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單組份水性木器漆的應用
一．前 言
單組份水性木器漆是以水為溶劑，以特種乳液為成膜物質(zhì)，配以相關(guān)助劑，經(jīng)一定混合工藝合成的涂料，其顯著(zhù)特點(diǎn)是以水為溶劑替代有機溶劑，避免了傳統溶劑型木器漆對人體和環(huán)境的傷害，可實(shí)現當日涂刷當日入住。目前國內外水性木器漆有三種類(lèi)型：以核殼結構苯丙乳液為成膜物質(zhì)的水性漆，以聚氨酯分散液為成膜物質(zhì)的水性漆和以丙烯酸聚氨酯共聚乳液為成膜物質(zhì)的水性漆。但目前國內外以上三種水性漆從性能指標與溶劑型木器漆相比，在硬度、耐磨、耐熱、耐水等指標上難以達到要求。但可以滿(mǎn)足裝修的要求。國內目前研制出能解決此類(lèi)問(wèn)題的水性樹(shù)脂乳液。用此樹(shù)脂乳液制成的水性木器漆在硬度、耐磨、耐熱等方面可達到地板漆和家具漆的要求，是單組份木器漆的環(huán)保型替代產(chǎn)品。
二、木器漆市場(chǎng)與政策法規
歐美等發(fā)達水性木器漆已占木器裝飾漆市場(chǎng)的60％，美國水性木器漆銷(xiāo)售量約為6萬(wàn)噸／年，歐洲約為20萬(wàn)噸／年。2001年我國木器漆占全國涂料量的10.8％，達到24噸，水性木器漆卻不足3000噸，目前市場(chǎng)上水性木器漆僅有兩三個(gè)品牌，并且以國外品牌為主，其價(jià)格也很高，但性能指標難以滿(mǎn)足使用要求。大量使用的是溶劑型木器漆，主要有銷(xiāo)基
漆、聚酯漆、醇酸漆等品種。而溶劑型木器漆含有大量苯類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、游離TDI(甲苯二異氰酸酯)等有機化合物，這些有機揮發(fā)物能夠使人中毒甚至導致癌癥。有些不合格的溶劑型溶料中的甲醛殘余物嚴重超標，能使人產(chǎn)生肺水腫、腎炎、血尿、肝中毒等疾病。排放到大氣中的有機化合物在陽(yáng)光下產(chǎn)生化學(xué)反應，產(chǎn)生許多活性物質(zhì)或酸性物質(zhì)，形成化學(xué)煙霧，破壞臭氧層，對人類(lèi)健康產(chǎn)生了新的威脅。從資源上說(shuō)，溶劑型涂料消耗了大量的石油資源，而人類(lèi)的石油資源又是有限的，這種矛盾會(huì )導致石油資源日趨緊張。我國環(huán)保法規在逐步建立和健全，《化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和 2010 年發(fā)展規劃綱要》中也提出裝飾涂料向水性化，環(huán)保型發(fā)展的要求，從 2002年1 月1日起，“室內裝飾裝修材料中有害物質(zhì)限量”標準開(kāi)始實(shí)施。這意味著(zhù)木器漆的推廣與應用在強制性地向環(huán)保型發(fā)展。隨著(zhù)消
費者環(huán)保意識的逐漸增強，裝修裝飾市場(chǎng)的逐漸規范，水性木器漆將越來(lái)越受到青睞，其需求量將逐年快速增加。
三、木器漆技術(shù)性能與應用根據我國國情，木器漆要在硬度、耐熱、耐磨、耐水等方面達到比較高的水平，水性木器漆也應符合此要求。對單組份水性木器漆而言，要達到要求技術(shù)難度較高。市場(chǎng)上性能指標相對較好的單組份水性木器漆一般使用的成膜物質(zhì)是丙烯酸聚氨
酯樹(shù)脂乳液，如果技術(shù)成熟，此類(lèi)乳液可合成核殼結構。但我們對從市場(chǎng)上得到的水性木器漆進(jìn)行分析，發(fā)現其所用樹(shù)脂核殼結構含量較少，技術(shù)性能指標也不盡人意。我們在丙烯酸聚氨酯水性樹(shù)脂乳液的研制過(guò)程中，引入環(huán)氧基團和相應活性成分進(jìn)行改進(jìn)，對技術(shù)交流
生產(chǎn)工藝參數進(jìn)行大量的實(shí)驗探索，通過(guò)逐級放大實(shí)驗，提出了一套易于生產(chǎn)操作，又能較好地控制產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)方案，大大提高了核殼結構的轉化率，改進(jìn)了產(chǎn)品的性能。用此水性樹(shù)脂乳液制成的水性木器漆，在成膜過(guò)程中隨著(zhù)乳膠粒子相互擠壓，核中聚合物的活性基團與核外的活性成分接觸，發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應，形成一定的網(wǎng)絡(luò )結構，因此其硬度、耐水、耐熱等主要性能指標有很大的提高。我們將用環(huán)氧改進(jìn)的丙烯酸聚氨酯水性樹(shù)脂乳
液合成的水性木器漆性能指標與市場(chǎng)上國內、國外各知名品牌進(jìn)行對比，具體對比如下表所示：從以上結果可以看出，產(chǎn)品 C 在硬度、耐熱、耐水等指標上遠遠超過(guò)產(chǎn)品 A 和產(chǎn)品 B ，達到家具漆和地板漆的使用要求，而售價(jià)僅有此類(lèi)產(chǎn)品的 2 ／ 3 。
目前市場(chǎng)上以產(chǎn)品A和產(chǎn)品B為代表的水性木器漆，只適用于涂裝裝飾裝修用木質(zhì)材料，使用于家具、木地板上時(shí)其硬度、耐磨、耐熱、耐水等性能指標難以達到使用要求，而產(chǎn)品 C 可完全達到家具、木地板涂裝使用要求。目前家具、木地板涂裝中使用的是溶劑型木器漆，這對人們身體健康和環(huán)境都有很大危害，更限制了家具、木地板的出口，因為國外對家具、木地板產(chǎn)品的環(huán)保要求很?chē)栏?，涂刷溶劑型木器漆的家具、地板達不到他們的環(huán)保標準。如果使用水性木器漆產(chǎn)品，可以解決這個(gè)問(wèn)題，因此，水性木器漆的推廣具有較高的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。
四、展 望
我國己加入 WTO，隨著(zhù)經(jīng)濟的全球化，環(huán)保問(wèn)題也引起各個(gè)的關(guān)注，我國對溶劑型木器漆產(chǎn)品實(shí)施強制環(huán)保標準，必將推動(dòng)水性木器漆快速發(fā)展。高性能單組份水性木器漆以其卓越的性能在市場(chǎng)中有著(zhù)廣闊的發(fā)展前景，它將替代溶劑型木器漆在家具、地板、裝修裝飾業(yè)掀起—場(chǎng)革命。
參考文獻
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