2011-03-31來源:中國建材網瀏覽量:
水性木制工藝品玩具漆的研制 劉寶勇,王珣 (河北晨陽工貿集團有限公司,河北保定072550) 摘要:針對國內外對木制工藝品玩具所用涂料要求的進一步提高,研制出符合各項性能測試要求的水性木制
2結果與討論
水性木制工藝品玩具漆與常用的溶劑型涂料不同,是以水為分散介質和稀釋劑的涂料,其配方體系更加復雜。配方設計時,不僅要關注基料的類型與性能,還需要合理選擇各種助溶劑并考慮到各成分之間的相溶性,才能進行合理搭配。有時還要針對特殊要求選用一些特殊添加劑,較終形成適用的配方。
2.1基料
水性木制工藝品玩具漆面漆的配方中,基料即自交聯聚氨酯改性乳液占80%以上,較好在90%。因實色漆中有部分顏料和填料,基料的用量相應要降低,一般在70%~80%。由于乳液的固體份較低(一般在40%左右),配方設計時應盡量提高基料的用量,使得漆液中的有效成膜物含量盡可能多,這樣才能保證制成的漆一道涂裝漆膜較厚,豐滿度高。而本配方中使用乳液的固體份較高,且有顏料加入,可適當降低基料用量,加入70%即可。
2.2助劑的影響及選擇
2.2.1PH調節劑
因水性木制工藝品玩具漆只有在微堿性條件下才能穩定,當pH值過高或過低時,漆液可能會產生絮凝、沉淀、返粗、施工性能惡化等現象,乳液的pH值為7.5~8.5時不必再用pH調節劑,否則制漆過程中要加0.05~0.1%的pH調節劑,將漆液的pH值調至7.5~8.5。
2.2.2消泡劑
漆液在生產、泵送、罐裝、涂裝過程中會產生氣泡,消泡劑可使漆中的氣泡會逸出漆面而破裂,避免使涂膜產生魚眼、縮孔等缺陷。所以消泡劑是水性木制工藝品玩具漆中較重要的助劑之一。消泡劑的用量以能基本消除氣泡為原則,不可過度追求消泡效果,以免出現副作用。消泡劑的用量占整個配方的0.05%~0.5%,較好在0.3%左右,對超過0.5%才有好的消泡效果的情況,應考慮更換消泡劑。
本配方中使用的BYK-024消泡劑成份為破泡聚合物和聚硅氧烷混合物,有優異的長效穩定性,在水性涂料生產和應用時極為有效,對顏色接受性和光澤無影響,且分階段加入,使消泡效率得以進一步提高。
2.2.3成膜助劑
構成乳液的聚合物通常有較高的較低成膜溫度(MFFT)。在低溫高濕的環境下,往往容易導致涂膜成膜性能差、出現開裂、發白、光澤低甚至粉化等現象。為了避免上述涂膜缺陷的產生,使乳液粒子很好地融合成為均勻的漆膜必須使用成膜助劑降低較低成膜溫度。成膜助劑的量取決于配方中乳液的用量和MFFT。乳液用量大以及聚合物的MFFT高,成膜助劑的用量要大,反之用量少,成膜助劑的較佳用量為低溫(10℃左右或更低)涂裝能形成不開裂、不粉化的均勻漆膜時的加量。多數成膜助劑是涂料VOC的重要組成部分,因此成膜助劑應該用得越少越好。成膜助劑的用量達乳液的15%或更多是不可取的,應考慮更換成膜助劑再試。成膜助劑的成膜效果受環境溫濕度,涂料中溶劑與水的揮發速度,成膜助劑的種類等多種因素的影響,配方設計時應全面考慮影響因素。
本配方設計時,綜合考慮各方面的影響因素,根據聚合物種類選擇成膜助劑品種,依據揮發速度的不同,選擇3種成膜助劑互相搭配,通過調整三者的比例,使其適應不同環境條件下成膜性的要求。
2.2.4流變助劑
流變助劑提供高剪切條件下的流平效果,使涂刷后的漆液能盡快流平,減少刷痕,但是隨著時間的推移這種流平作用減弱,漆膜固定,又可避免漆液在垂直面上產生流掛。
流變助劑的用量通常為漆總量的0.1%~1.0%。有些流變助劑有增稠作用,使用量更不能太大。
2.2.5去離子水
一般不超過15%,主要作用是調節粘度,改善施工性能,或用來溶解某些組分,配制漆時利于物料添加混合。
2.2.6蠟乳液
蠟乳液要加至配方總量的2%~8%才會有明顯的效果,過多的蠟乳液影響漆膜強度并降低層間附著力,用量為3~5%較好。
2.2.7增稠劑
增稠劑提供低剪切條件下的粘度。漆液粘度大,一次涂裝成膜厚,漆膜豐滿度高。更主要的是可防止高粘度配方漆中固體組份的沉降,這對實色漆來說是十分重要的,否則漆在貯存時會發生沉淀、分水等弊病。
增稠劑的用量控制在0~0.5%,并且要用水或成膜助劑稀釋后添加,以利于迅速分散,防止絮凝和結塊。
2.3顏料和填料
實色漆中,以白漆為例,鈦白粉用量要能保證漆膜有足夠的遮蓋力,鈦白粉的用量不應低于13%,但也不必高于22%,這種情況與溶劑型白漆是一樣的。配方中有顏料時要加入顏料總量2~10%的潤濕分散劑幫助顏料的分散。
3結論
我公司水性木制工藝品玩具漆系列產品的研制成功,不僅拓展了木制工藝品玩具的市場空間,增強了木制工藝品玩具的市場生存能力,解決了木制工藝品玩具生產廠家的燃眉之急,還為水性木器漆的進一步發展提供了必要的技術儲備和理論支持。對促進國內水性木制工藝品玩具漆乃至水性木器漆產業的發展,起到了積極的推進作用。
作者資料:河北晨陽工貿集團有限公司,劉寶勇,電話:***,公司地址:河北省保定市徐水縣晨陽大街郵編.072550