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。     

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。     

CaCO_3与滑石粉协同改性对水性UV固化木器涂料性能的影响

采用CaCO_3和滑石粉协同改性对水性紫外光(UV)固化木器涂料进行改性,通过优化工艺参数制备了水性UV固化木器涂层。对水性UV固化木器涂层的力学性能(硬度、附着力和耐冲击强度)和光泽度进行了测试。发现当CaCO_3含量为1.0%,滑石粉含量在2.0%左右,在40℃烘箱中干燥10min,UV灯辐射1min,UV灯为2盏时,水性UV固化木器涂层具有良好的硬度、附着力和冲击强度,但是当滑石粉含量高于2.0%时水性UV固化木器涂层的力学性能反而下降。光泽度结果表明,水性UV固化涂层的光泽度随滑石粉含量的升高而下降。当CaCO_3含量为1.0%,滑石粉含量大于5.0%时,水性UV固化木器涂层光泽度呈现亚光。     

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。     

协同改性对水性UV木器涂料性能的影响

采用SiO2和CaCO3对水性紫外光(UV)固化木器涂料进行协同改性,通过优化工艺参数制备了水性UV固化木器涂层,并对涂层的力学性能和光泽度进行了测试.发现当水性UV固化木器涂料中CaCO3的含量控制在5.0％,SiO2含量在2.0％ ～3.0％时,先将水性UV固化木器涂料在40℃烘箱中干燥10 min,然后在UV灯下照射1min,得到的水性UV固化木器涂层具有良好的硬度、附着力和抗冲击强度;但是当SiO2含量高于3.0％时,水性UV固化木器涂层的力学性能反而下降.光泽度测试表明,当CaCO3含量控制在5.0％,水性UV固化木器涂层的光泽度随SiO2含量的升高而下降,当SiO2含量超过1.0％时,水性UV固化木器涂层呈现亚光光泽度.     

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。     

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。     

滑石粉改性对UV固化木器涂料力学和光学性能的影响

采用滑石粉对紫外光(UV)固化木器涂料进行改性,并研究了对UV固化木器涂层的力学性能(硬度、附着力和耐冲击强度)和光学性能的影响。结果表明,当UV固化木器涂料的量固定为3.00g,干燥时间5min,UV灯3盏,改性剂滑石粉的量在0.30~0.40g时,UV固化木器涂层的硬度达到3H,附着力达到1级,抗冲击强度达到40kg·cm。在此条件下,综合力学性能较佳。但是当滑石粉的量高于0.40g时涂层的硬度反而下降。光泽度结果表明,UV光固化涂层的光泽度随滑石粉含量的升高而下降。当滑石粉的量大于0.05g时,UV固化木器涂层呈现亚光光泽度。     

纳米产业始显效益

纳米化聚丙烯酸系高性能水性木器涂料,主要性能指标达到同类油溶性涂料的国家标准,可挥发性有机物含量低.目前,我国已形成了年产万吨的纳米化聚丙烯酸酯系共聚物乳液的合成,以及聚丙烯酸系水性木器涂料的制备两项工业化生产技术.     

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。     

紫外光辐射能量对木器紫外光固化涂料漆膜硬度和附着力的影响

将紫外光(UV)固化底漆涂覆于枫木试件表面,涂膜厚度为30、60、90μm,在相同照射高度和时间下,分别采用250、450、650 m J/cm~2和850 m J/cm~2四种UV辐射能量对其进行固化,按照相关标准测定其漆膜硬度和漆膜附着力等性能。实验结果表明:UV辐射能量对紫外光固化涂料漆膜硬度和附着力均具有较大影响。随UV辐射能量的增大,紫外光(UV)固化涂料漆膜硬度和漆膜附着力均呈现先增大后减小趋势,且辐射能量为650 m J/cm~2条件下的漆膜性能相对最好,漆膜硬度可达HB,附着力可达1级。     

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。     

丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯的光固化动力学研究

以丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯为主要原料制备紫外光固化涂料,通过全反射红外光谱分析(ATR FT-IR)研究了不同配方涂料紫外光照射后双键的转化率,用铅笔硬度、附着力等表征了固化过程中固化膜的力学性能。结果表明,随固化时间延长,固化膜的铅笔硬度由2H上升至3H至脱落,附着力由1级变化为2级至脱落,光引发剂浓度和紫外光强对固化初期碳碳双键转化率影响较大;当漆膜厚度由75μm变为25μm,采用薄的漆膜厚度或者Irgacure 1173光引发剂,都能加快反应速度;丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯能在50 s内实现固化。     

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。     

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。     

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。     

水性纳米聚丙烯酸酯木器涂料的研制

主要介绍一种高性能水性纳米聚丙烯酸酯木器涂料的研制过程,通过采用自行研发的纳米丙烯酸共聚物乳液和纳米水性聚氨酯分散体、丝状纳米碳酸锌和分散剂为变量进行正交实验,结果表明当丙烯酸乳液∶纳米聚氨酯分散体=8∶2,纳米碳酸锌添加量2.5%,分散剂添加20%(对纳米碳酸锌的量)的时候,涂料性价比达到一个最优的平衡。     

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。     

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。     

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。