水性木器涂料及树脂的现状和发展

2008/4/23/08:24 来源：中化建常州涂料化工研究院 作者：何庆迪

此外，其分子链段中的酯基在碱性条件下易发生水解，影响了树脂的贮存稳定性。针对上述情况，许多大公司(如Vianova公司，Servo公司，OMG公司等)正在开发新型络合催干剂来改善于性差的问题，如钴盐和钾盐的络合物就可以使醇酸树脂表现出优异的干性。通过引入耐水解的合成原料(如用间苯代替邻苯，长碳链多元醇代替短碳链多元醇)和控制中和度来解决醇酸树脂易水解的问题．同时通过加入丙烯酸乳液或水性聚氨酯树脂来提高醇酸树脂的保光性，但这要考虑两者的相容性，否则会使涂膜失去光泽度。

    1．2丙烯酸乳液

    与水性醇酸树脂相比，丙烯酸乳液具有快干、保光保色性好等特点，但传统的丙烯酸乳液成膜后，耐水性、抗回粘性及柔韧性较差，不适于水性木器漆的制备。木器涂料用丙烯酸乳液通常其玻璃化转变温度(Tg)较高，涂膜较硬，耐水性比较好，常用于配制水性木器底漆或中低档木器面漆。

    常见的丙烯酸类乳液主要有苯丙乳液、醋丙乳液和纯丙乳液等，这些乳液通常都是热塑性树脂，含有大量的亲水物质，如乳化剂、分散剂、保护胶等，涂膜耐水性差，机械强度差、硬度低、耐污性差。活性基团—Si(OR)x在常温下可以发生交联固化，在丙烯酸乳液中引人该基团可以增加乳液涂膜的交联密度，不仅提高了涂膜的机械强度，同时也大大提高了涂膜的耐水性，加上有机硅氧烷基团的表面张力低，因而具有良好的耐污性。此外Si—O具有极强的键能，能抵御日光中紫外线对涂膜的破坏，所以具有良好的耐候性。为了赋予丙烯酸乳液更加优良的性能，可以通过共聚或共混的方式引进微量功能单体，如N-羟甲基丙烯酰胺，丙烯腈、丙烯酰胺等，利用这些微量功能单体可以对传统的丙烯酸乳液实施羟基、羧基、酰胺基交联，使其具有优良的特殊性能，如丙烯酸可以提供乳液稳定性，甲基丙烯酸羟丙酯有热交联作用，可明显提高涂膜的防水性能及抗拉伸强度，氨基丙烯酸可以明显改善乳液的耐水性及附着力，丙烯酰胺、丙烯腈等可有效提高涂膜的耐水性、耐老化性。很多报道采用少量双丙酮丙烯酰胺与丙烯酸乳液共聚，使聚合物链段上带有酮羰基，在此乳液中加入适量的己二酰肼，配上颜填料和助剂可得到一种可室温自交联的乳胶涂料，大大提高了涂膜的抗压粘性。

    目前，丙烯酸乳液聚合技术已经由传统的均相；聚合技术发展为无皂聚合、核壳(多相嵌段)聚合以及自交联和改性技术。FredBfickmann等人利用核壳和自交联技术成功地合成出核壳结构无表面活性剂的自交联丙烯酸乳液，大大提高了丙烯酸乳液涂膜的硬度、抗划伤性、抗粘连性，柔韧性，并：具有良好的耐化学性、耐油污性、耐久性以及抗紫光性。综合运用这些先进的聚合技术，可制备出适用于高性能木器涂料用的低温成膜性好、涂膜硬度高、耐水性好、抗热回粘性好的丙烯酸乳液。随着水分散多异氰酸酯固化剂的问世，许多公司，如Rohm&Haas、BASF、Bayer等开发生产了含羟基丙烯酸酯乳液，和水性聚氨酯固化剂配合使用，可使涂膜的耐溶剂性得以很大提高，基本接近溶剂型双组分聚氨酯的性能。

    1．3水性聚氨酯(PUD)树脂

    20世纪30年代开始了聚氨酯的研究，50年代后大量科研人员开始从事水性聚氨酯的研究工作，70年代水性聚氨酯产品被成功地开发出来并商业化，并逐渐发展成阴离子型、阳离子型及非离子型3种水性聚氨酯。在水性木器漆中使用比较多见的是阴离子型水性聚氨酯树脂。

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