水性木器高渗透封闭底漆的研制
□ 李幕英，程璐，刘宏亮，荆旺，崔旭龙，王瑞宏
(河北晨阳工贸集团有限公司，河北徐水 072550)
0 前言
(河北晨阳工贸集团有限公司，河北徐水 072550)
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随着环保法规的进一步完善，低VOC或零VOC排放的新型涂料成为研发的热点，水性木器涂料的研发更为引人注目。但是，由于水性木器涂料在关键技术方面的局限性，其涂膜在施工性、硬度、耐水性、光泽、丰满度、耐磨性等性能上目前与溶剂型涂料相比还有一定的差距，因此限制了水性木器涂料的应用。
水性木器涂料应用于不同的木制板材上，木材中含有单宁酸、松节油等植物油，会影响涂膜的表观性能，因此晨阳开发了一种水性木器高渗透封闭底漆，在木材上涂刷后，可减少或杜绝板材与外界物质的相互渗入，防止板材变形，有效节约底材，防止各种可能的施工问题，并解决板材本身存在的缺陷，具有封闭效果好、成本低等特点。
1 试验部分
1 试验部分
1.1 原料和设备
原料：水性丙烯酸封闭乳液，进口；去离子水，自制；成膜助剂，进口；中和剂，北京兴美亚化工；消泡剂、基材润湿剂，迪高；增稠剂，毕克；防霉杀菌剂，国产；打磨助剂，海川。
设备：烧杯，500 mL；TD6001电子天平，天津天平仪器有限公司；JJ-1增力电动搅拌器，常州润华电器有限公司；涂4杯黏度计，天津永利达材料试验机有限公司。
1.2 基础配方
水性木器高渗透封闭底漆的基础配方见表1。
1.3 制备方法
将原材料1、2按配方数量称量加入到烧杯中，缓慢加入成膜助剂，然后在转速为1 500～2 000 r/min的条件下加入原材料4～7，后用原材料8调整黏度为23～25 s(涂4杯)。
1.4 技术指标
水性木器高渗透封闭底漆性能检测结果如表2所示。
2 结果与讨论
2.1 成膜物质的选择
封闭底漆用来封闭木材中的油脂、单宁酸等物质，并且可增加涂料和木材的附着力，因此要求封闭底漆对木材要有良好的渗透性和封闭性。水性封闭底漆封闭效果的好坏直接与成膜物质有着密切的关系，因此选择渗透性好并且本身对单宁酸等油脂有封闭作用的水性丙烯酸封闭乳液，形成的涂膜对各种木质基材有良好的附着力，同时减少底漆和面漆的使用量，降低了施工成本。本试验通过对水性苯丙乳液、水性丙烯酸封闭乳液、水性聚氨酯乳液进行性能对比(表3)，筛选出水性丙烯酸封闭乳液的封闭性和渗透性效果好。
2.2 消泡剂的选择
消泡剂是水性木器涂料中控制消泡与流平达到平衡的助剂之一。水性木器涂料由于是以水为分散的特殊体系，其气泡的根源是大量多种类型的表面活性剂，在生产和施工过程中都极易产生泡沫且稳泡。特别是水性木器底漆体系，由于在体系中添加打磨助剂，打磨助剂一般很容易起泡而且稳泡性强。消泡剂的种类和加入量对涂料有很大的影响，多数消泡剂的用量过大时会使涂膜产生缩孔，因而消泡剂的用量以能基本消除气泡为原则，不可过度追求消泡的效果，以免出现缩孔等副作用。通过对几种消泡剂的筛选，试验结果表明加入迪高Foamex825解决了水性木器高渗透封闭底漆的气泡问题，得到平整、光滑、致密的涂膜。表4是几种主要消泡剂的消泡效果和相容性试验的对比。
2.3 基材润湿剂的选择
水性木器涂料是水分散的体系，水的表面张力大，要使其在不同基材表面施工形成平整的涂层，必须要用基材表面润湿剂来改善，这也是水性木器涂料必须解决的施工宽容性问题之一。加入基材润湿剂后，使水性木器高渗透木器封闭底漆对底材的润湿性能和渗透性增加，提高底漆的封闭效果，因此选择合适的流平剂和确定其加入量是水性木器高渗透封闭底漆研究的重点。通过对不同厂家的基材润湿剂进行筛选试验，终选择出渗透性、润湿性好的基材润湿剂。
2.4 打磨助剂的选择
作为木器底漆，必须具备良好的打磨性，从而保证面漆涂膜的平整光滑。而要提高涂膜的打磨性，必须在体系中加入合适的打磨助剂。选用硬脂酸锌类助剂作为本体系的打磨助剂，不仅提高底漆的打磨性，还能提高涂膜的硬度和耐水性，然而硬脂酸锌在涂料中易起泡且易沉淀，因此一定要选择合适的硬脂酸锌和确定其加入量。
3 封闭底漆的作用
在水性木器涂料中，水性木器高渗透封闭底漆有着非常重要的作用，也是有别于溶剂型涂料产品重要的特点。封闭底漆一是为了防止基材渗色，当喷涂人造贴皮板材、密度板、实木板材时，这些板材里的水溶性颜料及木材里含有的植物油或单宁酸很容易迁移到面漆的表面，引起涂膜的变色，因此必须喷涂封闭底漆，尤其是喷涂实色漆时；二是增强腻子或者实色底漆与基材的附着力，因为腻子和实色底漆的渗透性欠佳，假如不在刮涂腻子或者喷涂实色底漆之前涂刷封闭底漆，腻子或者实色底漆与基材间的附着力将得不到很好的保障。另外在家具翻新时，封闭底漆可以增强水性涂料与溶剂型涂层的层间附着力，溶剂型涂膜需要打磨有一定的粗糙度以保证一定的附着力。刷封闭底漆和不刷封闭底漆喷涂白漆后的效果见图1。
4 施工工艺
水性木器高渗透封闭底漆应用于人造贴皮板材、密度板、实木板材等多种板材上，还可以应用于旧家具翻新。以下是水性木器高渗透封闭底漆在不同板材的施工工艺：
4.1 在人造贴皮板材的施工工艺
效果：开放式或半开方式效果带色透明漆效果(如图2)。
木材：水曲柳贴皮板材。
4.2 在密度板上的施工工艺
效果：丰满度较高的实色漆效果(如图3)。
4.3 在涂料上的施工工艺
效果：丰满度较高的清漆效果(如图4)。
5 结语
开发和研制的水性木器高渗透封闭底漆，具有高渗透性，干燥速度快，可以封住木材中的单宁酸以及油脂，解决木材发黄的问题，因此具有较好的应用前景。
