常用木用涂料有六大類,即硝基涂料( NC)、聚氨酯涂料(PU)、不飽和聚酯涂料(UPE)、紫外光固化涂料(uv)、酸固化涂料(AC)及水性涂料(w)。其中前三種是按成膜物質(zhì)來命名,uv、AC兩種是依據(jù)其固化條件來命名,W涂料是因為用水作為溶劑或是稀釋介質(zhì),因而有別于所有使用有機溶劑的“溶劑型涂料”而被命名為“水性涂料”。
1.硝基涂料(NC)
概況:硝基涂料亦稱硝化纖維素涂料或NC涂料,主要原料是硝化纖維素。
優(yōu)點:硝基涂料具有一系列優(yōu)異的理化性能,一是表干迅速,硝基涂料屬于揮發(fā)干燥型涂料,依靠溶劑揮發(fā)來使涂層固化成膜,涂布之后的NC涂膜,它的溶劑完全揮發(fā)了,漆膜就實干了。它在常溫條件下僅需l0-15min即可表干,因而兩次涂飾之間的時間大大縮短。二是涂膜破損后易修復(fù),硝基涂料屬于可逆性涂料,即完全實干的涂膜仍能被原溶劑溶解,因此當漆膜受到損傷時極易修復(fù)得和原來基本一致,看不出修補痕跡。三是涂膜裝飾性能優(yōu)良,涂膜色淺、透明度高、堅硬耐磨,有較好的機械強度和一定的耐水性及耐腐蝕性,廣泛應(yīng)用于高級家具、高級樂器、工藝品等的涂裝。四是施工極為方便,可刷涂,亦可噴涂、淋涂、浸涂、輥涂,且涂料可使用時間較長,不易變質(zhì)報廢,密封保存可多次使用。
缺點: 當然,與其他涂料相比,硝基涂料涂膜的耐熱、耐寒、耐光、耐堿性較差,在使用過程中較易損傷,由于涂料本身固體分低,施工后有大量有害氣體揮發(fā)污染環(huán)境,這些不利因素都會制約其發(fā)展。在家具領(lǐng)域,硝基涂料目前主要用于美式涂裝系列產(chǎn)品,也是家裝涂料的一個重要品種。
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2.聚氨酯涂料(PU)
概況:聚氨酯涂料是指涂料成膜后漆膜中含有相當數(shù)量的氨酯鍵(-NHCOO-)的涂料,亦稱PU涂料。而雙組分聚氨酯涂料是目前我國市場上最主要的木用涂料品種之一,其成膜機理是異氰酸酯與羥基發(fā)生化學交聯(lián)反應(yīng)成膜。市售雙組分聚氨酯涂料一般分為主劑、固化劑及稀釋劑三組分,其中主劑是采用臺羥基基團的各類樹脂配制而成,固化劑則是含有異氰酸酯的預(yù)聚物樹脂。使用時,主劑和固化劑按涂料制造廠家要求的比例混合,再加入適量的稀釋劑調(diào)整施工黏度,即可進行涂裝。
優(yōu)點:由于聚氨酯涂料干燥成膜時發(fā)生了化學反應(yīng),因而具有一些普通揮發(fā)型涂料無法相比的優(yōu)良性能。一是力學性能好:對各種木質(zhì)基材表面有優(yōu)良的附著力,漆膜堅韌,硬度高,有相當好的柔韌性,因而具有極高的耐摩擦和耐沖擊性。二是化學性能好:漆膜固化后不易被溶劑再溶解,耐化學藥品、抗污染性極好。漆膜受熱不容易軟化,漆膜耐候性、持久性能好。三是裝飾性能好:漆膜透明度、豐滿度、保光保色性優(yōu)異。
缺點:當然與其他涂料相比,聚氨酯涂料的涂膜質(zhì)量受施工條件和施工環(huán)境影響較大,主要表現(xiàn)在:主劑和固化劑的配比有嚴格要求,如果配比不當,明顯影響漆膜最終性能;噴涂施工過程中較易起泡;使用芳香族固化劑時,干膜易泛黃;重涂時要注意層間間隔時間,重涂前要均勻打磨,否則會影響涂層附著力;另外,涂料中微量的游離異氰酸酯(TDI)對人體有毒,一定程度上影響施工人員身體健康,并污染涂裝環(huán)境。
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3.不飽和聚酯涂料(UPE)
概況:不飽和聚酯涂料,亦稱UPE涂料,是指以氣干型不飽和聚酯樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料,綜合物化性能優(yōu)異。由于該類漆中所用活性稀釋劑是不飽和單體(如苯乙烯),既能作為溶劑溶解不飽和聚酯,作為稀釋劑起到調(diào)整稠度的作用,又能在涂裝時作為活性單體參與不飽和聚酯反應(yīng),固化成膜,所以UPE是一種無溶劑涂料,一次可成厚膜,涂料固體分高,在木用涂裝時特別適合作底漆,能使面漆表現(xiàn)出高豐滿度。正是由于這些優(yōu)點,UPE 漆近年來在木用領(lǐng)域中獲得較大發(fā)展。
優(yōu)點:不飽和聚酯涂料屬于多組分涂料,市售UPE涂料包括涂料主劑(不飽和聚酯樹脂為主)、引發(fā)劑(俗稱白水)、促進劑(俗稱藍水)及稀釋劑。主劑一般是含有一定數(shù)量的不飽和二元酸的聚酯樹脂與某些特殊單體(如苯乙烯、烯丙基醚等)的混合物;白水則通常是指各種過氧化物和過氧化氫化合物溶液,它們能夠分解生成自由基參與化學反應(yīng);藍水的種類也很多,通常是一些環(huán)烷酸鹽等。不飽和聚酯涂料固化的基本原理是引發(fā)劑與促進劑反應(yīng)后先分解生成自由基,引發(fā)不飽和樹脂中的雙鍵發(fā)生游離基反應(yīng),最終交聯(lián)固化成膜。促進劑的作用是加速引發(fā)劑的分解,加快反應(yīng)速率。
缺點:不飽和聚酯涂料具有許多優(yōu)異的性能,表現(xiàn)在:UPE涂料一般不含普通的揮發(fā)性溶劑,不釋放大量有毒害氣體,不污染環(huán)境;一次施工可獲得較厚漆膜;可在常溫條件下干燥;漆膜豐滿度好、硬度高、光澤高等。不足之處是不飽和聚酯涂料成膜時收縮較大,成膜后涂膜一般較脆,易開裂;木質(zhì)基材處理要求嚴格,否則影響附著力;配好的涂料可使用時間短、可操作時間短;特別要強調(diào)的是,藍、白水大量直接接觸非常危險,易燃、易爆,因此藍、白水一定要分開存放,并按要求正確使用,否則易引起爆炸和火災(zāi)。
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4.紫外光固化涂料(uv)
概況:紫外光固化涂料,亦稱uv涂料,是通過紫外線照射濕膜,引發(fā)自由基反應(yīng),從而使漆膜快速干燥的一類涂料。uv涂料主要成膜物質(zhì)有不飽和聚酯樹脂、丙烯酸環(huán)氧樹脂、丙烯酸聚氨基甲酸酯樹脂等,添加一定量的光引發(fā)劑、阻聚劑、助劑、低黏度的活性單體稀釋劑、體質(zhì)顏料等混合而成。
優(yōu)點:由于uv涂料固體分近100%,一次可得高厚度漆膜,含有機溶劑極少,對環(huán)境污染低;干燥迅速,便于大批量生產(chǎn),且涂料使用時誼費損耗極低,涂裝作業(yè)空間場所減少;漆膜硬度高,具優(yōu)良的耐溶荊性、耐藥品性、耐摩擦性等。
缺點:當然uv涂料使用時,一是在著色工藝時要慎選著色劑,避免紫外光照射產(chǎn)生褪色及涂料變黃情形;二是漆膜層間重涂需充分打磨,否則會產(chǎn)生附著不良的情況;三是uv涂料對人體會有刺激,長期接受紫外光的照射也會影響涂裝人員的身體健康,要加強安全防護措施。另外,uv涂料通常采用輥涂或琳涂,較適合大平
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5.酸固化涂料(AC)
概況:酸固化涂料,簡稱AC涂料,一般用氨基樹脂與醇酸樹脂混合而成主漆,使用時加入有機酸(如對甲苯磺酸)為觸媒(催化劑),使其能在室溫下反應(yīng)干燥成膜。
優(yōu)點:酸固化涂料具有一系列優(yōu)異物化性能,干燥快,其涂膜經(jīng)修整后平滑豐滿,透明度和光澤度高,硬度高,堅韌耐磨,附著力強,機械強度高,并有一定的耐熱、耐寒、耐水、耐油、耐化學品性能。酸固化涂料用于木家具涂裝,在北歐及東南亞地區(qū)用得較為普遍。
缺點:其缺點是涂料中含有游離甲醛,味道大,強烈刺激作業(yè)者眼鼻,同時涂料具酸性,易腐蝕金屬基材。
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6.水性涂料(w)
概況:水性涂料是指以水為分散介質(zhì)的涂料,一般分為水乳型和水溶性兩大類,其中水乳型使用較為廣泛。水乳型主要品種有聚氨酯分散體(PUD)、純丙烯酸乳液(PA)、丙烯酸聚氨酯改性乳液(PUA)等,包裝形式分為單組分、雙組分。目前水性木用涂料使用的樹脂主要有水性醇酸、丙烯酸乳液或分散體、水性聚氨酯分散體、水性丙烯酸聚氨酯分散體、雙組分水性聚氨酯分散體等,配漆時用上述樹脂配合水,增稠劑、添加劑調(diào)制而成。
優(yōu)點:水性涂料調(diào)漆方便,施工適用期長,易修補,基本安全無毒,漆膜柔韌性、附著力較好。特別是隨著國家環(huán)保法規(guī)對voc的限制,人們環(huán)保和健康意識的增強,溶劑型涂料受到前所未有的挑戰(zhàn),水性涂料日益受到重視。當然水性涂料固含量偏低,一次無法得到高厚膜的涂裝,漆膜在耐溶劑性、耐品性、耐熱性、漆膜硬度及手感方面與傳統(tǒng)NC、PU相比有一定差異,涂料單價亦偏高。但W將與UPE、uv等一樣,是中國涂料發(fā)展的大方向。
缺點: 水性涂料成膜機理與溶劑型涂料在原理上是一致的,與涂料所選擇的連接料樹脂體系密切相關(guān),同樣有揮發(fā)干燥、變聯(lián)固化,加熱固化、uv固化等,但因為水性涂料中的特殊溶劑“水”的存在,使得其固化機理變得更復(fù)雜一些。如水溶性雙組分聚氨酯涂料,在其成膜過程中包括可揮發(fā)物(溶劑、水)的揮發(fā)、多元醇和多異氰酸酯粒子的共凝結(jié)、多異氰酸酯和水的反應(yīng)、多元醇和多異氰酸酯的反應(yīng)等,這些反應(yīng)將伴隨涂料干燥的整個過程。
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