蜡助剂在水性木器涂料中的应用

引言

随着人们环保意识的增强，水性木器涂料越来越受到人们的关注与青睐。但是与传统的溶剂型涂料相比，水性木器涂料仍有许多不足之处，如耐水性特别是耐沸水性差，耐有机介质性能不好，木器装饰涂层丰满度差、抗回粘性和耐洗刷性差、机械强度不理想等,这些都阻碍着水性涂料进一步的推广与应用。针对以上存在的问题，除了通过设计并合成结构适宜的水性树脂体系外，选择合适的助剂也是提高水性木器涂料性能的一个重要手段；其中，蜡助剂的使用不仅可以提高漆膜的耐刮伤性能，同时还会对漆膜的耐粘连和光泽等性能产生影响。

实验部分

原料

水性木器涂料专用乳液：工业级；蜡分散体、蜡微分散体；蜡乳液；成膜助剂、消泡剂、流平剂、多功能助剂，润湿剂，1,3-丙二醇。

配置工艺

(1)高速分散机的搅拌速度800r/min,在配漆缸内依次加入水性木器涂料专用乳液和1,3-丙二醇，每次加料后的搅拌时间在10min左右。

(2)将消泡剂溶于成膜助剂中；然后缓慢加入到上述体系中，加完后搅拌时间不少于60min。

(3)加入流平助剂，搅拌时间控制在30min左右。

(4)加入蜡乳液，搅拌15min。 

(5)120目滤网过滤出料。

性能测试

用激光粒度分析仪测定蜡乳液的粒径及分布；

涂料固含量按GB/T1725—1979(1989)测试；

涂料黏度用旋转浆式黏度计测定；

样品涂膜以后，室温养护7d以上以备测试，用光泽仪测定其60o光泽；

用正置金相显微镜观察漆膜表面形态；

按GBIT1762-80测定漆膜的回粘性能；

用扫描电镜观察蜡颗粒微观形态。

 蜡助剂的选用

蜡助剂有很多种类。本文各选用了一种类型的蜡助剂作为研究对象，其主要成分均是聚乙烯蜡，通过SEM对蜡颗粒的微观形态进行了表征。

本研究中所采用的蜡助剂是一种基于聚乙烯蜡的水性蜡分散体，它不是简单的只有一种蜡颗粒组成，既包含了粒径在10μm以上的无规则形状的直接蜡分散体，也包含了粒径较小(<1μm)的圆球形微分散体。蜡微分散体的颗粒粒径一般在1μm以下,基本为球形,且分布比较窄，分布均匀。

蜡助剂在水性涂料中的分散在以前的研究中，有人将蜡助剂的作用机理称之为“漂浮理论”，也就是蜡助剂分散到涂料体系中之后，在涂料施工之后的物理干燥或固化交联过程中，蜡颗粒会向漆膜的表面漂移，逐步迁移到涂膜的表面，从而起到保护作用。

实验表明，未加入蜡助剂之前，漆膜表面较容易被划破，而加入不同的蜡助剂后，同样外力情况下，漆膜表面的划伤力有较大的提升。其中，分散体的大颗粒在抵抗外力对漆膜的损伤中起到至关重要的作用，来自外部的划伤力在漆膜表面产生的划痕在遇到分散在漆膜表面的大粒径的蜡颗粒后大大减小。但这一实验过程中，蜡助剂的添加量是个很关键的因素。

在微米级,根据体系中蜡助剂的添加量可计算得到干膜后体系中蜡分散体的质量分数,然而蜡助剂本身的粒径也有分布。

蜡助剂对漆膜耐刮伤性能的影响

以乳液为主要成膜物质配制而成的水性木器涂料具有优异的硬度、耐黄变和耐水性。将蜡乳液应用到该水性木器涂料的制备体系中,在很大程度上可以提高漆膜的耐回粘性和耐划伤性。

蜡助剂对漆膜光泽的影响

当蜡助剂加入到水性涂料中以后,蜡颗粒近似均匀地分散在体系中,施工以后,分布在漆膜表面的蜡颗粒会对漆膜表干以后的光泽产生影响,由于不同类型的蜡助剂颗粒大小及分布各不相同,当受到光线照射后会产生不同程度的漫反射,从而对漆膜光泽也会产生不同的影响。

蜡助剂消光性对于配制半光或亚光漆是很有益的,它的加入不仅能够提高漆膜的抗刮擦和抗回粘性,而且还能减少消光剂的用量,在调配半光的水性木器漆时甚至不用消光剂,单纯加入蜡助剂就可以达到理想的消光效果。既节约了成本又降低了工艺的复杂性。

结语

蜡助剂作为一种重要的涂料助剂，均匀分散到水性木器涂料中，不仅能够提高漆膜的耐划伤性能和抗回粘性，还会对漆膜的光泽产生影响。不同类型的蜡助剂由于具有不同的微观结构，加入到涂料体系中并成为漆膜的一部分，蜡分散体加入到水性木器涂料中能够明显提高漆膜的抗刮伤性能与抗回粘性，但是它会对漆膜的光泽有影响;而选用粒径较小的蜡乳液或者微分散体，可以保证漆膜高光泽前提下，使其抗回粘性与抗刮伤性能有所提升。

文章摘自 张胜文, 等:《蜡助剂在水性木器涂料中的应用》

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