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1、室溫自干型水性PUA木器涂料???朱寧香，葉代勇，陳煥欽???環(huán)境保護(hù)已成為世界的共同責(zé)任，因此，研究和開發(fā)環(huán)保型涂料已經(jīng)成為各國研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。環(huán)保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和輻射固化涂料已成為涂料發(fā)展的主要方向。聚氨酯樹脂(PU)因其具有良好的物理力學(xué)性能，一定的耐水性、優(yōu)用的低溫柔韌性、耐候性、耐堿性、彈性等，在涂料、膠粘劑、印染、油墨等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著人們環(huán)保意識日益增強(qiáng)和各國環(huán)保法規(guī)的相繼出臺，溶劑型聚氨酯涂料由于其揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)含量高，嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境，故其應(yīng)用越來越受到限制。水性
2、聚氨酯(WPU)涂料具有溶劑型聚氨酯涂料大部分優(yōu)異性能，加之其溶劑為水，已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。但由于水性聚氨酯涂料在耐水性、耐化學(xué)品性以及硬度等方面的不足仍限制了其應(yīng)用范圍。因此，提高水性PU樹脂的性能成為國內(nèi)水性涂料聚氨酯發(fā)展的關(guān)鍵所在。???本實(shí)驗(yàn)在合成水性聚氨酯的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了多重改性，制備了性能優(yōu)異的水性聚氨酯分散體及其涂料，分析測試表明，WPU涂料是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的高性能涂料。???1實(shí)驗(yàn)部分????1.1樹脂合成????1.1.1實(shí)驗(yàn)原料???實(shí)驗(yàn)原料見表1。表1水性聚氨酯主要原料Table1Mainrawmate
3、rialsofsynthesisofPUAhybriddispersion原料名稱規(guī)格備注甲苯二異氰酸酯(TDI-80)工業(yè)級直接使用聚醚二元醇（N220）工業(yè)級減壓蒸餾1,4-丁二醇(BDO)工業(yè)級直接使用三羥甲基丙烷（TMP）工業(yè)級直接使用二羥甲基丙酸(DMPA)工業(yè)級直接使用環(huán)氧樹脂（E-20）工業(yè)級直接使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)工業(yè)級直接使用偶氮二異丁腈（AIBN）分析純重結(jié)晶三乙胺(TEA)分析純直接使用乙二胺（EDA）分析純直接使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)化學(xué)純直接使用丙酮（AT）工業(yè)級，水分＜0.2%直接使
4、用表2WPUA樹脂技術(shù)指標(biāo)Table2PropertyofWPUA檢測項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)檢測方法外觀藍(lán)相乳白半透明液體目測黏度/s20-40涂-4杯，室溫固含量／%35±2GB／T1725-1979pH值6.0-8.0pH試紙貯存穩(wěn)定性無異常變化50℃，1個(gè)月離心穩(wěn)定性無沉淀，無分層4000r/min，15minCa2+穩(wěn)定性通過GB/T1763-1979(1989)單體轉(zhuǎn)化率/%＞90固含量法粒徑/nm(TEA)70Malvem粒度儀粒子形態(tài)核殼結(jié)構(gòu)TEM????原位聚合：在50-90℃在2-5h內(nèi)滴加引發(fā)劑AIBN進(jìn)行聚合，再
5、降溫到環(huán)境溫度出料，靜置過濾，減壓蒸餾脫去溶劑即得WPUA復(fù)合分散體，分散體的主要性能如表2所示。???1.2清漆配制???1.2.1清漆配方???以本實(shí)驗(yàn)合成的WPUA樹脂為成膜物質(zhì)，添加適量的助劑，在一定的分散工藝下制備了WPUA木器漆，其配方如表3所示。???1.2.2實(shí)驗(yàn)步驟???用電子稱準(zhǔn)確稱取WPUA分散體置于分散機(jī)中，在600r/min下預(yù)分散15min；加入預(yù)混合的去離子水和助溶劑，然后按配方依次加入其他助劑，繼續(xù)攪拌20min，調(diào)節(jié)體系黏度和pH值并消泡后過濾，出料包裝即得WPUA木器清漆。???將制備的清
6、漆分別刷涂在馬口鐵片、玻璃板和聚四氟乙烯膜上測試其性能。表3室溫自干型WPUA木器清漆配方Table3Vanishofambienttemperatureair-dryingWPUAforwood原料名稱規(guī)格質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%WPUA樹脂35%，自制95-98去離子水自制0.5-0.15潤濕分散劑BYK-3460.1-0.3消泡劑BYK-3800.2-0.5流平劑BYK-3800.5-1.0成膜助劑乙二醇丁醚1.0-3.0增稠劑BYK-17700.5-1.5pH調(diào)節(jié)劑AMP-950.1-0.5防霉劑SkaneM-8適量防凍劑核殼結(jié)
7、構(gòu)TEM???2結(jié)果與討論???2.1樹脂合成工藝???2.1.1WPU合成基本反應(yīng)???聚氨酯的合成是氫轉(zhuǎn)移的逐步聚合使鏈增長的過程，又稱為加成聚合過程。具體過程如下：WPU合成基本反應(yīng)???水性聚氨酯的最大的缺點(diǎn)就是其耐水性差，而對木器涂料一般要求涂膜具有良好的耐水性，因而傳統(tǒng)的水性聚氨酯涂料在木器上的應(yīng)用受到了極大的限制。提高水性聚氨酯涂料的耐水性的一個(gè)重要的方法就是提高交聯(lián)度。三羥甲基丙烷(TMP)是常用的三官能度的小分子交聯(lián)劑。本實(shí)驗(yàn)考察了TMP的用量對分散體黏度和涂膜吸水率的影響，如圖1（略）所示。從圖可以看出，
8、最佳的TMP用量為羥基總量的5.2%。???2.1.3環(huán)氧樹脂E-20改性???環(huán)氧樹脂為多羥基化合物，在與聚氨酯反應(yīng)時(shí)可以將支化點(diǎn)引入聚氨酯主鏈，使之形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而使性能更為優(yōu)異。環(huán)氧樹脂E-20對涂膜吸水率和硬度的影響如圖2（略）所示。???加入環(huán)氧樹脂后，產(chǎn)品的耐水性有明顯的提高
