溶剂型合成树脂在木器涂料中的应用

    目前主要木器涂料用树脂仍以溶剂型树脂为主,主要有硝酸纤维素树脂(硝基漆)和聚氨酯树脂(PU木器涂料)两大类。当然,传统的醇酸树脂涂料和不饱和聚酯树脂涂料仍有一定应用。
    ◆硝基漆
    硝基漆多用于开放型涂饰,此是一种xx显露木材表面管孔的一种涂饰工艺。经开放型的表面涂饰,木材表面除手感比较滑爽外,可xx看不出表面已经经过涂料表面涂饰处理的涂层比较薄,又没有填孔的感觉:有一种用材的真实感。通常,开放型涂饰要求多次涂膜,漆膜外观重现性差,极易出现“个性化作品”,因此大受美国市场欢迎,这也是“美式涂装”的来由。
    所谓硝基漆就是采用硝酸纤维素(硝化棉)作为主要成膜物质。根据腻子,底漆及面漆要求不同多采用1/2至1/8秒硝化棉,以前在中xx“美式涂装”中1/8秒硝化棉多用于面漆,现在,随着对漆膜性能要求的变化,加之新型增塑剂的引入,成本较低的1/4秒硝化棉占了总用量70%左右;而家装用硝基漆属于半开放型涂饰,由于多采用手工施工,5-6秒至1/2秒硝化棉用量较大。
    没有人会单独用硝化棉制漆,因为漆膜光泽不高,附着力很差,并且不挥发分含量很低,很多技术要求无法满足。为了改进这方面的缺点,在制漆时会加入一些混容性好的树脂来①增加不挥发分含量,同时并不过多地提高漆的粘度;②增加漆膜附着力;③增加漆膜的丰满度及光泽度;④提高其它特殊要求的性能,如耐候性、耐水性、耐湿热性、柔韧性、耐热性和防延燃性等。
    在硝基漆制备中,最常用且经济实惠的合成树脂就是由多元醇、多元酸与脂肪酸合成的醇酸树脂。如用不干性油(主要椰子油)改性的短油度醇酸树脂可以在很多方面有效地改善硝基漆附着力、柔韧性、耐候性、光泽、丰满度及保色性等。醇酸树脂油度的增加可使漆膜具有更好的光泽及柔韧性,但硬度及耐磨性则相应变差 ;干性油醇酸树脂(长油度)可以大大提高硝酸纤维素漆膜的附着力,较好的光泽及耐久性,其性能在很多方面甚至超过不干性油醇酸树脂,但氧化成膜后其漆膜耐溶剂性差,即易出现“咬底”现象。因此,除了确定只喷涂一次或在指定条件下(间隔很短即涂两层)涂装外,硝基漆(尤其是要求多层涂膜的美式涂装)中不会使用干性油醇酸树脂。     硝基漆中,也会使用松香改性马来酸酐树脂或松香改性醇酸树脂以提高腻子打磨性;加入某些乙烯类树脂(如氯乙烯62%,乙酸乙烯38%)可有效地提高漆膜延展性及柔韧性(在一定程度上起到增塑剂的作用),同时漆膜色泽浅并保色性好。为了提高硝基漆光泽,增加固含量及耐晒牢度,并可加入大量的廉价稀释剂,人们通常会加入少量脲醛缩合型树脂。
    ◆聚氨酯木器漆
    聚氨酯漆又称聚氨基甲酸酯漆,近似嵌段共聚物。目前用作木家具涂料的聚氨酯树脂漆大多是由含异氰酸酯基的树脂与含羟基的聚醚、含羟基的油改性聚酯和含羟基的丙烯酸树脂等含活泼氢的高聚物树脂反应生成含氨酯键的聚氨酯树脂。
    在木器涂料中,硝基漆装饰性好但保护性能差;而聚氨酯漆兼具装饰性和保护性,且漆膜外观重现性好,适用于批量生产的木器,如办公桌椅等。聚氨酯木器漆膜的硬度高,耐磨性特强,不仅具备良好的保护功能,且漆膜光亮及丰满度{jj0},也可配制成雅致的亚光效果。同时具有优异的美观、装饰性能,因此聚氨酯木器漆多用于装饰性要求高的家具、钢琴等。它也被大量用作地板清漆等。
    聚氨酯木器漆的漆膜有极强的粘附力,漆膜的柔韧性好,有的双组份聚氨酯漆的硬度和柔韧性可根据需要调节;漆膜具有较全面的耐酸、抗碱和耐一般化学品的腐蚀性。同时,它还可低温固化,即使在0℃以下,只要在催化剂的作用下也可固化,因而施工季节适应性强。聚氨酯木器漆耐低温性突出,漆膜即使在零下40℃左右的使用环境中也不会开裂、剥落。
    目前在施工作业时常采用以能否显露木材表面美丽花纹的管孔为主要区别的封闭型涂饰、开放型涂饰和半开放型涂饰的三种表现手法。
    封闭型涂饰是一种将木材管孔深深地掩埋在透明涂膜层里为主要特征的一种涂饰工艺。该涂饰物件的表面为厚厚的透明树脂层所覆盖。实际上,在木材表面要获得高光的涂膜表面光泽,没有足够厚度的涂膜层是难以获得的。这类涂饰多使用含固量高、密封性好的聚氨酯透明树脂漆、PU高光透明树脂面漆,并且底层都对木孔作过填孔处理。经封闭型涂饰的家具表面通常涂膜呈现丰满、肉实的效果。
    用于木器的聚氨酯木器漆主要有:
    ◇油改性聚氨酯酯木器漆
    又称聚酯油或氨酯醇酸。它是类似于醇酸树脂的二异氰酸酯改性醇酸树脂,它较醇酸树脂干燥快、硬度高、耐磨性好、抗水、抗弱碱性耐性强。
    油改性聚氨酯酯木器漆多用于床、柜、课桌等普通木制品表面涂饰。
    ◇潮气固化型聚氨酯木器漆潮         
    简称潮固型聚氨酯漆,引用了聚氨酯分子结构中的异氰酸酯基团很容易与水反应生成脲键而固化成膜的原理设计出的聚氨酯木器漆。潮气固化型聚氨酯木器漆多用于体育场馆和室内装潢的地板漆。
    ◇催化固化型聚氨酯木器漆
    它类似于潮固型聚氨酯漆,是以三级胺类(三乙胺,三乙醇胺等)、金属盐(氯化亚锡等)或环烷酸盐(萘酸钴等)作固化催化剂即另一组份B。     催化固化型聚氨酯木器漆成膜快,又没有潮固型聚氨酯树脂在固化时受空气中温度和涂层厚度的影响,因此在正常情况下催化固化型聚氨酯漆产生涂膜气泡、针孔的弊病较少,所以应用也较泛。
    ◇羟基固化聚氨酯木器漆
     它是聚氨酯木器漆中性能好、适用范围广,可室温固化的节能型涂料。羟基固化聚氨酯木器漆由含羟基树脂和含异氰酸酯基树脂两部分组成。
    含羟基树脂
    含羟基丙烯酸树脂由羟基含量在2%-4%的丙烯酸树脂与含异氰酸酯基的氨基甲酸酯树脂结合而成。可在室温下快速固化。目前木器涂饰领域中正在风行的PU聚酯漆就属于这类;用于双组分聚氨酯树脂木器漆中的醇酸树脂多采用羟基含量在2-4%的短油度蓖麻油醇酸树脂、甲苯二异氰酸酯(TDI)、三羟甲基丙烷加成物配制而成的双组分聚氨酯:漆膜具有极高的硬度和耐热性,是生产高级家具、乐器很好的木器涂料;曾有人使用含羟基聚酯生产木器漆,但由于需较多的强溶剂如环己酮稀释,成本高,所以这类树脂目前在木器漆中较少采用。
    多异氰酸酯树脂
    多异氰酸酯基树脂含异氰酸酯基团,在双组分聚氨酯漆中与羟基树脂有良好互溶性。主要有三种类型:
    加成物型,目前PU聚酯漆的硬化剂大多属于这种类型的加成物,它与含羟基树脂配合而构成高性能的聚氨酯涂料膜;
    预聚物型,这类含异氰酸酯基团的预聚物与含羟基树脂按一定比例配合使用;
    三聚体型,它是由二异氰树脂单体在催化剂作用下缩聚而成。具有干燥快、硬度高、不易泛黄、耐候性好的特点,但它与含羟基树脂配合使用时的可使用时间短,并且必须用酯类、酮类等强溶剂,不能用烃类和苯类溶剂稀释。   
    由于TDI苯环上的两个氨酯键的活性,相差6-8倍。利用这个特点,占用一个氨酯键和TMP反应来做固化剂,大分子,毒性小很多,然后在双组份聚氨酯木器漆(2KPU),系统里,另外一个氨酯键可以和另外一个组分的羟基丙烯酸,醇酸树脂,羟基聚酯(聚酯多元醇)反应以成膜。
    xx的685双组分聚氨酯透明树脂漆就是用松香改性的短油度蓖麻油醇酸树脂为乙组分和以其与甲苯二异氰酸酯(TDI)的预聚为甲组分组成。使用时甲、乙二组分按规定的比例调配而成。
    ◆不饱和聚酯漆
    不饱和聚酯树脂是由不饱和的二元酸(如马来酸酐)和二元醇(如丙二醇,二甘醇)经缩聚而成的线性聚酯树脂,用乙烯基单体(如苯乙烯)作活性稀释剂,形成一个以自由基聚合交联而成的不溶不熔的涂膜。其中活性单体在此体系中起着稀释剂和成膜组成物的作用,因此又称不饱和聚酯漆为无溶剂漆。此漆膜硬度高,光泽高,耐热性好,抗化学药品性强,特别适合餐厅家具的表面涂饰,由于体系中采用钴盐促进剂和过氧化物引发剂,漆膜色较深。使用不饱和聚酯漆作面漆时,不能与水性腻子,虫胶漆配套使用,否则易因附着力差产生脱皮现象。
    ◆醇酸树脂漆
    用干性油改性的醇酸树脂能自干,所制成的漆即为醇酸树脂漆。用于木器表面涂饰的醇酸树脂漆有透明清漆和磁漆两类。即将长油醇酸树脂溶于200号溶剂汽油中,加入适量催干剂可制成清漆;再加入颜料和填料,色漆(磁漆)即制成了。     醇酸树脂漆以价格低廉,各项性能平均被广泛用于低档木器制品上。
    此外,酸固化(如对甲苯磺酸)氨基醇酸树脂漆,丙烯酸木器清漆及热塑型丙烯酸树脂改性的硝基漆即家装硝基漆在市场上都有一定应用。山东莘县飞翔油脂有限公司13869547920供


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