纳米碳化硼对水性聚氨酯木器涂料性能的影响

围绕水性聚氨酯木器涂料(WPU),以纳米碳化硼(B_4C)为改性剂,采用物理共混的方法制备改性水性聚氨酯木器涂料,利用磁力搅拌和超声处理的方式提高B_4C的分散性,从而改善WPU的硬度、耐磨性和附着力等,通过扫描电子显微镜(SEM)观察不同添加量下纳米B_4C在涂层中的分散性。结果表明:纳米B_4C的添加显著增强了固化后水性聚氨酯涂层的硬度、耐磨性和附着力,但光泽度和涂料黏度有所下降。当B_4C添加量为3%时,涂层表面B_4C分散均匀,漆膜表面没有产生明显粗糙感,没有明显团聚现象产生;改性水性聚氨酯的涂层力学性能达到最佳,涂层硬度由2H提高至4H;涂层耐磨性与未改性涂层相比明显提高,磨耗量降低50%,最佳磨耗量为0.042 g;涂层附着力没有明显变化,在B_4C各添加量配比下均保持1级;涂层的光泽度随着B_4C的添加逐渐降低,由18.6%变为8.3%。碳化硼改性水性聚氨酯涂料的制备原理简单、实验过程易操作且绿色无污染,为纳米改性功能型水性涂料的制备提供了新的有效途径。     

纳米Al_2O_3改性水性木器漆耐磨性和硬度的研究

为提高水性聚丙烯酸酯木器漆的耐磨性和硬度,进行纳米Al2O3浆料的制备及其对水性木器漆改性的研究,探讨分析不同制备方法和Al2O3添加量对漆膜耐磨性和硬度的影响。结果表明:以聚丙烯酰胺为分散剂、聚乙二醇和辛基酚聚氧乙烯醚为润湿剂、聚乙烯吡咯烷酮为稳定保护胶,在高速搅拌下制成的纳米Al2O3浆料,在透射电镜下观察发现纳米Al2O3颗粒分布均匀,具有良好的分散性;在不影响漆膜透明度的情况下,漆膜耐磨性和硬度随Al2O3添加量增加得到提高,添加量在1.5%时漆膜具有较好的耐磨性和硬度;纳米杂合工艺法的漆膜耐磨性和硬度优于后添加法制备的水性木器漆涂膜。     

利用生物质硅源改性丙烯酸酯水性涂料研究

以稻壳为生物质硅源,通过酸浸、煅烧的方式制取二氧化硅(Si O2),用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)表面改性后作为增强填料,制备了水性丙烯酸酯-二氧化硅有机-无机杂化乳液,以期改善水性丙烯酸木器涂料的耐磨性、硬度等,最终合成出理化性能优异的水性丙烯酸木器涂料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段对稻壳灰、改性二氧化硅的表面形貌、官能团变化、聚集态等方面进行了表征,同时对比了改性前后漆膜的力学性能、热失重性能和硬度。结果表明:650℃煅烧得到稻壳灰呈现出非晶无定形态结构;二氧化硅表面经硅烷偶联剂KH-570改性后成功地连接到其表面上,并呈微纳米级分散在水性丙烯酸酯涂料体系中;聚丙烯酸酯乳液粒径主要分布在89～95 nm之间;二氧化硅添加量为2%质量分数时,涂膜的断裂伸长率为303.06%,拉伸强度48.673 MPa,弹性模量达6.672 MPa,漆膜硬度2H,涂膜力学性能最优。综合比较第1组(A4)丙烯酸单体配比填加2%和3%质量分数的稻壳灰(RHA)漆膜磨耗较小,光泽度均在50左右。随着二氧化硅添加量的增加,附着力提高至0级。利用稻壳提取二氧化硅改性水性丙烯酸木器涂料,其综合性能具有一定程度的提高,为稻壳的增值化利用提供了一个可行的途径。     

水性聚氨酯漆料干燥速率及漆膜性能影响规律研究

以4种水性聚氨酯漆料为研究对象,系统研究了漆料和基材类型、涂饰工艺对水性漆表干、实干时间和漆膜硬度、附着力及耐磨性的影响规律。结果表明:漆料的表实干时间及漆膜性能很大程度受成膜树脂本身性能影响;基材影响漆料表实干时间、漆膜硬度和附着力,对漆膜耐磨性影响不大,漆料涂饰在樱桃木和水曲柳上的干燥速率最快,在樱桃木、沙比利和水曲柳上的硬度最佳,达2 H,在樱桃木、沙比利和红橡上的附着力最佳,达0级;涂饰工艺对漆料的表干、实干时间以及漆膜硬度、附着力、耐磨性的影响都不明显,3种工艺涂饰后漆膜硬度和附着力分别为2 H和0级,漆膜耐磨性差别不大。     

微胶囊改性对水性漆膜光泽、韧性及色度影响

通过添加微胶囊对水性漆进行改性实验,研究了微胶囊不同添加量以及在不同涂覆工艺中微胶囊的添加次序对漆膜光泽度、色差和韧性的影响。实验结果表明,随着微胶囊添加量的增加,水性漆漆膜的光泽度逐渐降低;漆膜的色差先上升后降低,且在添加量为8.0%时,色差最大;漆膜的柔韧性也是先上升后下降,当微胶囊添加量在10.0%时,对漆膜的韧性增强最显著。在水性漆中添加含量为10.0%的微胶囊,相同工艺条件下,在底漆中添加微胶囊的漆膜光泽度比较高,且涂覆工艺为三底两面时,漆膜光泽度最高;微胶囊在不同涂覆工艺中对漆膜色差的影响不大;当涂覆工艺为三底三面,面漆中添加微胶囊时的漆膜韧性最好。     

基于2种松木的水性漆漆膜性能研究

以樟子松和欧洲赤松为基材,探究不同涂饰工艺和底漆漆水配比对水性漆漆膜性能的影响。结果表明：基材与水性漆结合良好,漆膜厚度范围为65.91～75.98μm,硬度等级最高为H,最低为B,附着力为0级,光泽度有明显提升。影响漆膜性能因素的顺序为：涂饰工艺>基材>底漆漆水配比,在厚度、硬度、光泽度、耐冲击度及抗回粘性上表现得更为明显。涂饰水性漆后明度显著下降,红绿和黄蓝色指数无明显变化,基材对漆膜色度值的影响更大,400 r之前各因素对漆膜的耐磨性影响较小,400r时工艺Ⅱ漆膜质量损失更严重,经水性漆涂饰后木制品表面平衡接触角增加,润湿性降低。研究结论为水性漆在松木制品、家具以及装饰等领域的更好应用提供了依据。     

甲醛捕捉剂对胶合板漆膜部分理化性能的影响

围绕甲醛捕捉剂对漆膜的附着力、光泽度、耐磨性、硬度的影响展开研究,采用经过甲醛捕捉剂处理后的胶合板和没有经过处理的胶合板,涂饰相同量的油漆,进行对比实验。结果表明:甲醛捕捉剂对硝基漆、醇酸清漆漆膜附着力没有影响;对水性聚氨酯漆的漆膜附着力有一定的影响,使漆膜附着力等级降低到1～2级之间。甲醛捕捉剂对漆膜光泽度、硬度、耐磨性没有影响。该方法成本低廉,甲醛降解效率在95%以上,过程可控,操作简单方便,能有效地提高人造板的质量。     

硅溶胶含量对UV固化水性木器涂料漆膜质量的影响

采用硅溶胶对UV固化水性木器涂料进行改性,并对改性后的UV固化水性木器涂料涂层的力学性能(耐磨性、硬度、附着力和抗冲击性能)和光学性能进行测试,旨在通过改性改善UV固化水性木器涂料漆膜的力学性能和光学性能,满足市场对水性绿色涂料的需求。试验结果表明:当硅溶胶的含量为1%(质量分数),紫外灯为3盏,干燥时间为20 min时,UV固化水性木器涂料漆膜的力学性能达到最佳,其耐磨性、硬度、附着力和抗冲击强度分别达到0106 g、H级、3级和90 kg·cm,但是当硅溶胶的含量大于1%时,漆膜的耐磨性、硬度、附着力、抗冲击性反而下降;光泽度的测试结果表明,涂层的光泽度随着硅溶胶含量的升高而下降,当硅溶胶含量为2%~6%时,涂层呈现亚光光泽度。该改性工艺步骤简洁、条件可控、价格低廉,且能满足日常生活中对UV固化水性木器涂料的需求。     

阻燃杨木胶合板挥发性有机化合物释放研究

选取四种品牌四种厚度阻燃杨木胶合板,待其释放稳定（第28天）,采用小型环境舱采集其挥发性有机化合物（VOCs）,并结合气相色谱-质谱法,分析挥发性有机化合物种类和含量.实验结果表明：不同品牌阻燃杨木胶合板总挥发性有机化合物（TVOC）释放量在50.14μg/m3 ～ 248.92μg/m3之间;各个板材VOCs释放量和检出物不完全相同,单个板材检出物种类最高为36种;芳香类和烃类化合物质量浓度之和占挥发性有机化合物总质量浓度的55.10％～85.72％;同时还捡出醛类、酮类和酯类等其他挥发性有机化合物;经过磷-氮-硼系阻燃剂处理的板材VOCs释放量比磷-氮系阻燃剂处理板材高;同种品牌阻燃杨木胶合板随厚度增加TVOC释放量呈增加趋势.     

紫外光固化油漆涂布量对木地板漆膜性能的影响

为优化番龙眼实木地板基材的紫外光固化油漆涂布量,研究油漆涂布量对漆膜附着力、耐磨性、硬度及柔韧性的影响。结果表明:随着涂布量的增加,漆膜附着力降低,耐磨性能呈线性增大,柔韧性逐渐降低。在生产中,需综合考虑漆膜性能和基材种类,以确定最佳涂布量。     

水性聚氨酯丙烯酸树脂和聚丙烯酸酯面漆漆膜性能评价

选取两种商用的水性木器涂料面漆进行性能评价,其主要成膜物质分别为水性聚氨酯丙烯酸树脂和聚丙烯酸酯。通过傅里叶红外光谱测试分析这两种面漆的官能团,在此基础上进行漆膜的干燥速率、铅笔硬度、耐磨性、漆膜光泽度和漆膜24 h吸水率测试,分析这两种水性木器涂料面漆性能的差异,为家具企业在应用水性木器涂料时提供选择依据,并且为这两种水性树脂在木器涂料应用中的改良提供一定实验依据。结果表明:水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的水性木器面漆在漆膜硬度、耐磨性、光泽度和耐冷液性能方面都要好于水性丙烯酸酯的水性木器面漆,但水性丙烯酸酯木器涂料的干燥速度更快,24 h漆膜吸水率只有8.2%,低于水性聚氨酯丙烯酸酯漆膜的29.6%。通过研究可发现交联程度高的水性聚氨酯丙烯酸树脂在漆膜耐磨性、表面光泽度和硬度等方面有更好的表现,但漆膜表面过快形成交联网络也会降低漆膜的干燥速率,提高企业的应用成本。     

丙烯酸水性漆的涂饰工艺及其对漆膜性能的影响

以樟子松为基材,采用丙烯酸水性底漆和面漆对其进行涂饰,研究了木材粗糙度及底、面漆的涂布量对漆膜的附着力、硬度、耐热以及耐水性能的影响。研究认为,木材的表面粗糙度对漆膜附着力有较大的影响,而底面漆的涂布量对漆膜的附着力、漆膜硬度、耐热性及耐水性影响较小。综合各方面因素,得出了最佳涂饰工艺:底漆与底漆、面漆与底漆、面漆与面漆之间均用600目的砂纸进行打磨,采用两底两面的涂饰方法。此时,木材的表面粗糙度Ra为2.19μm,最终漆膜硬度为HB,附着力、耐热、耐水性均高达1级。     

纳米TiO_2对水性木器漆涂饰单板耐光色牢度的影响

为提高水性木器漆的光变色抑制能力,用制备的纳米TiO2浆料对水性木器漆进行改性。通过测试涂饰单板的耐光色牢度,评价油漆制备方法和TiO2添加量对涂膜屏蔽紫外线的影响。结果表明,在不影响漆膜透明度的情况下,纳米TiO2的添加量在1.5%时,漆膜对染色单板和素板均具有较好的屏蔽紫外线性能;纳米杂合乳液直接制备的改性漆膜,其屏蔽性能优于后添加纳米TiO2浆料法水性的漆膜。     

DL-SW微舱设计及对人造板VOCs的快速检测

为了缩短人造板挥发性有机化合物(VOCs)的检测周期,降低检测成本,提高产品的环保水平,设计出新型DL-SW微舱。以中密度纤维板、胶合板及刨花板为研究对象,在设定条件下对3种板材释放的VOCs进行快速检测,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析VOCs的具体成分及各组分含量,对比分析DL-SW微舱法与气候箱法的相关性。结果表明:DL-SW微舱法测得第1~3天3种板材总挥发性有机化合物(TVOC)释放量下降最快,最终均在14 d内达到稳定状态。测得3种板材释放VOCs的主要成分为芳香烃、烯烃及烷烃,占TVOCs总量50%以上,其次为醛类、醇类、酯类和酮类。高温和高相对湿度环境下,3种板材TVOC释放量有显著增加,中密度纤维板、胶合板、刨花板TVOC初始释放量分别为970.56,3 954.49和658.00μg/m~3。DL-SW微舱法与1 m~3气候箱法测得的3种板材释放的VOCs物质种类相同,TVOC释放趋势一致,达到稳定状态时TVOC浓度相对偏差分别为13.95%,11.04%和9.06%。测得的TVOC稳态释放量拟合得到公式y=0.877 5x+0.344 7,拟合度R~2为0.996。DL-SW微舱法较1 m~3气候箱法检测时间缩短50%以上,且成本低、可靠性强,能同时调节温湿度及空气交换率,可作为1 m~3气候箱的比对产品,有助于提高人造板产品的环保水平。     

板式家具用薄木贴面刨花板VOCs释放特性的研究

以板式家具用薄木贴面刨花板为研究对象,研究水曲柳薄木贴面的工艺条件:施胶配比、涂胶量、热压温度对薄木贴面刨花板挥发性有机化合物(VOCs)释放特性的影响。结果表明,薄木贴面能减少刨花板VOCs的释放,热压温度升高、施胶量增大都会使薄木刨花板的总有机挥发物(TVOC)释放量增大,初始释放浓度上升,施胶配比增加,TVOC释放量呈现先减小后增大的趋势;通过对试件VOCs成分进行分析表明,施胶量越高,萜和脂肪族类物质含量越低,饱和烃类和苯系物化合物挥发量越高;热压温度越高,苯系物化合物相对含量越大,而饱和烃类物质和萜类物质的相对含量越小。     

透明涂饰刺槐木材的色度学参数及其漆膜性能

为开发刺槐木材涂饰工艺,分别采用聚氨酯漆、丙烯酸水性漆和合成大漆,对刺槐木材漆膜色度学参数和漆膜性能进行了评价。结果表明,这三种涂料对刺槐木材均表现出良好的涂饰效果,漆膜明度均存在下降趋势(其中合成大漆下降最明显),漆膜色饱和度均增加;总体色差变幅最大为合成大漆,聚氨酯漆最小;漆膜性能均达到GB/T4893《家具表面理化性能测定法》和GB/T 15036-2009《实木地板》一级或二级要求,聚氨酯漆耐磨性、硬度最高。     

多孔材料降低中纤板挥发性有机化合物释放的研究

本文以欧洲赤松中纤板、沸石分子筛、氧化铝及三种硅烷偶联剂为研究对象,通过采用微池热萃取仪、气质联用仪研究分析：分别添加沸石分子筛、氧化铝和硅烷偶联剂的中纤板挥发性有机化合物的成分及浓度。对比未处理中纤板,分析不同处理条件下挥发性有机化合物的控制效果。实验室制作试件后参照国际标准测试中纤板在1-28 d挥发性有机化合物释放情况。实验结果表明：多孔性吸附材料沸石分子筛及氧化铝对欧洲赤松中纤板的挥发性有机化合物释放均有控制作用,其中沸石分子筛的控制效果较好;3种硅烷偶联剂影响中纤板挥发性有机物的释放,除3-氨基丙基三乙氧基硅烷（3AC9）效果不明显外,其余两种偶联剂均有一定控制效果;硅烷偶联剂改性沸石分子筛对中纤板挥发性有机化合物控制效果比沸石分子筛单独作用时效果更佳,主要表现在对酸类物质的控制上。     

高硬度耐污染水性木器漆的制备及漆膜性能评价

为开发人造板涂饰用高性能水性木器漆产品,进行水性木器漆配方设计,通过单因素试验,分析配方各成分的影响,筛选相应乳液和助剂,并用于中密度纤维板的涂饰。漆膜理化性能测试结果表明:丙烯酸乳液XK-14和聚氨酯改性丙烯酸乳液PR-100按35∶30的质量配比,辅以成膜剂5%、钛白浆22%时,漆膜硬度为2H,附着力为1级,耐醋、耐醇性能优异,总体性能满足相应标准要求,达到最佳。     

丙烯酸-2-羟基乙基酯/丙烯酸松香衍生物紫外光固化涂料的性能研究

采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和接触角分析了丙烯酸改性松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯(ARA)/丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEA)紫外光固化涂料的耐热性能和基材浸润性能,考察了HEA用量对涂层的凝胶含量、附着力和铅笔硬度的影响。研究结果表明:随着HEA含量的增加,对基材的附着力增强,铅笔硬度逐步降低。当含HEA20%时,涂料具有最佳的附着力(1级)、铅笔硬度(2H)、凝胶含量和热稳定性。     

UV固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料的制备

用硅溶胶改性、紫外光固化构成的体系,弥补水性纯聚丙烯酸酯木器涂料力学性能不佳、硬度较低、固化速度较慢的缺陷。通过将具有环氧基团的KH-560硅溶胶引入带有活性羟基的水性聚丙烯酸酯乳液中,以提高水性聚丙烯酸酯膜的力学性能及附着力;进而通过调控功能性单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的添加量制得紫外光固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料。研究了不同水性聚丙烯酸酯乳液配方对漆膜、涂膜固化速度及性能的影响。结果表明:硅溶胶含量为10%、PETA含量为12%时,制备的硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯分散体具有良好的贮存稳定性,且90 d内无沉淀分层现象,乳液有效粒径为250 nm,固含量达到44.98%,紫外光固化涂膜玻璃化转变温度为21.78℃,拉伸强度为21.98 MPa,断裂伸长率为31.5%,凝胶率为92.62%,漆膜紫外光固化时间10 s,硬度达到3H,附着力达到1级。与传统水性纯聚丙烯酸酯体系相比,紫外光固化硅溶胶改性聚丙烯酸酯体系制得的漆膜力学性能优异,硬度较高,固化速度明显提高。