氢化松香醇改性氟碳涂料的制备及性能研究

针对氟烯烃与烷基乙烯基醚或酯的共聚物(FEVE)氟碳涂料附着力差的问题，采用氢化松香醇对其体系进行改性，探讨了氢化松香醇反应特性及其含量对改性FEVE氟碳涂料体系硬度、附着力及耐化学腐蚀性的影响规律。研究结果表明：氢化松香醇与FEVE氟碳涂料固化剂六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应的最优质量比为100∶24;氢化松香醇的加入有利于提高改性FEVE氟碳涂料涂膜的硬度及附着力，对涂膜的耐酸性具有消极影响，对耐碱性及耐盐水性有一定消极影响。当氢化松香醇质量分数为0.75%时，涂膜硬度及附着力达最大值，分别为5H和12.483 MPa,耐碱性10 d无异常，耐3.5%盐水10 d无异常。     

硅烷偶联剂改性水性UV木器面漆性能研究

水性UV木器涂料是一种新型的水性涂料,它将传统涂料和UV固化涂料进行有机结合从而改善其性能。相比于传统的UV木器涂料,水性UV木器涂料具有抗划伤性、耐化学性和柔韧性等优点,所以得到较快发展,但水性UV木器涂料也有很多不足。笔者用改良剂硅烷偶联剂KH560对水性UV木器涂料面漆进行改性,通过实验测试力学、光学和颜色等各方面性能,为改良水性UV涂料木器提供参考依据。结果表明,将试验所用木质基材面漆的质量固定为1.5 g,KH560质量分数为3%,烘箱温度设置为40℃,干燥时间为10 min,UV灯的数量为3盏,辐射时间1 min时,涂膜硬度和附着力分别达到H和1级。涂膜在单瓣豆木质基板的综合效果较佳,同时产生亚光效果,色差最小。面漆中KH560的含量继续增加,涂膜的附着力不变,硬度先升高而后降低,光泽度上升,色差增大。     

UV固化蓖麻油改性水性聚氨酯丙烯酸酯木器涂料的性能优化

利用多官能度活性稀释剂,将具有3个碳碳双键的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)引入到自乳化型紫外光(UV)固化蓖麻油改性的水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)乳液中,增加体系的交联密度,以提高漆膜的力学性能、固化效率和硬度等,解决蓖麻油改性的WPUA木器涂料固化时间长、漆膜机械性能欠佳、乳液储存稳定性不良等缺点。研究表明:随着PETA添加量(质量分数)从2.3%增加至4.6%,水性聚氨酯丙烯酸酯乳液粒径变化范围为39.7～132.5 nm,乳液粒径分散指数(PDI)变化范围为0.072～0.289。随着PETA添加量的增加,涂膜质量损失率逐渐减小,而涂膜力学性能、硬度、耐水及耐化学品性能均逐渐增加。当PETA添加量为4.6%时,涂膜的拉伸强度最大为7.45 MPa,弹性模量最高为113.61 MPa,断裂伸长率最小为6.23%,涂膜硬度最高4H,光泽度最高为57.2,耐化学品、耐水性能最优;储存稳定性较佳,但是附着力由0级降至2级。因此,多官能度活性稀释剂PETA的引入对蓖麻油改性水性聚氨酯丙烯酸酯木器漆膜在力学性能、硬度、耐水及耐化学品等方面的性能优化可起到关键作用。     

纤维素纳米晶体/SiO_2纳米复合胶体对水性丙烯酸涂料性能的影响

为改善纳米SiO_2在水性聚丙烯酸(poly acrylic acid,PAA)涂料中的分散性,以纤维素纳米晶体(cellulose nanocrystal,CNC)为模板,正硅酸乙酯为硅源,通过溶胶凝胶法在CNC表面原位聚合形成纳米SiO_2,制备CNC/SiO_2复合胶体,并以复合胶体改性水性PAA涂料,探讨了CNC、纳米SiO_2以及CNC/SiO_2复合胶体对水性PAA涂料的影响规律。结果表明,以CNC为模板负载SiO_2制备得到的CNC/SiO_2复合胶体加入水性PAA涂料中可以有效提高SiO_2在PAA涂料中的分散性,改善了SiO_2与PAA的界面相容性。经CNC/SiO_2复合胶体改性后,PAA涂料中形成了氢键和微量的酯基。相比CNC和SiO_2,CNC/SiO_2复合胶体改善了水性PAA涂料的物理力学性能。当CNC/SiO_2复合胶体添加量为5%时,PAA涂料的硬度由H增大到6H,附着力由四级提高到一级,黏度由979.3 mPa·s减小到480.8 mPa·s,表干时间由60 min延长至130 min。     

涂布量对水性UV涂料干燥时间与涂膜性能的影响

采用自制水性UV木器涂料涂饰木材,探讨涂料固体含量、涂膜厚度对涂料干燥时间与涂膜性能的影响。结果表明:相同涂膜厚度下,涂料固体含量增大,干燥时间缩短,水分挥发速率增大明显;涂膜厚度增加,干燥时间延长。干燥温度35℃、涂料固体含量80%、涂膜厚度60μm时,干燥时间约4min,涂膜硬度达2H、附着力1级、磨耗值0.089 g/100r,满足GB/T 18103-2013《实木复合地板》的要求。     

脲醛树脂包覆水性涂料微胶囊的制备及对木器裂纹涂层 性能的影响

采用原位聚合法制备了脲醛树脂包覆水性涂料微胶囊,并将微胶囊按不同质量分数加入水性涂料中,研究不同微胶囊质量分数对木器表面水性裂纹涂层性能及自修复性能的影响。试验中微胶囊芯壁比分别为0.30、0.45、0.60、0.67、0.75,加入水性裂纹涂料的质量分数分别为1.0%、4.0%、7.0%、10.0%、13.0%、16.0%,结果表明:微胶囊芯壁比为0.67时,微胶囊分散均匀,粒径在3μm左右,呈粉末状,包覆效果最好。当微胶囊加入面漆的质量分数为4.0%时,漆面性能较好,附着力为二级,光泽度在60°下为10.9,抗冲击力为15 kg·cm,色差为1.0,硬度为H,对微裂纹愈合程度较佳。     

涂覆工艺对添加变色粉水性涂膜性能的影响

变色产品广泛应用于建筑、服装及工业领域,但是针对木器表面水性涂层变色材料研究较少。从底漆道数、面漆道数与变色粉的添加方式三个方面探究添加变色粉的水性涂料在杉木表面的最佳涂覆工艺以及变色效果,测试了漆膜光学性能、变色效果、力学性能和耐液性能。结果表明:底漆涂刷方式对漆膜色差影响最大,变色粉添加方式对漆膜光泽度影响最大,而相同测试条件下三种因素都不影响漆膜抗冲击力、附着力、耐液等级、光泽度,以及水性涂料漆膜/杉木成分;底漆2道、面漆2道、变色粉于面漆中添加为可逆变色水性涂料的理想涂覆工艺,可以实现稳定、可持续的变色效果。     

脲醛@环氧树脂微胶囊的制备及对水性木器涂料的影响

通过原位聚合法的二步法制备脲醛@环氧树脂微胶囊,囊壁以尿素和甲醛为原料,囊芯用环氧树脂制备,将其添加进木器水性涂料中形成木器涂膜,探究微胶囊对水性涂膜的性能影响及其自修复效果。通过扫描电子显微镜和红外光谱测试仪对制备的不同芯壁比的微胶囊形貌特征和组成成分进行了观测,并将微胶囊分别以不同浓度添加量加入水性涂层,对涂层的光泽度、硬度、附着力、抗冲击力性能进行了评价。结果表明:在水性涂层中,微胶囊质量分数为10%,芯壁材质量比为0.83∶1时,水性涂层综合性能较好,对涂层各性能的负面影响较少。划痕实验表明,微胶囊质量分数为10%时涂层具有良好的修复能力。通过水性自修复涂层的制备和性能表征,探讨了微胶囊自修复技术应用于水性涂料的可能性,为后续涂料的工程应用研究奠定了基础。     

表面粗糙度对水性涂料漆膜质量的影响

对经过砂磨的黑槭薄木贴面家具板件的表面粗糙度进行测量后,喷涂2遍水性涂料,测试其漆膜厚度和附着力、耐水性及硬度.结果表明:表面粗糙度(Ra)对漆膜附着力影响显著,对耐水性、硬度的影响不显著.Ra为5.20 um时,漆膜剥落率最小,附着力最大,耐水性最好,硬度适中,具有较佳的漆膜质量.     

水性透明涂料涂饰单板光变色的研究

以涂饰与未涂饰的杨木和樟子松单板为试材,利用氙光衰减仪进行光辐射试验,分析其光变色规律及影响因子,并进行耐光性能评价.结果表明:涂饰与未涂饰的单板受光辐射易发生变色,主要表现为明度指数L*降低,色度指数a*和b*上升,其中涂饰与未涂饰的樟子松单板的色度指数b*变化明显;涂饰水性双组分聚氨酯清漆单板的总色差值明显大于涂饰水性丙烯酸清漆单板,涂饰樟子松单板的总色差值大于涂饰的杨木单板;涂料种类和单板树种对涂饰单板的光变色均有一定的影响,但涂料种类影响较明显;涂饰与未涂饰水性双组分聚氨酯清漆的单板总色差值差异不明显,涂饰水性丙烯酸清漆单板的总色差值小于未涂饰的单板.     

涂布量对水性UV 涂料干燥时间与涂膜性能的影响

采用自制水性UV 木器涂料涂饰木材，探讨涂料固体含量、涂膜厚度对涂料干燥时间与涂膜性能的影响。结 果表明：相同涂膜厚度下，涂料固体含量增大，干燥时间缩短，水分挥发速率增大明显；涂膜厚度增加，干燥时间 延长。干燥温度35 ℃、涂料固体含量80%、涂膜厚度60 μm 时，干燥时间约4 min，涂膜硬度达2H、附着力1 级、 磨耗值0.089 g/100 r，满足GB/T 18103-2013《实木复合地板》的要求。     

进口桃花心木和辐射松木材漆膜性能评价

采用丙烯酸水性清漆和聚氨酯溶剂型清漆,分别对进口桃花心木和辐射松木材进行涂饰,测量涂饰前后漆膜色度学变化,并评价漆膜性能.结果表明:两种木材经清漆涂饰后,色饱和度和总体色差均不同程度增加,光泽度值均增大,其中聚氨酯漆涂饰后的总体色差值略大、光泽度更高;两个树种木材表面漆膜性能达到国标GB/T 4893的一级或二级要求。聚氨酯漆涂饰漆膜的硬度更大,丙烯酸漆涂饰漆膜的附着力更强。     

环氧生漆在水曲柳木材上的涂饰工艺研究

主要研究了天然环氧生漆在水曲柳木材表面的涂饰工艺。通过正交试验的方法,研究了基材平整度、涂膜质量和干燥时间对最终涂膜性能的影响,涂膜性能测试包括涂膜硬度、附着力、抗冲击强度等力学性能和涂膜光泽度。通过研究发现三种因素中涂膜质量对涂膜附着力的影响最显著。在单因素试验中设定基材打磨采用180#砂纸,干燥时间为12 h,试验结果显示:当生漆涂膜质量为10 g时,环氧生漆涂膜的综合性能表现较好,其中涂膜硬度为3B,附着力2级,抗冲击强度是35 kg·cm。     

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。     

纤维素纳米晶体/KH560对UV固化水性木器涂层性能的影响

随着人们环保意识的提高,对于木器产品所用涂料的要求也更加严格,安全环保的水性涂料在木器行业的应用将成为趋势。笔者围绕水性UV固化木器涂料展开研究,采用高强度高表面能的纤维素纳米晶体(CNC)和高反应活性的硅烷偶联剂KH560对其进行改性,以求开发出涂层综合性能更优的水性UV固化木器涂料,为扩大水性UV固化木器涂料的产业化应用提供必要的理论依据。结果表明:CNC和KH560对水性UV固化木器涂层的力学性能和光学性能均有影响,经CNC协同硅烷偶联剂改性的水性UV固化木器涂层的耐磨性得到明显提升,同时涂层的抗冲击性、硬度、附着力等也得到改善,光泽度趋向亚光且可调。该方法成本低廉、过程可控、适用性好且能够满足日常对水性UV固化涂料的使用需求。     

涂覆工艺对杉木表面可逆变色水性涂料性能的影响

探究涂覆工艺对杉木表面可逆变色水性涂料性能的影响。以底漆道数、面漆道数与变色油墨添加方式为试验因素,进行三因素两水平正交试验并优化工艺参数,探究不同涂覆工艺对添加变色油墨水性涂料漆膜的力学、光学、耐液性能的影响,研究老化温度和时间对漆膜变色性能的影响。结果表明:变色油墨添加方式对漆膜色差和光泽度影响最大;对于添加变色油墨的水性涂料,涂覆工艺对漆膜附着力、抗冲击力、耐液等级等原有性能影响较小,不同涂覆工艺下漆膜光泽度变化无明显规律;当涂覆工艺为3道底漆、3道面漆、变色油墨添加于面漆中时,形成的漆膜变色性能、光泽度较佳,漆膜综合性能良好,漆膜变色性能在老化时间和温度变化的情况下保持稳定。该研究为智能涂料的发展提供新思路。     

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。     

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。     

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。