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高品质水性聚氨酯哑光清漆的研制
刘应科，孙艳青，薛伟，刘瑜，丁婧
（江苏三木化工股份有限公司，江苏宜兴214258）
摘要：以水性聚氨酯分散体（PUD）搭配合适的助剂和哑光粉，制得了性能优良的高品质水性聚氨酯哑光清漆，成膜效果优良，性能接近硝基漆，适合制作高档家具漆或者室内木器用装修漆。
关键词：水性哑光清漆，水性聚氨酯，硬度，硝基漆

水性木器漆进入中国市场已有10多年，虽然它以VOC含量低，气味小等特点赢得了欧美装修市场的肯定，但是在中国的发展还是不那么乐观的。这里有一个消费观念的问题，欧美国家的快速消费市场更新换代快，人员流动大，家具更新速度快，房屋翻新频率高，因此对家具漆、装修漆的经久耐用并不苛求。另外，大部分的家具也靠从亚洲国家进口，因此欧美的家具漆市场占有率并不能反映真正的市场需求。也造成了一段时间以来，有的专家和厂家希望通过降低国标质量要求来推广水性木器漆，事实证明，这样的推广是力不从心的。低品质的水性木器漆，中国人不能接受，这种水性木器漆涂装的家具，欧美消费者也不能接受。
中国人口众多，如果照搬欧美的资源利用方式，全球资源将面临极大的挑战，国内居民的经济水平也达不到。因此要求我们的水性木器漆首先要提供足够的保护功能，要有硬度、耐磨损、容易清洁、便于翻新。近年来，我们在水性木器漆用树脂和乳液方面进行了大量的研究，通过大量的实验，明确了以水性聚氨酯乳液为水性木器漆用主要载体的推广方向。水性聚氨酯有以水为载体，VOC含量低，气味轻、干燥快等优点，在木器漆市场应该逐渐得到更大的应用。相信随着国家环保法规的日益严格，越来越多的木器漆生产厂家会对水性木器漆产生浓厚的兴趣。同时，在实际应用中，我们发现水性聚氨酯乳液做亮光漆问题不大，光泽、流平和硬度能很好地做到近似于硝基漆的指标。但是做哑光清漆却存在较多的困难，特别是消光粉的分散性，涂料的储存稳定性、施工消泡性、漆膜透明度、耐划伤方面，与传统的溶剂型哑光清漆在工艺和配方方面，都需要做相应的调整。
本研究通过对消光剂和助剂的调整，制得了储存稳定性好、漆膜透明度高、手感滑爽、耐划伤性优良的高品质水性聚氨酯哑光清漆。
实验部分
1.1实验原料
7640水性聚氨酯分散体：自制；4530分散剂、6220润湿剂、2550消泡剂：EFKA；杜邦1010底材润湿剂：涂料100；252防霉防腐剂、3551增稠剂：深圳海川科技；W500消光粉：格雷斯。
1.2水性聚氨酯哑光清漆配方
原料名称质量分数/%PM5水7.23551176408545300.262200.225500.1W500110100.22520.11.3制漆工艺
将水，PM，3551混匀，加入7640、4530,6220搅拌均匀，搅拌下加入2550和W500后，转速调至1500r/min分散20分钟，加入1010、252分散10min过滤即得水性哑光清漆。
1.4样板的制作
按照GB/T23999-2009要求制作试样样板。
助剂选择与讨论
乳液的选择
市场上常见的水性木器漆基料一般有水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液、水性环氧树脂等。水性丙烯酸树脂水溶性好，透明度高，硬度好，但是制得的水性木器漆耐水性差，漆膜不能用水清洁，不能满足哑光清漆的要求；水性醇酸树脂颜色较深、干燥较慢，无法满足家具厂大面积快速生产；水性丙烯酸乳液干燥快，透明度好，耐水性一般，耐磨性一般，适合制作水性木器漆底漆；水性环氧树脂一般要双组分，干燥速度，与固化剂的相容性随温度变化较大，操作不方便，也不适合做水性木器漆；水性聚氨酯乳液半透明，漆膜干燥快，硬度高，耐磨性好，透明度高，耐沾污性好，适合制作高档面漆，在此，我们选择7640作为哑光漆用聚氨酯乳液。
成膜助剂的选择
水性木器漆用乳液玻璃化温度高，一般都需要加入成膜助剂才能顺利成膜，同时，成膜助剂的加入，也有利于水性木器漆的抗冻融能力，有帮助流平和软化乳液粒子的功能。我们曾经选用十二醇酯（Texanol）,添加量较少，乳液也能顺利成膜，但是对漆膜透明度和硬度有不利影响。我们也曾经选用市场上比较容易得到的材料乙二醇单丁醚（BCS），制得的水性木器漆有良好的流平、透明度、干燥速度，但是因为BCS的毒性，我们最终选择了丙二醇甲醚（PM）做成膜助剂，在漆膜性能和储存稳定性方面同样得到了较好的体现。
增稠剂的选择
水性木器漆黏度太低的话，平面施工都特别容易流淌，立面涂装更会流挂相当严重，储存期间也很容易分层形成硬沉淀，因此选择合适的增稠剂也是水性木器漆必须进行的工作。我们曾经选择纤维素类增稠剂HEC，增稠效果很明显，但是对期末耐水性有不利影响；我们也曾经选用碱溶胀型增稠剂，增稠效果也不错，但是对漆膜透明度和流平性有不利影响。因此我们选用了缔合型增稠剂，通过我们多次实验，发现罗门哈斯RM-8W