家具表面装饰用水性涂料的制备与性能研究

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薄木和预油漆纸是两种人造板贴面材料。其特点是能够装饰有曲面的板材,并且表面的花纹能够显示出天然实木的效果。溶剂型涂料由于其优越的性能成为涂饰的首选涂料,但是溶剂型涂料在配制和使用过程会释放大量挥发性有机气体(VOC),对环境和人体造成危害。随着人们环保意识的提高和相关法律的出台,传统的溶剂型涂料逐渐被新型的环保涂料代替,水性涂料是新型环保涂料中重要的部分。本研究中对薄木用常温固化涂料和预油漆纸用烘烤固化涂料进行优化配制和涂饰,并对其性能进行探究。薄木用涂料选用水性羟基丙烯酸酯乳液和异氰酸酯组成的热固性涂料。对市场上的水性羟基丙烯酸酯进行筛选,选择三种水性羟基丙烯酸酯分别与异氰酸酯配制涂料,对涂膜性能进行测试,选择较好的的一种羟基丙烯酸酯作为主要成膜物质。然后研究了不同的-NCO/-OH摩尔比对漆膜性能的影响,最佳的-NCO/-OH摩尔比为1.3。这种双组分水性木器漆在常温下能够固化成膜。通过性能测试表明,这种水性涂料具有良好的耐醇性、耐碱性、耐污染性、耐干热和耐湿热性,以及较高的硬度。用FTIR对固化前后丙烯酸结构的改变进行了表征。预油漆纸用涂料选用氨基/丙烯酸酯烘烤涂料。选用水性羟基丙烯酸酯作为主要成膜物质,部分甲醚化三聚氰胺作为固化剂,添加适量的各种助剂配制成氨基/丙烯酸酯烘烤漆。通过实验选定烘烤温度为140℃,氨基/丙烯酸酯的固体质量之比为0.27/1.此时涂膜的各项性能均通过相关测试。用红外光谱研究氨基/丙烯酸酯在反应前后结构的变化,用差示量热扫描法和热重法对涂膜的热性能进行分析。在市场上选择的用于配制预油漆纸用氨基/丙烯酸酯涂料的水性羟基丙烯酸乳液的固含量不高,活化期较短,在耐化学性方面存在不足。为了改善氨基/丙烯酸酯烘烤漆的性能,本研究选择合适的丙烯酸酯单体,通过乳液聚合合成水性羟基丙烯酸乳液。通过对乳化剂用量、引发剂用量、丙烯酸用量等进行优化,合成固含量为50%,耐化学品性较好,活化期较长的水性羟基丙烯酸乳液。并将此水性羟基丙烯酸乳液配制成的烘烤漆性能和市场上的其他水性羟基丙烯酸酯配制的烘烤漆进行性能进行比较,性能相差不大。用ZetaPALS粒度仪测定合成的水性羟基丙烯酸乳液的粒径及其粒径分布,用红外光谱对其结构进行表征。
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