蠟助劑在水性木器涂料中的應(yīng)用

引言

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水性木器涂料越來(lái)越受到人們的關(guān)注與青睞。但是與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水性木器涂料仍有許多不足之處，如耐水性特別是耐沸水性差，耐有機(jī)介質(zhì)性能不好，木器裝飾涂層豐滿度差、抗回粘性和耐洗刷性差、機(jī)械強(qiáng)度不理想等,這些都阻礙著水性涂料進(jìn)一步的推廣與應(yīng)用。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，除了通過(guò)設(shè)計(jì)并合成結(jié)構(gòu)適宜的水性樹(shù)脂體系外，選擇合適的助劑也是提高水性木器涂料性能的一個(gè)重要手段；其中，蠟助劑的使用不僅可以提高漆膜的耐刮傷性能，同時(shí)還會(huì)對(duì)漆膜的耐粘連和光澤等性能產(chǎn)生影響。

實(shí)驗(yàn)部分

原料

水性木器涂料專(zhuān)用乳液：工業(yè)級(jí)；蠟分散體、蠟微分散體；蠟乳液；成膜助劑、消泡劑、流平劑、多功能助劑，潤(rùn)濕劑，1,3-丙二醇。

配置工藝

(1)高速分散機(jī)的攪拌速度800r/min,在配漆缸內(nèi)依次加入水性木器涂料專(zhuān)用乳液和1,3-丙二醇，每次加料后的攪拌時(shí)間在10min左右。

(2)將消泡劑溶于成膜助劑中；然后緩慢加入到上述體系中，加完后攪拌時(shí)間不少于60min。

(3)加入流平助劑，攪拌時(shí)間控制在30min左右。

(4)加入蠟乳液，攪拌15min。 

(5)120目濾網(wǎng)過(guò)濾出料。

性能測(cè)試

用激光粒度分析儀測(cè)定蠟乳液的粒徑及分布；

涂料固含量按GB/T1725—1979(1989)測(cè)試；

涂料黏度用旋轉(zhuǎn)漿式黏度計(jì)測(cè)定；

樣品涂膜以后，室溫養(yǎng)護(hù)7d以上以備測(cè)試，用光澤儀測(cè)定其60o光澤；

用正置金相顯微鏡觀察漆膜表面形態(tài)；

按GBIT1762-80測(cè)定漆膜的回粘性能；

用掃描電鏡觀察蠟顆粒微觀形態(tài)。

 蠟助劑的選用

蠟助劑有很多種類(lèi)。本文各選用了一種類(lèi)型的蠟助劑作為研究對(duì)象，其主要成分均是聚乙烯蠟，通過(guò)SEM對(duì)蠟顆粒的微觀形態(tài)進(jìn)行了表征。

本研究中所采用的蠟助劑是一種基于聚乙烯蠟的水性蠟分散體，它不是簡(jiǎn)單的只有一種蠟顆粒組成，既包含了粒徑在10μm以上的無(wú)規(guī)則形狀的直接蠟分散體，也包含了粒徑較小(<1μm)的圓球形微分散體。蠟微分散體的顆粒粒徑一般在1μm以下,基本為球形,且分布比較窄，分布均勻。

蠟助劑在水性涂料中的分散在以前的研究中，有人將蠟助劑的作用機(jī)理稱(chēng)之為“漂浮理論”，也就是蠟助劑分散到涂料體系中之后，在涂料施工之后的物理干燥或固化交聯(lián)過(guò)程中，蠟顆粒會(huì)向漆膜的表面漂移，逐步遷移到涂膜的表面，從而起到保護(hù)作用。

實(shí)驗(yàn)表明，未加入蠟助劑之前，漆膜表面較容易被劃破，而加入不同的蠟助劑后，同樣外力情況下，漆膜表面的劃傷力有較大的提升。其中，分散體的大顆粒在抵抗外力對(duì)漆膜的損傷中起到至關(guān)重要的作用，來(lái)自外部的劃傷力在漆膜表面產(chǎn)生的劃痕在遇到分散在漆膜表面的大粒徑的蠟顆粒后大大減小。但這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，蠟助劑的添加量是個(gè)很關(guān)鍵的因素。

在微米級(jí),根據(jù)體系中蠟助劑的添加量可計(jì)算得到干膜后體系中蠟分散體的質(zhì)量分?jǐn)?shù),然而蠟助劑本身的粒徑也有分布。

蠟助劑對(duì)漆膜耐刮傷性能的影響

以乳液為主要成膜物質(zhì)配制而成的水性木器涂料具有優(yōu)異的硬度、耐黃變和耐水性。將蠟乳液應(yīng)用到該水性木器涂料的制備體系中,在很大程度上可以提高漆膜的耐回粘性和耐劃傷性。

蠟助劑對(duì)漆膜光澤的影響

當(dāng)蠟助劑加入到水性涂料中以后,蠟顆粒近似均勻地分散在體系中,施工以后,分布在漆膜表面的蠟顆粒會(huì)對(duì)漆膜表干以后的光澤產(chǎn)生影響,由于不同類(lèi)型的蠟助劑顆粒大小及分布各不相同,當(dāng)受到光線照射后會(huì)產(chǎn)生不同程度的漫反射,從而對(duì)漆膜光澤也會(huì)產(chǎn)生不同的影響。

蠟助劑消光性對(duì)于配制半光或亞光漆是很有益的,它的加入不僅能夠提高漆膜的抗刮擦和抗回粘性,而且還能減少消光劑的用量,在調(diào)配半光的水性木器漆時(shí)甚至不用消光劑,單純加入蠟助劑就可以達(dá)到理想的消光效果。既節(jié)約了成本又降低了工藝的復(fù)雜性。

結(jié)語(yǔ)

蠟助劑作為一種重要的涂料助劑，均勻分散到水性木器涂料中，不僅能夠提高漆膜的耐劃傷性能和抗回粘性，還會(huì)對(duì)漆膜的光澤產(chǎn)生影響。不同類(lèi)型的蠟助劑由于具有不同的微觀結(jié)構(gòu)，加入到涂料體系中并成為漆膜的一部分，蠟分散體加入到水性木器涂料中能夠明顯提高漆膜的抗刮傷性能與抗回粘性，但是它會(huì)對(duì)漆膜的光澤有影響;而選用粒徑較小的蠟乳液或者微分散體，可以保證漆膜高光澤前提下，使其抗回粘性與抗刮傷性能有所提升。

文章摘自 張勝文, 等:《蠟助劑在水性木器涂料中的應(yīng)用》

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