貝納德(dé)漩流📐渦(wo)。
由于表(biao)面活性(xìng)劑的關(guan)系,水性(xing)體系的(de)表面張(zhāng)力一直(zhí)🔞會保持(chi)在比較(jiao)低的水(shui)平,這時(shí)體系的(de)表面張(zhāng)力已經(jing)可以滿(mǎn)足基本(ben)的潤濕(shī)需要,而(er)且水分(fèn)的揮發(fā)👉不會導(dǎo)緻體系(xì)的表面(mian)張力大(da)幅度上(shang)升,此外(wài)水性💘木(mu)器漆水(shui)揮發快(kuài),粘度上(shàng)升快,流(liú)平時間(jiān)短(所以(yi)有可能(neng)刷塗自(zi)幹采用(yòng)流平劑(jì)效果會(huì)更好些(xiē))。當然也(ye)🧡有稱動(dòng)态表面(miàn)張力對(duì)水性流(liú)平非常(chang)重要,可(kě)惜沒有(yǒu)看到具(ju)體論述(shù)💃🏻,無論如(ru)何不使(shi)用流平(píng)助劑隻(zhī)是一種(zhong)境界,大(dà)家還需(xū)要對比(bi)實驗,進(jin)行合理(lǐ)的選擇(zé)📧。
a)、體(tǐ)系的粘(zhān)度盡可(kě)能由流(liú)變助劑(jì)提供,具(jù)有一定(dìng)的觸變(bian)性,而🌏且(qiě)在抗流(liú)挂需要(yào)後,增稠(chóu)效果消(xiao)失,此外(wai)塗料♉的(de)粘度還(hái)🆚不要太(tài)高,以免(mian)影響過(guò)濾;
此外(wài)對于填(tian)料選擇(ze),還可以(yi)大膽的(de)設想,細(xi)粒徑的(de)填料能(neng)獲得更(geng)佳的定(ding)向效果(guo)。如果有(you)兩片上(shang)下排列(lie)的填料(liao),他們✊之(zhi)間一定(ding)存在大(da)量的乳(ru)液顆粒(lì),這些乳(rǔ)液💜顆粒(lì)肯定不(bú)會非常(chang)均勻的(de)分布,在(zai)塗膜收(shou)縮過程(cheng)中,乳液(ye)顆粒會(hui)盡可能(néng)的趨向(xiang)均勻分(fen)布,這✉️就(jiu)存在一(yi)個乳液(ye)顆粒移(yí)🤩動的問(wen)題。
六、其(qí)他助劑(ji)
從水性(xìng)木器漆(qī)性能改(gǎi)進方面(mian)來說,幾(ji)年前人(ren)們對😘水(shui)性✊木器(qi)漆的性(xing)能,例如(rú)附着力(li)、硬度、耐(nai)醇、耐摩(mo)擦等,還(hai)有非常(chang)大的懷(huai)疑。但現(xian)在大多(duo)數工程(cheng)師不再(zài)有這樣(yang)的顧慮(lü),從理論(lùn)上說水(shuǐ)🧡性乳液(ye)由于更(geng)高的分(fèn)子量(通(tong)🐅常幾十(shi)萬🌈到百(bǎi)萬),因此(cǐ)可以獲(huò)得比油(you)性⛱️體系(xì)更好的(de)物化性(xìng)能。但溶(rong)劑型原(yuán)材料已(yi)經非常(chang)發達,技(ji)術研發(fa)🏃🏻人員可(kě)以通過(guò)🈲特殊原(yuán)材料選(xuǎn)擇,或者(zhe)助劑來(lái)獲得超(chāo)🔅高性能(néng)的塗層(ceng),水性産(chǎn)品還不(bú)是👨❤️👨很豐(fēng)富,也沒(méi)有性能(neng)❗超級出(chu)衆的乳(rǔ)液可以(yi)選擇,正(zheng)确的使(shi)用成膜(mo)助劑,搭(dā)配适合(he)體系的(de)助劑來(lái)改善是(shi)具備可(ke)行性的(de)。
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