木器漆不仅有装饰美化作用，而且对木材有很好的保护作用，延长其使用寿命。以往的木器漆大多数为溶剂型漆，从早期的酚醛漆、醇酸漆、硝基漆，到目前用量最大的高档聚酯聚氨酯漆，都含有大量的挥发性溶剂，在涂料的生产、施工和使用过程中散发出大量的有毒挥发性有机化合物(VOC)。在欧美等发达国家，随着环境保护法的日趋深入，溶剂型木器漆消耗量逐年下降，水性木器漆用量逐年上升，市场前景非常诱人。 2 水性木器漆类型 水性木器漆的类型主要有醇酸乳胶漆、丙烯酸水分散体涂料、聚氨酯水分散体涂料、双组分聚氨酯涂料和丙烯酸聚氨酯涂料等，下面分别介绍。 2.1 醇酸乳胶漆 醇酸乳胶漆的历史可以追溯到30多年前，主要应用领域是装饰。在多数情况下是与其他基料(如丙烯酸乳液)拼用。木器用醇酸乳胶漆的优点是分子量较小，可深入渗透到木材中，其低吸水率能有效地防止木器虫蛀或腐烂；此外，不需要成膜助剂，因而更进一步减少了木器漆的VOC排放量，可以使VOC减至零［1］。其成膜后的独特优点是能有效地封闭木材中的单宁酸，不致因单宁酸迁移而造成涂层污染。但醇酸乳胶漆存在着诸多的缺点，例如，其分子链在贮存过程中会水解，使其干燥性能受损；钴催干剂与乳液中含有的乙氧基非离子表面活性剂、中和的胺以及颜填料等可能形成络合物。若组分中加有甲乙酮肟防结皮剂，防结皮剂在水的作用下会分解为甲乙酮和羟基胺，而羟基胺是很强的络合剂，同样会使钴催 干剂丧失部分活性［2］，另外会使醇酸乳胶漆离子稳定性差。 针对上述不良情况，G.Dekker认为可采用耐水解的材料解决醇酸乳液的分子链降解问题［3］。比如用间苯二甲酸替代邻苯二甲酸酐，不用乙氧基数超过12的非离子表面活性剂，尽量避免采用胺来中和，少用甲乙酮肟作防结皮剂，以减少钴催干剂失活的机会。而文献［4］报道采用壬基酸环氧乙烷加成物乳化剂(15个乙氧基单元)也会降低涂膜的干燥速度和硬度，烷基硫酸铵则基本不影响涂膜的性能。采用新的催干剂亦不失为一种有效途径，如预络合催干剂。Vianova、Servo、Jager、OMG和Borehers公司都推出了适合醇酸乳液用的新型催干剂［5］。克服醇酸乳液不稳定的方法是选择乳化剂与乳化设备，制得粒度低于500nm以下的乳液。另据报道http://www.10hg.com/［3］，Akzo Nobel开发了一项专利技术制造醇酸乳液，该乳液特点是低酸值，不含乳化剂，分子量大，稳定性好。 2.2 丙烯酸水分散体涂料 同醇酸乳胶漆相比，丙烯酸水分散体涂料具有快干、光稳定性优异等特点。传统的丙烯酸共聚物分散体均采用单相聚合法［6］，形成的单相聚合分散体涂膜与溶剂型丙烯酸涂膜性能类似，系热塑性，机械性能较差，但外观及耐化学性稍有改进［7］。由于分散体中仍含有一定量可水溶的溶剂和成膜助剂，成膜助剂的存在会使涂膜的初始抗粘连性差，导致木器堆积性差，不适合大规模工业化生产。于是人们试图采用多步聚合法将常温下可与水溶性交联剂反应的单体引入到分子链上，制得常温自交联乳液。最近报道采用甲基丙烯酸(乙酰乙氧基)乙酯制备常温自交联乳液［8］，可用于配制高档木器漆。该自交联木漆器的特点是干燥迅速，硬度高，透明性、流动性好，耐化学品性优异，并具有较好的低温柔韧性和抗粘连性。提高热塑性丙烯酸分散体的机械性能的另一方法是采用核－壳聚合制备丙烯酸分散体［1］，也称之为多相分散体［6］。多相分散体的特点是成膜温度低，抗粘连性及柔韧性好，克服了单相分散体涂膜脆的弊病，但硬度稍差。最好的办法是同时采用有交联和核壳聚合机理来制备不含成膜助剂且具有良好低温柔韧性的丙烯酸分散体。丙烯酸水分散体涂料及醇酸乳胶涂料与溶剂型醇酸涂料的性能对比见表1。 表1 丙烯酸水分散体、醇酸乳胶涂料与溶剂型醇酸涂料的性能对比 瑞典农业科技大学的Stig L Bardge等人研究比较了醇酸乳液和丙烯酸水分散体涂料在木器上的附着力［9］，其结论是醇酸乳胶漆的附着力较丙烯酸水分散体涂料稍差，粒度较小的丙烯酸分散体附着力优于粒径大的丙烯酸分散体。B.P.Albas等人对水性醇酸、水性丙烯酸及溶剂型醇酸木器漆的5年户外测试结果表明，丙烯酸水分散体木器漆的综合性能至少相当于溶剂型醇酸木器漆 1/2 1 2 下一页 尾页
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