戶外木質(zhì)窗水性清漆的配方設(shè)計(jì)與應(yīng)用

　　摘要：介紹了一種采用核-殼結(jié)構(gòu)丙烯酸樹脂為主要成膜物質(zhì)的戶外木質(zhì)窗專用水性清漆，并從樹脂選擇、成膜助劑的選擇、流平潤濕劑、消泡劑和流變控制劑的選擇以及生產(chǎn)過程控制討論了對產(chǎn)品性能的影響，并簡單介紹了該產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：戶外；木質(zhì)窗；水性清漆；核-殼結(jié)構(gòu)；丙烯酸聚氨酯分散體

??前言

木材由于具有很好的抗壓強(qiáng)度和抗彎折強(qiáng)度，以及天然、不可復(fù)制、獨(dú)特的紋理效果，使其無論從實(shí)用角度還是審美角度都成為了住宅木質(zhì)門窗的材料。而且木質(zhì)窗加工能耗小，安裝后居室的保溫、隔熱，特別是隔音性能相對于其他材質(zhì)的窗有著顯著的優(yōu)勢，并且易于保養(yǎng)和更換，各種實(shí)木門窗也代表了人和自然融合一體的時(shí)代潮流。由于木材特殊的物理機(jī)械性能、化學(xué)成分特點(diǎn)、木質(zhì)門窗所處的建筑結(jié)構(gòu)位置，要求木質(zhì)門窗的木材涂料除裝飾設(shè)計(jì)需要外，尚需滿足防水、透氣、防腐、防止變形、抗紫外線、耐機(jī)械損傷、易于維護(hù)和翻新等要求。由于這些木結(jié)構(gòu)或多或少地經(jīng)受陽光、紫外線、溫差、雨水、凝結(jié)水等因素的影響，需要符合木材本身特色的保護(hù)與涂裝材料，如果不能很好地解決木材涂裝的技術(shù)問題，規(guī)范適合的涂料和施工工藝，整個(gè)木質(zhì)窗行業(yè)將會受到影響。水性涂料可很大限度地降低大氣中有機(jī)溶劑VOC的排放量，在歐洲、美洲等國家地區(qū)嚴(yán)格的法規(guī)下，成為一種工業(yè)涂料的主流產(chǎn)品類型。在木材水性涂料方面，歐洲水性木質(zhì)涂料本身也已經(jīng)成熟，成為門窗的主要涂料類型；在國內(nèi)，水性木器涂料也已逐漸取代不環(huán)保、毒性大、施工復(fù)雜以及存在安全隱患的溶劑型涂料而備受家具廠和油工師傅的青睞。

??配方的設(shè)計(jì)思路和原理

　　1.1樹脂的選擇

　　水性涂料是以水溶性樹脂或不同類型的分散樹脂為基料的涂料。水性涂料的基本組成為：不同形式的水性樹脂、顏料及填料和有關(guān)助劑。在施工應(yīng)用過程中以水做稀釋劑。而樹脂是水性木器涂料的重要成膜物質(zhì)，是整個(gè)涂料配方的關(guān)鍵成分。目前已成功應(yīng)用于單組分水性木器涂料的樹脂，主要類型有水性醇酸、丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散體和水性丙烯酸聚氨酯分散體。水性醇酸樹脂流平性好、豐滿度高，但干燥慢、涂膜的硬度較低、耐候性差。采用水性聚氨酯分散體制備的水性木器涂料具有低溫成膜性能好、流平性好、豐滿度高、耐磨、手感好及抗回粘性能好等特點(diǎn)，但是價(jià)格相對較高。丙烯酸乳液具有快干、耐光、耐候性好等特點(diǎn)，價(jià)格便宜，但是傳統(tǒng)的丙烯酸乳液耐水、抗回粘以及柔韌性差。采用核-殼聚合技術(shù)合成的水性丙烯酸聚氨酯分散體，不但兼具丙烯酸和聚氨酯樹脂的特點(diǎn)，降低了成本，而且低溫成膜性好，VOC含量低[2]。符合窗框用透明水性清漆的產(chǎn)品性能要求：成膜溫度(MFFT)低、良好的早期抗粘連性和耐沖擊性、外用耐水和耐久性好、高剪切和良好的貯存穩(wěn)定性以及流變性[3]。本試驗(yàn)根據(jù)上述理論并經(jīng)過綜合考慮各種樹脂的性能和價(jià)格后，篩選了3款具有核-殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸聚氨酯分散體A、B和C，它們有類似的固體含量和成膜溫度(MFFT)