水性涂料芯材微胶囊的制备及对椴木表面涂层性能影响

采用原位聚合法,以脲醛树脂为壁材、水性丙烯酸涂料为芯材制备微胶囊.探求芯壁比(质量比)、陈放时间和水浴温度对微胶囊形貌、产量和包覆率的作用,进行了 3因素2水平的正交实验,确定了陈放时间和水浴温度对微胶囊性能影响不大,影响最大的因素为芯壁比.为了进一步优化微胶囊性能,以芯壁比为单一变量进行单因素独立试验,发现随着芯壁比...     

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。     

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。     

密胺包覆环氧树脂微胶囊的制备及对木器水性涂层性能的影响

木器涂饰采用水性涂料可降低VOCs释放,同时也会导致木器易产生开裂缺陷,降低力学性能,可以利用自修复微胶囊技术进行修补。试验采用密胺为壁材、环氧树脂为芯材制备微胶囊,借助扫描电镜、红外光谱、光学性能、力学性能测试手段分析了不同含量微胶囊的水性面漆性能。试验结果表明:0.50芯壁比微胶囊颗粒大小更加均匀,表面更加光滑;微胶囊含量为4.0%的水性面漆成膜效果较好,光泽度、硬度、附着力、抗冲击强度性能较优。同时采用耐热性试验测试了漆膜对加热烘烤人为制造日常损伤的修复效果,试验发现伴随微胶囊含量的增加,样品的变色程度和光泽度变化差值随之减小,初步表明微胶囊有一定的修复效果。     

紫外光固化桐油基水性聚氨酯木器涂料的制备

紫外光(UV)固化木器涂料具有环保、节能、高效等特点,近年来成为涂料行业的研究热点,是木器涂料领域的发展方向之一。为应对化石原料不断消耗及环境污染日益严重的现状,利用可再生且廉价的生物质材料制备紫外光固化木器涂料受到广泛关注。笔者通过改性桐油制备桐油基二元醇(TOP)来替代石油基多元醇,制备了一种可UV固化的桐油基水性聚氨酯(WPU)木器涂料。结果表明：当TOP添加量为42.5%(质量分数)时,薄膜力学性能最好,拉伸强度为(1.38±0.13)MPa,断裂伸长率为(179.32±4.05)%,弹性模量为(31.28±3.17) MPa,粒径为287.9 nm,水接触角为(75.89±0.91)°,耐水性较好;硬度、附着力、光泽度、粗糙度和漆膜磨损质量分别为4H、1级、10.24°、1.66μm和每100 r 0.003 g,所制备的WPU硬度、附着力及耐磨性分别满足GB/T 6739—2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》、GB/T 4893.4—2013《家具表面漆膜理化性能试验第4部分：附着力交叉切割测定法》及GB/T 4893.8—2013《家具表面漆膜理化性能试验第8部分：耐...     

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。     

浅述水性木器涂料的研究进展

水性涂料是绿色环保性涂料,是木器涂饰的必然选择。笔者主要介绍了水性涂料的起源和发展历程,详细阐明了水性涂料的分类,分析了水性涂料相比溶剂型涂料的特点和优势。重点总结了水性涂料的涂饰工艺,指出了水性涂饰的缺陷,并对其发展趋势进行了展望。     

水性氟-硅内纳米溶胶自分层超耐候耐污涂料

建筑外墙涂料的发展趋势是高装饰性、强耐污性、高耐候、耐久性。水性涂料利于环保,但耐侯、耐污性难与溶剂型涂料相比。本课题以无公害、环保型水性外墙涂料为攻坚方向,以提高水性涂料的耐候、耐污性能为主攻点,以常温固化水性氟树脂与自交联硅丙刚旨在特殊助剂作用下共混性,引入纳米材料应用新技术,应用涂料自分层的原理,完成了水性氟-硅内     

不同混合比例微胶囊对水性漆涂层耐老化及自修复性能的影响

含有密胺稻壳粉包覆虫胶微胶囊的水性漆涂层在受到机械损伤和老化影响后,对其表面产生的微裂纹有一定的自修复能力,但单一的壁材材料使得微胶囊破裂时所需应力阈值较小。为了延长水性漆涂层自修复性能的有效时间,将不同壁材配比的微胶囊进行混合,加入以椴木为基材的水性漆涂层中,探究其对涂层基本性能、自修复性能及耐老化性能的影响。本研究将微观形貌较好的3种密胺稻壳粉包覆虫胶微胶囊,区别是稻壳粉含量(质量分数)分别为2.8%,5.5%和8.0%,采用3种比例进行混合。以最佳的添加量(质量分数)6.0%和最佳涂覆工艺“底漆3遍、面漆2遍、微胶囊加在底漆中”制备涂层进行测试。结果表明,含有混合型微胶囊的漆膜在光学性能方面仍可以保持最佳状态。耐老化测试表明,添加“稻壳粉含量2.8%+稻壳粉含量5.5%+稻壳粉含量8.0%”混合型微胶囊的水性漆涂层具有更为长效的耐老化性能。划痕试验正面验证了混合微胶囊可以一定程度上延长修复时间、缩小裂纹尺寸及抑制裂纹扩大速度。对混合型微胶囊的比例进行探究,可以为涂层自修复效果的优化提供新的思路,也可以为木基自修复涂层的发展提供技术基础。     

儿茶素改性水性UV木器涂料的抗菌抗病毒及漆膜性能研究

选用一种适合与水性UV木器涂料混合的儿茶素类生物功能材料作为抗菌抗病毒助剂,制备具有抗菌抗病毒功能的环保木器涂料（标记为AWU涂料）,并与未添加助剂的水性UV木器涂料（标记为WU涂料）对比分析,探究儿茶素改性水性UV木器涂料的抗菌抗病毒活性及漆膜理化性能。结果表明：AUV涂料漆膜的抗菌率及抗病毒活性率均大于99.99%,实现了抗菌抗病毒的效果;抗菌抗病毒助剂加入未对漆膜的微观形貌造成不利影响,同时改善了漆膜的铅笔硬度、光泽度,还优化了涂饰后木器表面的色度,为抗菌抗病毒木器涂料的研发与应用提供了理论依据。     

玻璃纤维粉对添加变色油墨的水性涂料漆膜性能的影响

以杉木板为基材、添加变色油墨的感温变色水性涂料为漆基,探究玻璃纤维粉对添加变色油墨的水性涂料性能的影响。确定微观组分、光学性能、力学性能、耐液性能和保温功效等综合性能最佳时玻璃纤维粉的质量分数。结果表明:玻璃纤维粉质量分数为1%～7%的漆膜变色性能较好;随着玻璃纤维粉质量分数增加,漆膜光泽度逐渐降低,玻璃纤维粉质量分数为0～5%的漆膜光泽度较好;玻璃纤维粉质量分数对漆膜附着力、抗冲击力和耐液等级无影响;添加3%玻璃纤维粉的漆膜前2.5 min温度值大于未添加玻璃纤维粉的漆膜,具有一定的保温效果;玻璃纤维粉质量分数为3%时漆膜微观结构最佳;不同质量分数玻璃纤维粉的漆膜成分基本无差别;具有保温功效的漆膜变色性能不受时间影响。综合分析,玻璃纤维粉质量分数为3%时杉木表面变色油墨水性涂料漆膜综合性能最佳。     

纳米SiO_2改性对UV固化水性木器涂料性能的影响

纳米SiO_2为三维网状结构,比表面积大,具有极大的活性,能在涂料干燥时形成网状结构,增强涂料的强度和表面光滑度。且能提高颜料的悬浮性,保持涂料的颜色长久不变。笔者以纳米SiO_2为改性剂,用以研究其对UV固化水性木器涂料的力学性能和光学性能的影响。为扩大UV固化水性木器涂料的产业化应用提供必要的理论依据。     

高性能水性木器涂料

“十五”863计划新材料技术领域“纳米化聚丙燃酸酯系商眭能水性木器涂料产业化”课题在北京化工大学、北京普龙涂料有限公司、武汉安泰化学工业有限公司的共同努力下,实现了5000吨／年纳米化聚丙燃酸酯共聚物乳液合成与聚丙燃酸系水性木器涂料两条生产线稳定化、规模化生产。产品已在国家大剧院、青岛极地海洋动物馆以及多家大型家具厂等推广应用,其装置及工艺设计合理、自动化程度高、生产过程环境友好,水性木器涂料的漆膜性能完全可与溶剂型木器涂料相媲美。     

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。     

脲醛树脂包覆氟树脂微胶囊制备及对木器表面涂层性能的影响

木器水性涂料因其安全环保特性逐渐替代传统溶剂型涂料,但其力学性能较差,在使用过程中易产生微裂纹,影响木器表面涂层的性能与使用寿命。通过微胶囊技术对木器水性涂料进行改良,包覆含有修复功能的芯材材料,可以实现木器表面涂层的自修复功能。氟树脂性能优良,并且可在常温下固化。本研究以脲醛树脂为壁材,氟树脂和水性涂料为芯材,通过原位聚合法制备了脲醛树脂包覆氟树脂微胶囊,并探讨了微胶囊对木器表面水性涂层光泽度、力学、色度及修复效果的影响。结果表明:微胶囊芯壁比为0.75时包覆效果最佳,微胶囊添加量(质量分数,下同)为1%时漆膜中颗粒物团聚现象最少,表面最光滑;漆膜光泽度随微胶囊添加量升高而降低;微胶囊的芯壁比和添加量对漆膜硬度和附着力影响较大,对抗冲击力影响不大;微胶囊芯壁比为0.65、添加量为4%～10%时对漆膜耐老化性能改善效果最显著。微胶囊芯壁比为0.65、添加量为7%时椴木表面水性面漆漆膜综合性能最佳,此研究为氟树脂微胶囊应用于木材表面水性涂层提供了技术基础。     

玻纤粉添加量对感温变色水性涂料漆膜性能的影响

以杉木板为基材,以添加变色粉制成的感温可逆变色水性涂料为漆基,探究玻璃纤维粉体积分数对添加变色粉水性涂料性能的影响。测试漆膜的光学性能、力学性能及耐液性能,研究玻纤粉体积分数对漆膜自然冷却下温度变化的影响,以及时间对具有保温功效的漆膜变色性能的影响,并对其微观结构和组分进行分析,从而确定杉木表面添加变色粉的水性涂料漆膜综合性能最佳时玻纤粉的体积分数。结果表明:玻纤粉体积分数为0～22%的漆膜变色性能较好;当玻纤粉体积分数≥4%时,随着体积分数的增加,漆膜光泽度逐渐降低,玻纤粉体积分数为4%～16%的漆膜光泽度较好;玻纤粉体积分数对漆膜附着力、抗冲击力和耐液等级无影响;当玻纤粉体积分数为10%～30%时,漆膜的硬度较好;玻纤粉体积分数为16%的漆膜耐磨性较好。添加10%～30%玻纤粉的漆膜具有保温功效,添加4%玻纤粉的漆膜保温功效不太明显;具有保温功效的漆膜变色性能不受时间影响;随着玻纤粉体积分数的增加,漆膜柱状纤维团聚增多,玻纤粉体积分数为16%时漆膜微观结构最佳;添加不同体积分数玻纤粉的漆膜成分无差别。综合分析,玻纤粉体积分数为16%时杉木表面变色粉水性涂料漆膜综合性能最佳。     

膨胀型水性改性氨基树脂木材阻燃涂料的阻燃和抑烟性能

以聚乙酸乙烯酯树脂(PVAc)与脲醛树脂(UF)共混物为成膜物质,磷酸脒基脲(GUP)-聚磷酸铵(APP)-季戊四醇(PER)-三聚氰胺(MEL)为膨胀阻燃体系,制得膨胀型水性氨基树脂阻燃涂料(C).利用锥型量热仪(CONE)分别对市售阻燃涂料(A)、自制阻燃涂料成膜树脂(B)、自制膨胀型阻燃涂料(C)涂敷的胶合板以及胶合板素板(S-JHB)进行系统测试和对比分析.结果表明:阻燃涂料C大幅度降低了胶合板的热释放速率(HRR)和总热释放量(THR),提高了残余物质量分数(Mass),显著延长了点燃时间(TTI),降低了CO释放速率(PCO)、烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP),具有十分优秀的阻燃性能和抑烟性能并且明显优于商品涂料A.热重分析(TGA)结果显示:阻燃涂料C中成膜物质的热解过程由于膨胀阻燃体系的加入而变得缓慢,并且成炭效果显著.     

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。