摘 要：苯丙水性涂料是一種低成本、高性能的水性涂料，可以廣泛應(yīng)用于建筑、涂料、膠粘劑等領(lǐng)域，可以制備聚氨酯殼苯丙接枝環(huán)氧樹(shù)脂核乳膠及其水性木器涂料，使之具有良好的拉伸強(qiáng)度、耐水性和硬度，能夠應(yīng)用于木質(zhì)家具之中，產(chǎn)生化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，實(shí)現(xiàn)高檔木器家具的高效、高品質(zhì)涂裝。
關(guān)鍵詞：苯丙水性涂料;家具;應(yīng)用
苯丙乳液通過(guò)粒子設(shè)計(jì)的方式，可以改變?nèi)槟z粒結(jié)構(gòu)，制備具有異相結(jié)構(gòu)的粒子，較好地改善和優(yōu)化聚合物乳液的性能，它可以作為水性涂料與家具相結(jié)合應(yīng)用，產(chǎn)生物理關(guān)聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)的雙重固化交聯(lián)變化，實(shí)現(xiàn)苯丙復(fù)合乳液的高效、高品質(zhì)光固化，確保木質(zhì)家具的高效、高品質(zhì)涂裝。
1 水性涂料樹(shù)脂分類及應(yīng)用
1.1 水性涂料樹(shù)脂分類
水性涂料是以水為分散介質(zhì)的涂料，具體分為以下幾種：①水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料。這是指環(huán)氧樹(shù)脂顆�；蛞旱尉鶆蚍稚⒂谶B續(xù)相的水中，體現(xiàn)出良好的粘附性、硬度和耐腐蝕性，要在制備實(shí)驗(yàn)中添加一定數(shù)量的羧基、氨基、羥基等親水基團(tuán)，以達(dá)到制備效果;②水性聚氨酯涂料樹(shù)脂。這是由大分子多元醇化合物與封端劑合物反應(yīng)而生成的高分子化合物，體現(xiàn)出良好的透濕透汽性，并能夠與其他水性浮液共混或共聚，生成多樣化的聚氨酯乳液;③水性醇酸涂料樹(shù)脂�？梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)合成的方式對(duì)醇酸樹(shù)脂進(jìn)行改性，如：成鹽法、在聚合物中引入非離子基團(tuán)、將聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)閮尚噪x子中間體等，較好地實(shí)現(xiàn)醇酸樹(shù)脂分子與其他樹(shù)脂、化合物的混容;④水性丙烯酸酯涂料樹(shù)脂�？梢詫⒈┧狨ス簿鄢删郾┧狨ィ俨糠执冀�，制備成水溶性丙烯酸樹(shù)脂，應(yīng)用于水性涂料的制備實(shí)驗(yàn)中。
1.2 苯丙水性涂料在家具中的應(yīng)用
苯丙水性木器涂料的關(guān)鍵在于合成性能優(yōu)良的樹(shù)脂，而聚氨酯木器涂料可以通過(guò)改性應(yīng)用于家具領(lǐng)域，具體的水性聚氨酯改性方式主要包括有：①丙烯酸酯改性。可以使丙烯酸酯（PA）與PU乳液的分子鏈進(jìn)行相容共混，形成具有一定化學(xué)鍵的核殼型聚合物PUA，以較好地提升膠膜的穩(wěn)定性、耐水性和拉伸強(qiáng)度;②有機(jī)硅改性。有機(jī)硅分子結(jié)構(gòu)中含有極性較大的Si-O鍵，可以較好地屏蔽烴基，增強(qiáng)苯丙水性涂料的氧化穩(wěn)定性[1]。
2 PU殼苯丙接枝環(huán)氧樹(shù)脂核乳膠及水性涂料制備分析
可以采用環(huán)氧樹(shù)脂和聚丙烯酸酯乳液，對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，以較好地提升其黏結(jié)能力、強(qiáng)度和耐水性，較好地應(yīng)用于家具領(lǐng)域。
2.1制備實(shí)驗(yàn)
2.1.1實(shí)驗(yàn)原料
準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原料，包括丙烯酸丁酯、苯乙烯、水性聚氨酯乳液、過(guò)硫酸鉀、碳酸氫鈉、環(huán)氧樹(shù)脂、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、丙烯酰胺、氯化鈣、環(huán)氧固化劑、去離子水、成膜助劑、防凍劑、消泡劑、增稠劑。
2.1.2制備PU殼苯丙接枝環(huán)氧樹(shù)脂核乳膠
在乳化器中添加乳化劑、去離子水、環(huán)氧樹(shù)脂、苯乙烯、丙烯酸丁酯等，在室溫條件下進(jìn)行預(yù)乳化并獲取預(yù)乳液。將聚氨酯水分散液、去離子水添加到漏斗及氮?dú)馊肟诘臒恐�，高溫�(cái)嚢?0分鐘，然后均勻滴加預(yù)乳液，繼續(xù)升溫并產(chǎn)生反應(yīng)保持30分鐘，最后逐漸降溫并過(guò)濾獲取PUA復(fù)合膠乳。
2.1.3制備苯丙水性涂料
稱量PU-PSAEP乳膠，以一定的速率攪拌并添加消泡劑、pH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑、潤(rùn)濕劑、納米助劑以及顏料、填料，使之分散至低于35чm的細(xì)度，然后添加流變助劑和流平劑，調(diào)整轉(zhuǎn)速并添加增稠劑、消泡劑，使之達(dá)到適宜的粘度，在檢測(cè)合格之后以200目濾布過(guò)濾，制備好的苯丙水性涂料可以應(yīng)用于家具涂裝之中，要注意的是，務(wù)必添加固化劑并均勻攪拌十分鐘之后方可涂刷使用[2]。
2.1.4木材性能測(cè)試與表征
可以觀察和檢測(cè)木材表面的耐磨性能、附著力性能和硬度性能，還能夠看到水性涂料涂飾的木質(zhì)家具表面成色鮮亮，獲悉實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)論。
2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.2.1紅外表征
在PU-PSAEP乳膠膜的全反射紅外譜圖中顯示，苯乙烯、丙烯酸丁酯、環(huán)氧樹(shù)脂與聚氨酯通過(guò)接枝共聚的方式，生成了共價(jià)鍵。
2.2.2木器漆中不同PU含量的影響
這主要包括以下方面：①PU-PSAEP乳膠膜隨著PU含量的增加而逐漸減小;②木器漆的拉伸強(qiáng)度隨著PU用量的增加而減小，這是因?yàn)槭Ｓ嗟腜U難以參與反應(yīng)而形成“海島”效應(yīng)，導(dǎo)致木器漆的強(qiáng)度下降。
2.2.3木器漆中不同環(huán)氧樹(shù)脂含量的影響
環(huán)氧樹(shù)脂含量的增加會(huì)產(chǎn)生更大的涂層交聯(lián)度，從而提升木器漆的貯能模量、耐水性、耐醇性、耐堿性和硬度。
3小結(jié)
綜上所述，苯丙水性涂料以核殼型苯丙復(fù)合乳液為基料，利用乳液合成的方法，制備PU殼苯丙接枝環(huán)氧樹(shù)脂核乳膠和苯丙水性涂料，通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化配方，可以制備出具有良好拉伸強(qiáng)度、耐水性、硬度的木器漆涂料，體現(xiàn)出較強(qiáng)的附著力和較高的硬度，長(zhǎng)久穩(wěn)定地進(jìn)行貯存和使用，較好地應(yīng)用于不同場(chǎng)所的木質(zhì)家具之中，并滿足綠色環(huán)保無(wú)污染的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]彭瑤，李克忠，劉德友，彭釗云.水性涂料成膜關(guān)鍵技術(shù)研究—以在家具中應(yīng)用為例[J].家具與室內(nèi)裝飾，2016（04）
[2]陳修寧，許寧，何程林，楊勁松，徐玉華，徐玉俊，林建新.水性涂料現(xiàn)狀及展望[J].涂料技術(shù)與文摘，2016（03）.
作者簡(jiǎn)介：
狄建軍（1984- ），男，漢族，江蘇溧陽(yáng)人，本科，助理工程師，目前從事涂料類（家具漆）研究工作。
關(guān)鍵詞：苯丙水性涂料;家具;應(yīng)用
苯丙乳液通過(guò)粒子設(shè)計(jì)的方式，可以改變?nèi)槟z粒結(jié)構(gòu)，制備具有異相結(jié)構(gòu)的粒子，較好地改善和優(yōu)化聚合物乳液的性能，它可以作為水性涂料與家具相結(jié)合應(yīng)用，產(chǎn)生物理關(guān)聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)的雙重固化交聯(lián)變化，實(shí)現(xiàn)苯丙復(fù)合乳液的高效、高品質(zhì)光固化，確保木質(zhì)家具的高效、高品質(zhì)涂裝。
1 水性涂料樹(shù)脂分類及應(yīng)用
1.1 水性涂料樹(shù)脂分類
水性涂料是以水為分散介質(zhì)的涂料，具體分為以下幾種：①水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料。這是指環(huán)氧樹(shù)脂顆�；蛞旱尉鶆蚍稚⒂谶B續(xù)相的水中，體現(xiàn)出良好的粘附性、硬度和耐腐蝕性，要在制備實(shí)驗(yàn)中添加一定數(shù)量的羧基、氨基、羥基等親水基團(tuán)，以達(dá)到制備效果;②水性聚氨酯涂料樹(shù)脂。這是由大分子多元醇化合物與封端劑合物反應(yīng)而生成的高分子化合物，體現(xiàn)出良好的透濕透汽性，并能夠與其他水性浮液共混或共聚，生成多樣化的聚氨酯乳液;③水性醇酸涂料樹(shù)脂�？梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)合成的方式對(duì)醇酸樹(shù)脂進(jìn)行改性，如：成鹽法、在聚合物中引入非離子基團(tuán)、將聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)閮尚噪x子中間體等，較好地實(shí)現(xiàn)醇酸樹(shù)脂分子與其他樹(shù)脂、化合物的混容;④水性丙烯酸酯涂料樹(shù)脂�？梢詫⒈┧狨ス簿鄢删郾┧狨ィ俨糠执冀�，制備成水溶性丙烯酸樹(shù)脂，應(yīng)用于水性涂料的制備實(shí)驗(yàn)中。
1.2 苯丙水性涂料在家具中的應(yīng)用
苯丙水性木器涂料的關(guān)鍵在于合成性能優(yōu)良的樹(shù)脂，而聚氨酯木器涂料可以通過(guò)改性應(yīng)用于家具領(lǐng)域，具體的水性聚氨酯改性方式主要包括有：①丙烯酸酯改性。可以使丙烯酸酯（PA）與PU乳液的分子鏈進(jìn)行相容共混，形成具有一定化學(xué)鍵的核殼型聚合物PUA，以較好地提升膠膜的穩(wěn)定性、耐水性和拉伸強(qiáng)度;②有機(jī)硅改性。有機(jī)硅分子結(jié)構(gòu)中含有極性較大的Si-O鍵，可以較好地屏蔽烴基，增強(qiáng)苯丙水性涂料的氧化穩(wěn)定性[1]。
2 PU殼苯丙接枝環(huán)氧樹(shù)脂核乳膠及水性涂料制備分析
可以采用環(huán)氧樹(shù)脂和聚丙烯酸酯乳液，對(duì)水性聚氨酯進(jìn)行改性，以較好地提升其黏結(jié)能力、強(qiáng)度和耐水性，較好地應(yīng)用于家具領(lǐng)域。
2.1制備實(shí)驗(yàn)
2.1.1實(shí)驗(yàn)原料
準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原料，包括丙烯酸丁酯、苯乙烯、水性聚氨酯乳液、過(guò)硫酸鉀、碳酸氫鈉、環(huán)氧樹(shù)脂、陰離子乳化劑、非離子乳化劑、丙烯酰胺、氯化鈣、環(huán)氧固化劑、去離子水、成膜助劑、防凍劑、消泡劑、增稠劑。
2.1.2制備PU殼苯丙接枝環(huán)氧樹(shù)脂核乳膠
在乳化器中添加乳化劑、去離子水、環(huán)氧樹(shù)脂、苯乙烯、丙烯酸丁酯等，在室溫條件下進(jìn)行預(yù)乳化并獲取預(yù)乳液。將聚氨酯水分散液、去離子水添加到漏斗及氮?dú)馊肟诘臒恐�，高溫�(cái)嚢?0分鐘，然后均勻滴加預(yù)乳液，繼續(xù)升溫并產(chǎn)生反應(yīng)保持30分鐘，最后逐漸降溫并過(guò)濾獲取PUA復(fù)合膠乳。
2.1.3制備苯丙水性涂料
稱量PU-PSAEP乳膠，以一定的速率攪拌并添加消泡劑、pH調(diào)節(jié)劑、成膜助劑、潤(rùn)濕劑、納米助劑以及顏料、填料，使之分散至低于35чm的細(xì)度，然后添加流變助劑和流平劑，調(diào)整轉(zhuǎn)速并添加增稠劑、消泡劑，使之達(dá)到適宜的粘度，在檢測(cè)合格之后以200目濾布過(guò)濾，制備好的苯丙水性涂料可以應(yīng)用于家具涂裝之中，要注意的是，務(wù)必添加固化劑并均勻攪拌十分鐘之后方可涂刷使用[2]。
2.1.4木材性能測(cè)試與表征
可以觀察和檢測(cè)木材表面的耐磨性能、附著力性能和硬度性能，還能夠看到水性涂料涂飾的木質(zhì)家具表面成色鮮亮，獲悉實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)論。
2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.2.1紅外表征
在PU-PSAEP乳膠膜的全反射紅外譜圖中顯示，苯乙烯、丙烯酸丁酯、環(huán)氧樹(shù)脂與聚氨酯通過(guò)接枝共聚的方式，生成了共價(jià)鍵。
2.2.2木器漆中不同PU含量的影響
這主要包括以下方面：①PU-PSAEP乳膠膜隨著PU含量的增加而逐漸減小;②木器漆的拉伸強(qiáng)度隨著PU用量的增加而減小，這是因?yàn)槭Ｓ嗟腜U難以參與反應(yīng)而形成“海島”效應(yīng)，導(dǎo)致木器漆的強(qiáng)度下降。
2.2.3木器漆中不同環(huán)氧樹(shù)脂含量的影響
環(huán)氧樹(shù)脂含量的增加會(huì)產(chǎn)生更大的涂層交聯(lián)度，從而提升木器漆的貯能模量、耐水性、耐醇性、耐堿性和硬度。
3小結(jié)
綜上所述，苯丙水性涂料以核殼型苯丙復(fù)合乳液為基料，利用乳液合成的方法，制備PU殼苯丙接枝環(huán)氧樹(shù)脂核乳膠和苯丙水性涂料，通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化配方，可以制備出具有良好拉伸強(qiáng)度、耐水性、硬度的木器漆涂料，體現(xiàn)出較強(qiáng)的附著力和較高的硬度，長(zhǎng)久穩(wěn)定地進(jìn)行貯存和使用，較好地應(yīng)用于不同場(chǎng)所的木質(zhì)家具之中，并滿足綠色環(huán)保無(wú)污染的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]彭瑤，李克忠，劉德友，彭釗云.水性涂料成膜關(guān)鍵技術(shù)研究—以在家具中應(yīng)用為例[J].家具與室內(nèi)裝飾，2016（04）
[2]陳修寧，許寧，何程林，楊勁松，徐玉華，徐玉俊，林建新.水性涂料現(xiàn)狀及展望[J].涂料技術(shù)與文摘，2016（03）.
作者簡(jiǎn)介：
狄建軍（1984- ），男，漢族，江蘇溧陽(yáng)人，本科，助理工程師，目前從事涂料類（家具漆）研究工作。
