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                水性聚氨酯和丙烯酸酯的比較

                添加時間:2023-02-15   點擊次數:195   【返回】

                木器漆大多還是溶劑型油漆,且水性漆中以丙烯酸酯類為主要成膜物質的較多。我們先來簡要比較一下水性聚氨酯和丙烯酸酯的不同,

                 1、首先聚氨酯合成遵循的是逐步聚合機理,而丙烯酸樹脂合成遵循自由基鏈式聚合,兩者此區別為水性聚氨酯帶來諸多好處。比如味道會更輕甚至可以做到無任何異味,單體和其他小分子基本無殘余,環保性比丙烯酸更好;比如可以引入內乳化分子結構而不再外加乳化劑,從而避免乳化劑的對性能和環保性的干擾;再比如無需引發劑且合成過程會更溫和容易控制。


                    2、水性聚氨酯作為涂料成膜物光澤性更高,尤其適用透明或亮光木器漆,光澤可達90°以上,而丙烯酸或者其共混樹脂光澤一般在80°-90°。

                    3、丙烯酸的優勢,首先成本低,其原材料發展時間更長更成熟,其次某些重要性能表現不錯,比如保光保色性,耐水耐候性都比水性聚氨酯的要好。鑒于此,丙烯酸體系仍然是主流。為求更環保健康,下文繼續探討水性聚氨酯樹脂體系。

                    目前市售的水性聚氨酯木器漆樹脂主要有三種:

                   NO.1
                   單組份水性聚氨酯樹脂

                    聚氨酯樹脂分子是結構是由硬段和軟段組成的嵌段高分子,有兩個Tg,使得水性聚氨酯有優異的低溫成膜性和柔韌性,而且耐磨性好、硬度高、光亮度大、抗熱回粘性佳,并且通過軟、硬鏈段的種類和組成調節可以得到不同性能的產品。非常適合配制各種高檔水性木器面漆,如家具漆、地板漆。

                    為了進一步提高水性聚氨酯木器漆的物理性能及耐化學品性,目前人們在制備過程中選用不飽和油(比如亞麻油、蓖麻油),以引入不飽和鍵,制得自交聯水性聚氨酯。此種做法不僅提高漆膜的物理性能和耐化學品性,還可以提高干燥速度,降低成本。

                    由于水性聚氨酯分子結構中引入了親水基團,會導致漆膜耐水性較差,可用含羥基和硅氧烷基團的有機硅化合物或含氟化合物擴鏈或封端,制備含硅/氟水性聚氨酯分散體。如此漆膜耐水性大大提高,并獲得優異的抗劃傷性和耐候性。

                   NO.02
                   水性聚氨酯-丙烯酸共聚/共混樹脂

                    綜合水性聚氨酯和丙烯酸樹脂的優點,可以通過化學接枝改性的方法,制備水性聚氨酯-丙烯酸共聚樹脂。在控制成本的同時,大大改善了涂膜的耐化學品性耐污性和顏填料潤濕分散性等。但是目前市售的共聚樹脂很少,大多是兩種水乳液共混樹脂,性能上接近共聚樹脂。

                    兩種不同體系的共混存在相容性的問題,主要是熱力學穩定性問題,因此在樹脂混合配漆前應注意:

                   (1)相容性檢查:液態樹脂混合后放置一段時間,可觀察混合液的外觀,如粘度有無變化、有無沉淀析出、有無成膠甚至分層現象等,來判斷所選用樹脂的相容性。更好的辦法是在玻璃板上涂覆干燥成膜后,觀察涂膜的透明性及表面狀態來判斷相容性。

                   (2)一定要明確所用樹脂的離子型態:相同離子型的樹脂混合后穩定性較好,但即使離子型態相同,還應該注意離子強度和離子電荷作用的影響,有無自由離子存在(像丙烯酸樹脂中的某些離子型乳化劑)也是實際應用中特別注意的。因為自由離子往往能影響水性聚氨酯樹脂的粘度和分散體的穩定性。

                  
                   NO.03
                   雙組份水性聚氨酯樹脂

                    與單組份水性木器漆相比,雙組份水性木器漆采用外加交聯劑的方式能顯著提高漆膜的綜合性能,只是操作稍麻煩,成本更高些。常見的外加交聯劑(固化劑或稱B組分)有聚氮丙啶、碳化二亞胺,最為常用也是通用的是水分散多異氰酸酯。

                    雙組份水性聚氨酯在硬度、光澤、耐水、耐候、耐化學品等方面已可做到與溶劑型雙組份聚氨酯木器漆相近,同時VOC含量很低,可減少90%,且干燥速度也很快,使用期也能滿足木器漆的要求。

                    需要注意水分散多異氰酸酯固化劑,它不僅與樹脂主體組分的羥基反應,同時也與水發生反應,生成二氧化碳,這些氣體如果在成膜表干前不能及時排出,很容易造成漆膜起泡的重大弊病,這在實際應用中特別容易出問題。

                    市場上較新穎的水性聚氨酯木器漆樹脂還有:水性光固化聚氨酯樹脂。多是引入羥基丙烯酸,利用丙烯酸單體中的雙鍵,在光照催化下斷鍵而固化。



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