一种水性木器漆的研制

陈杰，晋军，张新平，刘宪文（陕西宝塔山油漆股份有限公司，陕西兴平713100）

国家发改委颁布的2011 版《产业结构调整指导目录》中明确提出鼓励发展水性木器涂料、限制溶剂型涂料[1]。众所周知溶剂型木器漆含有大量的VOC，对环境和人体造成了一定的威胁，水性涂料作为木器保护产品，成为众多科研单位和企业研究的热点[2- 7]。木器漆赋予木料及木基材料颜色、光泽等所需的美学特征，同时还能使木器抵御因潮湿、细菌滋生、生物降解、化学损伤等造成的破坏[8]。但目前水性木器漆在丰满度、硬度、耐介质性、耐磨性、初期强度、初期抗黏性等方面和溶剂型木器漆相比还存在不足。本文研制了一种性能良好的水性木器漆。

1 试验部分
1.1 试验原料
试验用主要原材料及规格见表1。

1.2 配方及工艺流程
制备工艺为：在容器中加入水，搅拌状态下依次加入部分润湿剂、分散剂、中和剂，然后再逐渐加入乳液及剩余的润湿剂、分散剂、中和剂、助溶剂及增稠剂等进行分散混合。试验配方见表2，具体操作流程见图1。

1.3 性能检测
所研制的水性木器漆性能检测结果见表3。

2 结果与讨论
2.1 乳液的筛选
对乳液的黏度、成膜硬度、耐水性、干燥时间和丰满度进行了比较，结果见表4。可见，ER- 36 所配制木器漆的丰满度、耐水性、硬度良好，而表干时间相近，故选用ER- 36 乳液。

2.2 助剂的筛选
2.2.1 消泡剂筛选
消泡剂的性能试验旨在考察消泡剂的抑泡性、消泡性和脱泡性，试验结果见表5。可知Foamex825 在本试验中具有很好的抑泡和脱泡功能，还具有较明显的润湿、流平作用；Airex902w 具有良好的消泡、破泡功能，并且平整度比较好。

表6 为配合使用消泡剂的试验结果，结果证明将Foamex825 和Airex902w 配合使用，同时可以起到抑泡、消泡和润湿作用，得到比较满意的消泡效果，涂刷在木板上的漆膜表观也比较好。

2.2.2 润湿剂筛选
将木器漆涂刷在木板上，观察漆膜下木纹的清晰程度来观察润湿剂对木材表面的润湿性能影响，本试验表明Wet270 具有良好的润湿性能和抗缩孔性，具体如表7 所列。

2.2.3 成膜助剂筛选
成膜助剂多为高沸点有机化合物，迁移速度慢，挥发速率低，延长了达到最终硬度的时间。成膜助剂对涂膜硬度的影响主要有2 个因素：成膜助剂在涂料中的迁移速度和在空气中的挥发速度[9- 10]。成膜助剂不能挥发，而随时间的推移缓慢移至漆膜表面，带来的问题是涂膜长时间表现为抗黏连性差和耐划伤性差，并且易黏尘。醇酯类成膜助剂一般比醇醚类挥发慢，所以用醇酯作成膜助剂的漆膜硬度实现也慢。DB 和DPnB 的黏度比较低，蒸发速率比较快，水溶性比较好。加入DPnB后漆膜的硬度相对于醇酯- 12 等助溶剂在7 d 后的硬度升高较快，而加入DB 后漆膜的最低成膜温度有所降低，DB 和DPnB 的主要物理数据见表8。

2.2.4 增稠剂筛选
水性木器漆的黏度比较低，在贮存中固体料容易发生沉降，甚至影响使用。因此配制涂料时有必要增稠，以提高涂料贮存稳定性，增加一次施工膜厚，提高丰满度，改进刷涂施工性。由于增稠剂的有机成分含量过高，需将WT- 204 用水化成50%的水溶液使用。这样可以避免WT- 204 突然加入后形成局部增稠过快而分散盘又不能尽快分散造成絮凝。将WT- 202 和WT- 204 配合使用，可以制得表观状态良好的漆膜，具体见表9。

3 结语
本试验通过对乳液、各类助剂的筛选，制备出了性能优于HG/T 3828—2006《室内用水性木器涂料》的一种水性木器漆。所研制的水性木器漆具有优良的漆膜丰满度、耐水性和施工性等特点。