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近日，廣州聯固精細化學有限公司的張文標發表了題為《水性雙組分聚氨酯家具高光涂料的應用及配方設計方案》的論文。文章內容豐富，專業地探討了水性雙組分聚氨酯家具高光涂料的實際應用問題，引起了眾多行業人士的關注。特為大家帶來這篇文章，供大家參考。以下是論文全文：

水性雙組分聚氨酯家具高光涂料的應用及配方設計方案

廣州聯固精細化學有限公司張文標

    【摘要】：公司自研特殊改性水性羥基丙烯酸乳液Uacryl4021（羥基含量1.5%）、二級分散體Uacryl2148H（羥基含量4.2%）可與親水改性異氰酸酯Uahard3596A（NCO22%）搭配使用，制得具有優良綜合性能的水性雙組分聚氨酯涂料，具有優良的機械性能，涂膜硬度高、附著力好、抗劃傷好等，并有出色的耐熱抗回粘性、耐化性、耐候性和低溫成膜性能，適用于各種用途的水性雙組分聚氨酯家具涂料的配方設計。

    【關鍵詞】：羥基丙烯酸乳液；二級分散體；異氰酸酯固化劑；水性雙組分聚氨酯涂料

    前言

    隨著環保法規的健全和人們環保意識的增強，傳統溶劑型聚氨酯涂料中的揮發性有機化合物（VOC）的排放量受到愈來愈嚴格的限制，開發低污染、高性能、多功能的環保型水性涂料成為涂料技術發展的主要方向^[1]。水性雙組分水性聚氨酯涂料作為一種新的環境友好型涂料，憑借其低VOC含量，具有溶劑型雙組分聚氨酯優良的機械性能、良好的耐化學品性、耐候性和低溫成膜性能等特點，正在逐步取代傳統的溶劑型涂料;而在與單組份水性涂料相比時，雙組份水性聚氨酯涂料在成膜時，能夠得到較高的交聯密度和相對分子質量，這是單組份水性涂料所不能及的，因此被廣泛應用于木器涂料行業^[2]。

    公司自研特殊改性水性羥基丙烯酸乳液Uacryl4021、二級分散體Uacryl2148H可與親水改性異氰酸酯Uahard3596A搭配使用，通過不同的樹脂比例調整可以滿足各種類型水性雙組分聚氨酯木器涂料配方設計需求，與進口同類產品對比，性能接近，配方成本優勢明顯。

    1、水性雙組分聚氨酯高光家具涂料配方設計方案

    1.1水性雙組分聚氨酯亮光清透底漆配方設計

表1 水性雙組分聚氨酯亮光清透底漆參考配方

    1.1.1施工工藝

    基材：22*30CM貼皮纖維板、22*30CM紅橡木；

    施工工藝：透明底漆每道噴涂1.5個“十”，〈120微米，層間用600目砂紙打磨，每道間隔最少4小時；

    施工環境：溫度10-30℃，相對濕度30-60%；

    開漆配比：100份A組漆：13.5份B組固化劑：20-25份水；混合均勻靜置15分鐘后施工；（n(-NCO)/n(-OH)=1）。

    1.1.2性能特點

表2 水性雙組分聚氨酯底漆性能參數

    1.1.3性能評價及用途

    當n(-NCO)/n(-OH)=1時相對于單獨用羥基丙烯乳液做底漆，干燥速度快，硬度提升快，打磨性好，漆膜通透性比羥基丙烯酸乳液好，接近羥基丙烯酸分散體效果，底材入孔性和封閉性顯著提高，豐滿度好，保留羥基丙烯酸乳液厚涂（120微米膜厚）不易起痱子和暗泡的特點；當n(-NCO)/n(-OH)=1.5時，干燥速度較慢，但漆膜通透性好，底材入孔性和封閉性比n(-NCO)/n(-OH)=1時好，光澤和豐滿度變化不大，厚涂（120微米膜厚）不起痱子和暗泡。從底漆性能要求和成本考慮，選擇n(-NCO)/n(-OH)=1方案，綜合優勢明顯。

    用途：適用于高檔家具、木門、辦公桌、衣柜、床、兒童玩具用作底漆或者封閉底漆。

    1.2水性雙組份聚氨酯高光面漆配方設計

表3 水性雙組份聚氨酯高光面漆參考配方

    1.2.1施工工藝

    基材：22*30CM1000目砂紙打磨好的水性透明底漆板（單組份底漆、雙組分底漆、UV底漆層間附著力100%）；

    施工工藝：噴涂1個“十”，〈60微米；

    施工環境：溫度10-30℃，相對濕度30-60%；

    開漆配比：100份A組漆：30份B組固化劑：20-25份水；混合均勻靜置15分鐘后施工；（n(-NCO)/n(-OH)=1.5）。

    1.2.2性能特點

表4 水性雙組分聚氨酯亮光清面漆性能參數

    1.2.3性能評價及用途

    從表4的數據可以看出在水性雙組分聚氨酯亮光清面漆中，n(-NCO)/n(-OH)值會影響漆膜的干燥速度、硬度提升時間、硬度、抗劃傷性、通透性、豐滿度、耐熱抗回粘和耐化性等。當n(-NCO)/n(-OH)=1.5時，表干雖然慢些，但其他綜合性能有明顯的提升漆膜硬度提升快，特別是光澤、通透性、硬度、抗劃性的差別是最明顯的，所以做水性雙組分聚氨酯亮光面漆除了控制羥基的百分含量，n(-NCO)/n(-OH)值也是很關鍵的影響因素，從表4可知n(-NCO)/n(-OH)=1.5綜合性能是比較理想的。

    用途：高檔家具、木門、辦公桌椅、衣柜。

圖1 水性雙分組聚氨酯亮光清漆

    1.3水性雙組分聚氨酯高光白面配方設計

表5 水性雙組分聚氨酯亮光白面參考配方

    1.3.1施工工藝

    基材：22*30CM600或1000目砂紙打磨好的油性UV底漆板（單組分底漆、雙組分底漆、UV底漆層間附著力100%）；

    施工工藝：噴涂1個“十”，〈60微米；

    施工環境：溫度10-30℃，相對濕度30-60%；

    開漆配比：100份A組漆：20份B組固化劑：15-20份水；混合均勻靜置15分鐘后施工；（n(-NCO)/n(-OH)=1.5）。

    1.3.2性能特點

表6 水性雙組分聚氨酯亮光白面漆性能參數

    1.3.3性能評價及用途

    從表5可知用Uacryl4021搭配Uacryl2148H適用于水性雙組分聚氨酯亮光白面的配方使用，漆膜光澤可以達到92度（60度角光澤儀）左右，雙組分高光白面的光澤一般要求在85度以上（60度角光澤儀）即可，而且對油性UV底漆附著力好，可以適用于涂裝UV底漆的高檔家裝板材。Uacryl4021搭配Uacryl2148H配方設計方案可以根據成本和性能要求調整，可調整的空間很大，成本比單獨使用水性羥基丙烯酸二級分散體低，漆膜性能兼備羥基丙烯酸乳液和羥基丙烯酸二級分散體兩者的優點，快干、漆膜豐滿度好、底材封閉性好不易塌陷的、潤濕流平好、光澤高、漆膜交聯度高、耐化性好等特點，完全可以滿足高檔家具、木門、辦公桌椅、衣柜、家裝板材涂裝。

圖2 水性雙組分聚氨酯亮光白面

    2、結語

    公司自研特殊改性水性羥基丙烯酸乳液Uacryl4021、二級分散體Uacryl2148H搭配親水改性異氰酸酯Uahard3596A在水性雙組分聚氨酯涂料中使用，可以通過不同的樹脂比例調整滿足各種類型水性雙組分聚氨酯木器涂料配方設計需求，與進口同類產品對比，性能接近，配方成本優勢明顯。

    選擇羥基丙烯酸乳液搭配羥基丙烯酸二級分散體做水性雙組分聚氨酯涂料，首先要考慮它們之間的相容性以及穩定性，同時還要考慮跟水性異氰酸酯固化劑的匹配性，不然會有副作用產生，像析出顆粒、漆膜啞光發白等現象，做不出理想的效果。低羥基含量的羥基丙烯酸乳液Uacryl4021可以單獨用于底漆或者啞光面漆配方，也可以和羥基丙烯酸二級分散體Uacryl2148H搭配用于底漆和面漆的配方設計，當羥基含量小于2%時比較適合用于底漆或者啞光面漆配方設計；當羥基含量介于2.3--2.5%時比較適合用于設計高透性的清底配方；當羥基含量介于3—3.5%時適合用于設計高透亮的面漆配方。

    公司技術團隊會對水性雙組分聚氨酯涂料的結構、性能、成膜過程及反應機理的進一步研究，引入特殊功能分子結構，對水性雙組分聚氨酯涂料的樹脂和固化劑性能進一步深層設計和優化，使其可滿足不同水性雙組分聚氨酯涂料的性能要求。