如何提高单组分水性木器漆硬度及耐划伤性

1、如何提高单组分水性木器漆硬度及耐划伤性 木器漆在家庭和办公场所经常运用， 比如说木制的家具或者 桌面，但是经常遇到的问题是表面划痕， 如果木器漆表面硬度不 够，使用不当出现划痕会影响其使用性能， 并且也影响其美观程 度，所以通过探究涂层硬度影响因素， 可以在设计配方时有效地 避免一些问题，提高物理性能。 1 涂膜硬度及抗划伤性的概述 涂膜硬度主要的功能是反映外来材料对表面的压力， 容易造 成刮擦和渗透， 所以需要运用硬膜涂层抵制这些问题， 体现出重 要的物理性能。 耐划伤性主要是涂层表面抵抗外来压力作用， 避 免集中受力破坏表层物质结构， 体现出的抗抵御能力。 涂层的耐 磨性不但受到涂层硬度的

2、影响，更与涂膜的韧性有着密切关系。 近年来， 比较常用的溶剂型涂料， 正在逐步被单组分水性木器涂 料所取代，究其原因是能用水做溶剂，使用更加环保。目前在定 制木器涂料和工业木器涂料市场中得到大力推广，传统的PUD、 PUA这些水性体系涂料已经在木器市场得到较为广泛的应用。但 是实践调查显示， 涂膜的硬度、 耐划伤性等方面都存在普遍不足， 这都制约着水性单组份木器涂料的进一步推行。 2 单组分水性半亚木器清漆的制备过程 把丙烯酸乳液和水性聚氨酯分散体融合在一起，投入制漆 缸，不断的搅拌，然后在搅拌的过程中慢慢加入成膜助剂，用去 离水稀释BYK024消肖泡齐【J,也缓慢的加入漆中，按照顺序逐步加

3、入润湿剂、TSW-100W消肖光剂、手感蜡液，高速分散（2500 r/min） 约 15-20 分钟， 当细度板的刮板上面无油缩的情况， 制备第一步 才算完成。然后加入防腐剂进行均匀的搅拌， 然后开始调整粘度， 这时就要用到增稠剂。当所有的工序都结束后，需要检验合格， 无问题后，质检部门签字，经过过滤，最终完成包装。 3 不同的物质对成膜硬度的影响 1）水性聚氨酯分散体对成膜的影响。通过实践可以总结在 水性聚氨酯分散体用量逐步增加后， 硬度也随之提升， 但是不是 无限增加，在增加到一定数值后，就不会继续增加，如果继续添 加水性聚氨酯分散体， 硬度反而会下降。 这是因为聚氨酯漆膜本 身就有弹性和

4、韧性，如果添加量增大，那么在增加硬度的同时， 弹性也会增大， 所以在达到一定数值后， 就表现为硬度下降 1 。 2）成膜助剂对硬度的影响。根据实验数据可以得出以下结 论，运用二丙二醇丁醚（DPnB，硬度指数是HB;运用十二醇 酯（Texanol）,硬度指数是2B；运用三丙二醇丁醚（TPnB , 硬度指数为B。一般情况下成膜助剂的添加量主要为PUA的9.4%, 涂膜的硬度测试时间是在标准条件下,涂膜待干后的 48 小时。 通过以上数据能够了解, 不同的成膜助剂, 在同样的 48 小时内, 硬度最高的是二丙二醇丁醚（DPnB，主要原因是受到成膜助剂 的挥发和扩散速度影响 2 。 3）蜡乳液添加量对

5、涂膜性能的影响。通常涂层的硬度是与 蜡乳液添加量有着密切关系， 添加先从少量再逐步增加， 按不同 的梯度进行对比， 但是耐划伤性能则是伴随着蜡乳液添加逐步增 加，主要原因是在蜡乳液中存在占比 30%-50%玻璃化温度比较低 的乳液，所以蜡乳液加入可以对涂层表面的硬度及耐划伤性产生 影响。 4）不同PVC对涂层的综合性能影响。PVC的不同，弓I发涂 层中乳液与不同介质产生微小的起泡，伴随数量和水分配比不 同，腐蚀性介质也会弓发出不同的传递 性能。 涂层有着较好的柔韧性和耐冲击性，并且对PVC的影响较 小，但是如果涂料的 PVC低于55%的情况下，在PVC逐步增大的 情况下，涂层整体的附着力、耐水

6、性能都能有所提升，但是一旦 PVC超过55%后,其各项性能也随之降低。 这只能说明，涂料PVC 较小时， 在表面有的乳液粒子足够能填充颜填料表面， 并且确保 中间没有缝隙较少， 但是要注意一点， 乳液粒之间是不能完全接 触。因此，PVC表面越大，其涂层的整体防腐性能也会越来越好； PVC指数过高，那么乳液也不能完全的包覆在原料涂层粒子上面， 所以涂层有断裂，不能完全形成，涂层密度也逐步降低，影响涂 层的防腐性能。由此可见，PVC的过高或者过低，都会导致涂层 在早期就失去效能，涂料 PVC在 50%-55%是综合性能是最好的 3 。 4 配方调整 根据以上表中配方所制得的单组分水性木器漆， 测试

7、到涂层 硬度大于 HB（ 25摄氏度， 48小时），并且具有比较好的耐划伤 性，满足消费者的需求。在水性木器漆整体配方中，助剂的添加 量需要和涂料的生产、贮存、施工想一致，这样才能保障质量， 所以添加的量不是越多越好， 要适量，有些情况还要尽量少添加。 另外要注意配方中运用的分散剂、 增稠剂及成膜助剂这些相关的 助剂，在使用过程中也要严格的控制用量， 如果不能和其他物质 发生交联反应， 残留在涂膜中会提升或者降低涂膜的硬度。 另外 在配方中如果运用 1.3%的二丙二醇甲醚做成膜助剂，原因是水 中分配系数比较大，亲水型号，所以要停留在乳胶粒子的表层， 该表面与水相交， 有助于乳胶粒子早期成膜，

8、其中二丙二醇丁醚 中的特性是在水相中整体分配粒子比较小， 停留在乳胶粒子核中 间，对于后期致密性较好的涂层形成有较大的帮助， 但是前者的 劣势是挥发性较快， 对湿膜的干燥速度产生一定的影响， 这将有 助于提高涂膜的早期硬度。 因而两种成膜助剂的使用能够解决这 一问题。H140系水性涂料通用的润湿剂，具有低泡性、对漆膜 流动性好的特点， 有效降低水性体系表面呈现出的张力， 不断的 改善基材的润湿性以及流动性， 避免表面张力的差异产生涂膜缺 陷或者硬度降低的有效方法之一， 有助于表面形成平整以及光滑 的涂膜， 要尽量避免涂膜的缩孔和缩边现象。 还有在配方中运用 了水性体系中容易分散的消光剂 C906,在水性体系中不容易发 生反应，C906在制造过程中对其表面进行蜡处理，那么在水性 的环境下容易分散， 这将降低涂料的粘稠度， 能推动湿漆膜的流 平，用量较少，对涂膜的硬度影响较低 4 。 5 结语 对单组分水性木器的硬度以及耐划伤性产生影响的因素多 种多样， 比如说水性树脂的选择以及搭配、