木用涂料的品种及分类
常用木用涂料有六大类,即硝基涂料(NC)、聚氨酯涂料(PU)、不饱和聚酯涂料 (UPE)、紫外光固化涂料(UV)、酸固化涂料(AC)及水性涂料(W)。其中前三种是按 成膜物质来命名,UV、AC两种是依据其固化条件来命名,W涂料是因为用水作为溶剂 或是稀释介质,因而有别于所有使用有机溶剂的“溶剂型涂料”而被命名为“水性涂料”.
1.硝基涂料(NC)
硝基涂料亦称硝化纤维素涂料或NC涂料,主要原料是硝化纤维素。硝基涂料具有一系列优异的理化性能,一是表干迅速,硝基涂料属于挥发干燥型涂料, 依靠溶剂挥发来使涂层固化成膜,涂布之后的NC涂膜,它的溶剂完全挥发了,漆膜就实干了。它在常温条件下仅需10~15min即可表干,因而两次涂饰之间的时间大大缩短。二是涂膜破损后易修复,硝基涂料属于可逆性涂料,即完全实干的涂膜仍能被原溶剂溶解,因此当漆膜受到损伤时极易修复得和原来基本一致,看不出修补痕迹。三是冻膜装饰性能优良,涂膜色浅、透明度高、坚硬耐磨,有较好的机械强度和一定的耐水性及耐腐蚀性,广泛应用于高级家具、高级乐器、工艺品等的涂装 四是施工极为方便,可刷涂,亦可喷涂、淋涂、浸涂、辊涂,且涂料可使用时间较长,不易变质报废,密封保存可多次使用。
2.聚氨酯涂料(PU)
聚氨酯涂料是指涂料成膜后漆膜中含有相当数量的氨酯键的涂料,亦称PU涂料。而双组分聚氨酯涂料是目前我国市场上最主要的木用涂料品种之一,其成膜机理是异氰酸酯与羟基发生化学交联反应成膜。市售双组分聚氨酯涂料一般分为主剂、固化剂及稀释剂三组分,其中主剂是采用含羟基基团的各类树脂配制而成,固化剂则是含有异氰酸酯的预聚物树脂。使用时,主剂和固化剂按涂料制造厂家要求的比例混合,再加人适量的稀释剂调整施工黏度, 即可进行涂装。
由于聚氨酯涂料干燥成膜时发生了化学反应,因而具有一些普通挥发型涂料无法相比的优良性能。一是力学性能好：对各种木质基材表面有优良的附着力,漆膜坚韧,硬度高,有相当好的柔韧性,因而具有极高的耐摩擦和耐冲击性。二是化学性能好：漆膜固化后不易被浴剂再溶解,耐化学药品、抗污染性极好。漆膜受热不容易软化,漆膜耐候性、 持久性能好。三是装饰性能好:漆膜透明度、丰满度、保光保色性优异。当然与其他涂料相比,聚氨酯涂料的涂膜质量受施工条件和施工环境影响较大,主要表现在：主剂和固化剂的配比有严格要求,如果配比不当,明显影响漆膜最终性能; 喷涂施工过程中较易起泡; 使用芳香族固化刹时,干膜易泛黄;重涂时要注意层间间隔时间,重涂前要均匀打磨,否则会影响涂层附看力;另外,涂料中微量的游离异氰酸酯(TDI) 对人体有毒,一定程度上影响施工人员身体健康,并污染涂装环境。
3.不饱和聚酯涂料(UPE)
不饱和聚酯涂料,亦称UPE涂料,是指以气干型不饱和聚酯树脂为主要成膜物质的涂料,综合物化性能优异。由于该类漆中所用活性稀释剂是不饱和单体(如苯乙烯),既能作为溶剂溶解不饱和聚酯,作为稀释剂起到调整稠度的作用,又能在涂装时作为活性单体参与不饱和聚酯反应,固化成膜,所以 UPE是一种无溶剂涂料,一次可成厚膜,涂料固体分高,在木用涂装时特别适合作底漆,能使面漆表现出高丰满度。正是由于这些优点,UPE漆近年来在木用领域中获得较大发展。不饱和聚酯涂料属于多组分涂料,市售 UPE涂料包括涂料主剂(不饱和聚酯树脂为主)、引发剂(俗称白水)、促进剂(俗称蓝水)及稀释剂。主剂一般是含有一定数量的不饱和二元酸的聚酯树脂与某些特殊单体 (如苯乙烯、烯丙基醚等) 的混合物; 白水则通常是指各种过氧化物和过氧化氢化合物溶液,它们能够分解生成自由基参与化学反应；蓝水的种类也很多,通常是一些环烷酸盐等。不饱和聚酯涂料固化的基本原理是引发剂与促进剂反应后先分解生成自由基, 引发不饱和树脂中的双键发生游离基反应,最终交联固化成膜。促进剂的作用是加速引发剂的分解,加快反应速率。不饱和聚酯涂料具有许多优异的性能,表现在:UPE涂料一般不含普通的挥发性溶剂,不释放大量有害气体,不污染环境;一次施工可获得较厚涂膜;可在常温条件下干燥;漆膜丰满度好、硬度高、光泽高等。不足之处是不饱和聚酯涂料成膜时收缩较大,成膜后涂膜一般较脆,易开裂; 木质基材处理要求严格,否则影响附着力; 配好的涂料可使用时间短、可操作时间短; 特别要强调的是,蓝、白水大量直接接触非常危险,易燃、易爆,因此蓝、白水一定要分开存放,并按要求正确使用,否则易引起爆炸和火灾。
4.紫外光固化涂料(UV)
紫外光固化涂料 ,亦称UV涂料,是通过紫外线照射湿膜,引发自由基反应,从而使 漆膜快速干燥的一类涂料。 UV涂料主要成膜物质有不饱和聚酯树脂、丙烯酸环氧树脂、丙烯酸聚氨基甲酸酯树脂等,添加一定量的光引发剂、阻聚剂、助剂、低黏度的活性单体稀释剂、体质颜料等混合而成。由于UV涂料固体分近100%,一次可得高厚度漆膜,含有机溶剂极少, 对环境污染 低; 干燥迅速,便于大批量生产,且涂料使用时浪费损耗极低,涂装作业空间场所减少;漆 膜硬度高,具优良的耐溶剂性、耐药品性、耐摩擦性等。当然UV涂料使用时,一是在着 色工艺时要慎选着色剂,避免紫外光照射产生褪色及涂料变黄情形;二是漆膜层间重涂需充分打磨,否则会产生附着不良的情况; 三是UV涂料对人体会有刺激, 长期接受紫外光的照射也会影响涂装人员的身体健康,要加强安全防护措施。另外,UV涂料通常采用辊涂或淋涂,较适合大平面基材的涂装。
5.酸固化涂料(AC)
酸固化涂料,简称AC涂料,一般用氨基树脂与醇酸树脂混合而成主漆,使用时加人有机酸(如对甲苯磺酸)为触媒 (催化剂),使其能在室温下反应干燥成膜。酸固化涂料 具有一系列优异物化性能,干燥快,其涂膜经修整后平滑丰满,透明度和光泽度高,硬度高,坚韧耐磨,附着力强,机械强度高,并有一定的耐热、耐寒、耐水、耐油、耐化学品性能。酸固化涂料用于木家具涂装,在北欧及东南亚地区用得较为普遍。其缺点是涂料中含有游离甲醛,味道大,强烈刺激作业者眼鼻,同时涂料具酸性,易腐蚀金属基材.
6.水性涂料(W)
水性涂料是指以水为分散介质的涂料,一般分为水乳型和水溶性两大类,其中水乳 型使用较为广泛。 水乳型主要品种有聚氨酯分散体(PUD)、纯丙烯酸乳液(PA)、丙烯酸-聚氨酯改性乳液(PUA)等,包装形式分为单组分、双组分。目前水性木用涂料使用的树脂主要有水性醇酸、丙烯酸乳液或分散体、水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸聚氨酯分散体，双组分水性聚氨酯分散体等,配漆时用上述树脂配合水、增稠剂、添加剂调制而成。水性涂料调漆方便,施工适用期长,易修补,基本安全无毒,漆膜柔韧性、附着力较好。特别是随着国家环保法规对VOC的限制,人们环保和健康意识的增强,溶剂型涂料受到前所未有的挑战,水性涂料日益受到重视。当然水性涂料固含量偏低,|一次无法得到高厚膜的涂装,漆膜在耐溶剂性、耐药品性、耐热性、漆膜硬度及手感方面与传统NC、PU相比有一定差异,涂料单价亦偏高。但W将与UPE、 UV等一样,是中国涂料发展的大方向。
水性涂料成膜机理与溶剂型涂料在原理上是一致的,与涂料所选择的连接料树脂体系密切相关,同样有挥发干燥、交联固化、加热固化、UV固化等,但因为水性涂料中的特殊溶剂 “水”的存在,使得其固化机理变得更复杂一些。如水溶性双组分聚氨酯涂料,在其成膜过程中包括可挥发物 (溶剂、水)的挥发、多元醇和多异氰酸酯粒子的共凝结、多异氰酸酯和水的反应、多元醇和多异氰酸酯的反应等,这些反应将伴随涂料干燥的整个过程。
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