渝公網(wǎng)安備 50022402000696號(hào)
單組份水性木器漆的應(yīng)用
一．前 言
單組份水性木器漆是以水為溶劑，以特種乳液為成膜物質(zhì)，配以相關(guān)助劑，經(jīng)一定混合工藝合成的涂料，其顯著特點(diǎn)是以水為溶劑替代有機(jī)溶劑，避免了傳統(tǒng)溶劑型木器漆對(duì)人體和環(huán)境的傷害，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)日涂刷當(dāng)日入住。目前國(guó)內(nèi)外水性木器漆有三種類型：以核殼結(jié)構(gòu)苯丙乳液為成膜物質(zhì)的水性漆，以聚氨酯分散液為成膜物質(zhì)的水性漆和以丙烯酸聚氨酯共聚乳液為成膜物質(zhì)的水性漆。但目前國(guó)內(nèi)外以上三種水性漆從性能指標(biāo)與溶劑型木器漆相比，在硬度、耐磨、耐熱、耐水等指標(biāo)上難以達(dá)到要求。但可以滿足裝修的要求。國(guó)內(nèi)目前研制出能解決此類問題的水性樹脂乳液。用此樹脂乳液制成的水性木器漆在硬度、耐磨、耐熱等方面可達(dá)到地板漆和家具漆的要求，是單組份木器漆的環(huán)保型替代產(chǎn)品。
二、木器漆市場(chǎng)與政策法規(guī)
歐美等發(fā)達(dá)水性木器漆已占木器裝飾漆市場(chǎng)的60％，美國(guó)水性木器漆銷售量約為6萬噸／年，歐洲約為20萬噸／年。2001年我國(guó)木器漆占全國(guó)涂料量的10.8％，達(dá)到24噸，水性木器漆卻不足3000噸，目前市場(chǎng)上水性木器漆僅有兩三個(gè)品牌，并且以國(guó)外品牌為主，其價(jià)格也很高，但性能指標(biāo)難以滿足使用要求。大量使用的是溶劑型木器漆，主要有銷基
漆、聚酯漆、醇酸漆等品種。而溶劑型木器漆含有大量苯類、酯類、酮類、游離TDI(甲苯二異氰酸酯)等有機(jī)化合物，這些有機(jī)揮發(fā)物能夠使人中毒甚至導(dǎo)致癌癥。有些不合格的溶劑型溶料中的甲醛殘余物嚴(yán)重超標(biāo)，能使人產(chǎn)生肺水腫、腎炎、血尿、肝中毒等疾病。排放到大氣中的有機(jī)化合物在陽光下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生許多活性物質(zhì)或酸性物質(zhì)，形成化學(xué)煙霧，破壞臭氧層，對(duì)人類健康產(chǎn)生了新的威脅。從資源上說，溶劑型涂料消耗了大量的石油資源，而人類的石油資源又是有限的，這種矛盾會(huì)導(dǎo)致石油資源日趨緊張。我國(guó)環(huán)保法規(guī)在逐步建立和健全，《化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和 2010 年發(fā)展規(guī)劃綱要》中也提出裝飾涂料向水性化，環(huán)保型發(fā)展的要求，從 2002年1 月1日起，“室內(nèi)裝飾裝修材料中有害物質(zhì)限量”標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施。這意味著木器漆的推廣與應(yīng)用在強(qiáng)制性地向環(huán)保型發(fā)展。隨著消
費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，裝修裝飾市場(chǎng)的逐漸規(guī)范，水性木器漆將越來越受到青睞，其需求量將逐年快速增加。
三、木器漆技術(shù)性能與應(yīng)用根據(jù)我國(guó)國(guó)情，木器漆要在硬度、耐熱、耐磨、耐水等方面達(dá)到比較高的水平，水性木器漆也應(yīng)符合此要求。對(duì)單組份水性木器漆而言，要達(dá)到要求技術(shù)難度較高。市場(chǎng)上性能指標(biāo)相對(duì)較好的單組份水性木器漆一般使用的成膜物質(zhì)是丙烯酸聚氨
酯樹脂乳液，如果技術(shù)成熟，此類乳液可合成核殼結(jié)構(gòu)。但我們對(duì)從市場(chǎng)上得到的水性木器漆進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其所用樹脂核殼結(jié)構(gòu)含量較少，技術(shù)性能指標(biāo)也不盡人意。我們?cè)诒┧峋郯滨ニ詷渲橐旱难兄七^程中，引入環(huán)氧基團(tuán)和相應(yīng)活性成分進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)技術(shù)交流
生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)探索，通過逐級(jí)放大實(shí)驗(yàn)，提出了一套易于生產(chǎn)操作，又能較好地控制產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)方案，大大提高了核殼結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化率，改進(jìn)了產(chǎn)品的性能。用此水性樹脂乳液制成的水性木器漆，在成膜過程中隨著乳膠粒子相互擠壓，核中聚合物的活性基團(tuán)與核外的活性成分接觸，發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，形成一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此其硬度、耐水、耐熱等主要性能指標(biāo)有很大的提高。我們將用環(huán)氧改進(jìn)的丙烯酸聚氨酯水性樹脂乳
液合成的水性木器漆性能指標(biāo)與市場(chǎng)上國(guó)內(nèi)、國(guó)外各知名品牌進(jìn)行對(duì)比，具體對(duì)比如下表所示：從以上結(jié)果可以看出，產(chǎn)品 C 在硬度、耐熱、耐水等指標(biāo)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過產(chǎn)品 A 和產(chǎn)品 B ，達(dá)到家具漆和地板漆的使用要求，而售價(jià)僅有此類產(chǎn)品的 2 ／ 3 。
目前市場(chǎng)上以產(chǎn)品A和產(chǎn)品B為代表的水性木器漆，只適用于涂裝裝飾裝修用木質(zhì)材料，使用于家具、木地板上時(shí)其硬度、耐磨、耐熱、耐水等性能指標(biāo)難以達(dá)到使用要求，而產(chǎn)品 C 可完全達(dá)到家具、木地板涂裝使用要求。目前家具、木地板涂裝中使用的是溶劑型木器漆，這對(duì)人們身體健康和環(huán)境都有很大危害，更限制了家具、木地板的出口，因?yàn)閲?guó)外對(duì)家具、木地板產(chǎn)品的環(huán)保要求很嚴(yán)格，涂刷溶劑型木器漆的家具、地板達(dá)不到他們的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。如果使用水性木器漆產(chǎn)品，可以解決這個(gè)問題，因此，水性木器漆的推廣具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
四、展 望
我國(guó)己加入 WTO，隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，環(huán)保問題也引起各個(gè)的關(guān)注，我國(guó)對(duì)溶劑型木器漆產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，必將推動(dòng)水性木器漆快速發(fā)展。高性能單組份水性木器漆以其卓越的性能在市場(chǎng)中有著廣闊的發(fā)展前景，它將替代溶劑型木器漆在家具、地板、裝修裝飾業(yè)掀起—場(chǎng)革命。
參考文獻(xiàn)
1.曹同玉，劉慶普等，聚合物乳液合成原理性能及應(yīng)用．北
京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997
2.水性聚氨酯涂料的研制，大連理工大學(xué)，Y267068
3 .木地板用水性聚氨酯清漆，《聚氨酯工業(yè)》，96(4)一 5 5
