水性木器漆配方解析

前言：随着环保法规的日益严苛，溶剂型木器漆在越来越多的城市被限制使用，水性木器漆作为环境友好型涂料成为涂料工业的发展趋势。其中丙烯酸乳液木器涂料以价格低廉，性能优秀，施工方便成为水性木器漆的新宠。本文通过解析一组以丙烯酸乳液（以下简称PAC）为基本成膜物的透明水性木器漆，试图分析这种体系的配方要点及注意事项。

简介：PAC体系水性木器漆，是以PAC为主要成膜物，加入适当的颜填料、成膜助剂及其他助剂而成的单组分木器漆。以挥发干燥为主要成膜方式（伴有自交联的化学成膜），该产品具有施工方便，性能较好，价格低廉的优点。

用途：用于实木、木皮及中纤板等木质基材的装饰保护。

主要性能：1、优异的装饰性；2、良好的施工宽容性，可以喷、刷、辊涂施工；3、挥发性有机化合物（VOC）满足国家强制性标准GB 24410-2009之要求；4、涂料性能满足国家标准 GBT 23999-2009之要求；5、清晰度高，能充分体现木材的天然纹理；6、不能出现涨筋等漆病。

下面以封闭底漆、透明底漆、透明面漆为例，介绍水性木器漆的配方原理及原材料选择原则。

表1 水性封闭底漆配方

注：7、8先预混后再加入

点评：

● 水性封闭底漆配方原理及原料选择：

1、 配方原理：由于木材的水敏性，水性木器漆往往出现“涨筋”现象，这与封闭底漆的性能有直接关系。对封闭底漆而言，要求流动性好，渗透力强，快干（水尽快挥发，漆膜尽快固化）而且不能出现气泡；

2、 原料选择：

a) 主要成膜物：大粒径乳液(Acrylice® 1140粒径约100nm)粘度低（实测粘度为 37mpa.s /25℃），流动性好，对施工后涂料快速流入木材导管有利，自交联体系能够带来附加的干燥速度（交联反应带来的体积收缩加速水份释放）和漆膜强度；除上述乳液外，DSM的XK-14和欧宝迪（ALBERDINGK）的AC-2514也可以选择。

b) 次要成膜物：大粒径（W-50为80nm）、低粘度（实测粘度为 10mpa.s /25℃）的硅溶胶具有极强的渗透力，帮助底漆渗透到木材导管的微孔（木材导管直径≥15μm）中；

c) 成膜助剂：选择PnB为成膜助剂是因为其比BG环保，而且干燥速度快，可以帮助水份的逸出，加快封闭底漆的实干；

d) 其他助剂：BYK 346降低体系的表面张力（表1 配方25℃静态表面张力为25.4dyn/ cm），使封闭底漆对木材有良好的润湿性；消泡剂选择BYK 093和BYK 012两种搭配，既能抑制施工过程（特别是刷涂时）产生的机械泡，又能帮助木材中的空气泡逸出；流变助剂采用聚氨酯类，是因为配方中没有颜填料，不用考虑贮存防沉，只须施工不流挂，而且低剪粘度不高有利于漆液的流动和渗透。

表2 水性透明底漆配方

注：9～12先预混后再加入

附表一 填料浆（体积固含75.8%）

附表二 硬脂酸锌浆（体积固含29.7%）

点评：

● 水性透明底漆配方原理及原料选择：

1、 配方原理：很多人有一个误区，认为水性漆丰满度一定差（可能是乳胶漆体积固含低带来的印象），实际上，只要仔细思考，记住体积，水性木器漆完全可以做到高体积固含（高丰满度）；上述配方体积固含约为51%，粘度为2200 mpa.s /25℃，施工时加入10%（W/W）的水，体积固含达45%以上，高于除UPE和UV外的大多数溶剂型木器漆。

2、 原料选择：

a) 成膜物：高MFFT的自交联核壳结构纯丙乳液(Acrylice® 1147的MFFT为80℃），对透明底漆的干燥速度和打磨性有益；除上述乳液外，DSM的XK-52（非自交联）和欧宝迪（ALBERDINGK）的AC-2714也可以选择。

b) 填料：特殊选择的功能填料具有透明性高（折光指数与乳液极为接近），低吸油量，水分散体粘度低，比重小，易分散的特点，是本配方的亮点；硬脂酸锌易浮到漆膜表面帮助打磨，但也易稳泡，用量大了影响透明性；本配方是先将填料制浆，有利配方平衡；

c) 成膜助剂：选择环保型成膜助剂DPnB 、DPM 和PnB搭配是因为这种搭配得到高效的成膜效果和最佳的挥发梯度，而且干燥速度适中，既可以帮助水份的逸出，加快透明底漆的实干，又保证漆膜具有充分的开放时间从而有好的流平性；

d) 其他助剂：BYK 346降低体系的表面张力（表2 配方25℃静态表面张力为24.8dyn/ cm），使透明底漆有良好的基材润湿性和流平性；消泡剂选择BYK 093和BYK 012两种搭配，能充分抑制制造过程和施工过程（特别是刷涂时）产生的机械泡；流变助剂采用丙烯酸类和聚氨酯类搭配使用，既保证了贮存过程中填料不沉降，以保证施工过程中既不流挂又有充分的流平时间，不产生刷痕。

表3 水性哑光清面漆配方

注：11～14先预混后再加入

附表三 消光浆

点评：

● 水性哑光清面漆配方原理及原料选择：

1、 配方原理：水性哑光清面漆，要求硬度适中，抗划伤性好，漆膜平整光滑，同时还应该有良好的耐水性、耐醇性和防粘连性，作为商品，本品的卖点是比任何溶剂型木器漆均要优越的耐手汗性。

2、 原料选择：

a) 主要成膜物：高MFFT的自交联核壳结构纯丙乳液(Acrylice® 1147的MFFT为80℃），有利于得到高硬度的产品；除此以外，DSM的XK-52（非自交联）和欧宝迪（ALBERDINGK）的AC-2714也可以选择，但硬度稍差些。

b) 辅助成膜物：Acrylice® 6135提供漆膜的韧性，这样整体的抗划伤性要比单纯使用Acrylice® 1147要好得多，同时也可以减少成膜助剂的用量；

c) 成膜助剂：选择环保型成膜助剂DPnB 、DPM 和PnB搭配是因为这种搭配得到高效的成膜效果和最佳的挥发梯度，而且干燥速度适中，既可以帮助水份的逸出，加快透明底漆的实干，又保证漆膜具有充分的开放时间从而有好的流平性；

d) 其他助剂：BYK 346使面漆有良好的基材润湿性，防止缩孔，BYK 332提供流平性，防止厚边， BYK 333可以帮助哑粉排列同时提供抗划伤性、防粘连性和流平性；消泡剂选择BYK 093，可保证高透明性，同时也考虑到面漆多采用喷涂施工，消泡力不要太强；流变助剂采用丙烯酸类和聚氨酯类搭配使用，既保证了贮存过程中哑粉不沉降，又保证施工过程中既不流挂又有充分的流平时间；哑粉分散剂采用BYK 190能保证良好的流动性和稳定性；消光剂使用TS100，是基于其高孔隙率带来的高消光效率（上述配方600光泽为10-15）；蜡浆提供良好的手感、抗划伤性和抗粘连性。

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