技術大拿告訴你該如何正確選擇和使用水性木器家具漆？

whamnie 2023-08-22 發(fā)布于貴州

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隨著環(huán)保政策的推進及消費者環(huán)保意識的提升，各省市出臺了家具行業(yè)裝飾必須使用水性漆的政策，這為水性木器家具漆的發(fā)展帶來了機遇。水性漆是符合生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的綠色產業(yè)，也是漆類未來發(fā)展的方向，水性漆所占的市場份額在逐年增長已是不爭的事實，且有提速的趨勢。

水性漆性能創(chuàng)新是打開市場關鍵

01-1 普通水性漆存在的不足

雖然水性漆在環(huán)保性能上優(yōu)于傳統(tǒng)油漆，但由于水性漆用樹脂的制造工藝不同，兩者之間質量、性能差異很大。普通的水性漆（例如乳液型），跟油性漆相比，確實存在耐水性差、易揭皮、豐滿度差、硬度差等缺陷。

如果單在環(huán)保性能上迎合消費者，在產品內在質量、性能、施工工藝、裝飾效果、裝飾成本上無法滿足家具企業(yè)的需要，水性木器漆的市場依然很難打開。這就需要水性漆生產企業(yè)在水性漆性能上做技術創(chuàng)新。

01-2 助劑調整難以解決問題

目市場上的單組份水性木器漆的生產，主要采用自交聯(lián)型水性丙烯酸乳膠、單組份水性PU合成材料，生產出來的產品主要優(yōu)點是環(huán)保性好、價格低廉，但致命缺點是硬度低（≤2B）、易刮傷、耐水性差、遇水易泛白、耐熱性差、受熱易粘連，可以作為低檔木質家具上的裝飾使用。

也有采用羥基丙烯酸乳液同聚氨酯交聯(lián)的雙組份木器家具漆及水性聚氨酯作為原料的雙組份木器家具漆。以這兩種樹脂為原料組成的雙組份木器家具漆在綜合性能上比原來的單組份乳液型木器漆有較大提升，比如硬度能達到HB，耐熱性、耐水性也有所提升，但仍不能滿足高檔實木家具裝飾對漆膜的要求，如硬度、光澤、耐水、耐候、抗黃變等性能和施工性能要求。

01-3 丙烯酸水性二級分散體樹脂

水性漆想滿足上述性能要求，靠調整助劑來解決問題是很難達到上述性能要求的，必須選用高性能的丙烯酸樹脂。

丙烯酸樹脂同其他樹脂相比，具有更優(yōu)異的耐候性、耐黃變性，是木器家具漆首選成膜材料。目前常用的水性丙烯酸樹脂生產工藝有兩種：一種是以丙烯酸乳膠合成工藝生產的乳液型樹脂。另一種最新的生產工藝是以少量溶劑合成、水分散的二級分散體樹脂。

二級分散體樹脂同油性漆樹脂合成工藝條件基本相同，僅稀釋劑不同，油漆使用溶劑稀釋；二級分散體則采用獨特的工藝設備，用水分散稀釋。二級分散體具備油性漆樹脂的各種物理性能，且同時具有優(yōu)異的環(huán)保性能。

圖1 丙烯酸水二級分散體樹脂漆效果示意

新型實木定型水與水性木器漆介紹

02-1 水性定型水的實測與應用

使用丙烯酸二級分散體配制的水性實木定型水（封閉底漆）是一種高效封閉底漆，它具有VOC含量低，氣味小。涂刷該產品后，木材導管和毛細孔封閉后阻水效果優(yōu)異，抗水性好。木材含水率在環(huán)境濕度變化情況下變化極小，抗裂抗變形性和抗黃變性良好，應用于實木家具、木器地板上，可有效減少實木板材開裂、鼓泡、變形、黃變等現(xiàn)象，并可避免漆膜凹陷、漲筋等缺陷產生，是替代原來溶劑型底得寶等的理想產品。

表1 遠名水性木材定型水（封閉底漆）

與油性封閉的封閉效果對比

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該水性實木定型水（雙組份封閉底漆）在1.2厘米的橡膠木板涂刷后豎立測試變形情況，結果表明，橡膠木板材經碳化后含水率在5至6條件下，涂刷定型水后在露天熱曬夜露風雨吹打豎立存放15天后測試，含水率仍然保持在6左右，板材未發(fā)現(xiàn)彎曲變形現(xiàn)象。

圖2 太倉市金強家具有限公司試驗現(xiàn)場

02-2 水性木器漆的實測與應用

用該丙烯酸二級分散液生產的遠名水性木器漆，漆膜除具有丙烯酸樹脂特有的耐老化、耐候、耐黃變性能和良好的機械性能外，漆膜同時具備高光澤（≥90）、高硬度（≥H），木紋顯影通透性好，耐水性極佳。家具裝飾效果完全可同溶劑漆媲美，且性價比高。

圖3 實木小門水中浸泡7天結果：漆膜不起泡、不發(fā)白，不開裂、不變形

表2 遠名水性漆漆膜實測結果

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從上表的水性漆漆膜實測結果來看，該新型單組份水性漆（加附著力促進劑），施工性好，適用于連續(xù)化生產，廣泛適用于通用家具材料裝飾。

該新型雙組份水性漆廣泛適用于高檔實木家具的封閉裝飾，硬度高，光澤亮，通透性、豐滿度、耐候性、抗黃變性好，耐水耐熱，抗刮抗劃，施工性好。經計算，其綜合材料施工成本同油漆相比僅高出10%左右。

圖4 新型水性木器漆涂裝效果示意

水性漆的干燥方法與設備選擇

03-1 水性漆的干燥誤區(qū)與影響因素

水性漆干燥有兩個常見的誤區(qū)，一是認為水性漆對干燥設備和施工工藝同油性漆一樣，沒什么特殊要求；二則認為水性漆干燥設備投資太大，小廠投資不起。

水性漆跟油性漆區(qū)別在于稀釋溶劑不同。稀釋劑不同，干燥機理亦不同。油性漆的干燥速度取決于溫度和溶劑的揮發(fā)速度。例如，以二甲苯為溶劑的油性漆來說，二甲苯的蒸發(fā)潛熱只有30-40KJ/kg，而以水為溶劑的水性漆，蒸發(fā)潛熱高達2200-2500KJ/kg。因此，水性漆的揮發(fā)速度遠遠小于油性漆的揮發(fā)速度。

水性漆的干燥，即漆中水份揮發(fā)快慢除與溫度有關，還與環(huán)境濕度相關。濕度越高，揮發(fā)速度越慢，而環(huán)境濕度又隨氣溫、天氣等多因素變化，晴好天氣環(huán)境濕度大約只有10%左右，而陰雨天氣，環(huán)境濕度高達95%。水性漆假如在高濕度的狀況下施工，不但漆膜干得慢，涂層還容易發(fā)白和脫皮。在低溫下施工（特別是在5℃下），水性漆同樣干得慢，成膜不好。因而選擇合適的涂裝干燥工藝和設備是水性漆施工成與敗的關鍵。

其實水性漆施工條件不算苛刻，只是油性漆積累了幾十年的施工經驗，大家對油性漆的性能有了充分的了解，而對水性漆接觸少，對其性能缺乏了解，施工經驗相對不足，只要充分認識、掌握水性漆干燥成膜機理及特性，完善施工環(huán)境，就能確保漆膜質量。

03-2 水性漆常用的幾種干燥方法

水性漆的干燥方式有很多，不同的干燥方式對水性漆的干燥速度和成膜質量的影響均不相同。水性漆常用的幾種干燥辦法如下：

①熱空氣干燥

熱空氣干燥是采用對流原理，以溫度為35-60℃的熱空氣為載熱體，將熱能傳送給工件外表的涂層，涂層吸收能量后固化成膜的加熱干燥辦法。常用電或蒸汽作為熱源，先使空氣加熱，熱量經過對流方式由熱空氣傳送給涂層外表，使涂層得到快速干燥。采用熱空氣干燥工藝，能夠明顯加快涂層干燥速度，并具有適應性強的特性，是應用較為普遍的一種干燥方式。

②微波干燥

微波是指波長為1mm-1m，頻率為300MHz-300GHz，具有穿透性的電磁波，常用的微波頻率為915-2450MHz。

微波場以每秒幾億次的高速周期性地改動外加電場的方向，使水分子疾速擺動，產生顯著的熱效應，從而使涂料內部和外表的溫度同時疾速升高，使漆膜涂層中的水分迅速揮發(fā)，微波加熱的優(yōu)點在于干燥速度特別快，對被干燥物件沒有外形要求。

③紫外線干燥

水性UV木器涂料采用紫外線光固化的干燥方式。

在水性UV涂料中含有少量的光敏劑，在紫外線的映照下，光敏劑吸收特定波長的紫外線，產生活性基團，引發(fā)成膜物質的聚合反應，構成網狀結構而使涂層固化。紫外線固化具有涂層固化速度快、涂膜質量好等特性。

④紅外線干燥

所謂紅外線固化實際上是指被涂飾的家具板件及其涂層在紅外線的照射下，吸收輻射能量并被轉化成熱能，從而完成涂層的固化。紅外線是一種不可見射線，介于可見光和微波之間，波長為0.72-1000um。按波長范圍分，能夠分為“近”、“中”、“遠”紅外線，常用遠紅外線干燥涂層，紅外線固化具有固化速度快、升溫疾速、固化質量好等優(yōu)點。

圖5 選擇合適的干燥方法有助于提升涂飾質量

03-3 幾種干燥方法的利弊分析及選擇

幾種干燥方法的利弊分析及選擇

幾種干燥方法各有利弊。紫外線干燥方法僅能用于干燥UV涂料；紅外線加熱干燥方法，加熱時涂層存在著明顯的溫度梯度，它的干燥是由外表向內部延伸的，這就使得它不適用于干燥較厚的涂膜，而且紫外和紅外干燥方法只適用于干燥平板狀的家具板件。

微波干燥技術是一種技術領先的干燥方法，干燥速度快、生產效率高，但投資較大，且工作時容易出現(xiàn)機械和電氣故障，影響工作效率。雖然對干燥物件沒有外形要求，但是由于干燥物件的材質不一樣，厚度及涂層面積不一樣，因此干燥過程中的物件各部位受熱后表面溫度也不一樣，故而操作控制要求較高，控制不好，家具局部漆膜過熱后容易出現(xiàn)如開裂、起泡、脫皮、變形等問題。

家具行業(yè)一般都已具備空氣加熱待干房或干燥流水線，如以此為基礎，在待干房中或流水線上配置幾臺抽濕器，降低環(huán)境濕度即可。該干燥工藝改造容易，投資最省，見效快，操作控制簡單方便。

附錄1

實木水性漆的施工技術條件

表3 遠名水性漆最佳施工工藝條件