水性生物基零光澤膚感清面漆的研制

石教龍 （上海巴德士化工新材料有限公司，上海 201512）

0 引言

近年來(lái)，水性木器漆在木器家具行業(yè)蓬勃發(fā)展，技術(shù)也越來(lái)越成熟。本研究利用自主研發(fā)的精制植物油亞光水性分散體與科思創(chuàng)改性異氰酸酯交聯(lián)劑2655反應(yīng)，添加德國(guó)知名公司生產(chǎn)的特殊手感助劑，制得一款水性生物基零光澤膚感清面漆，其漆膜手感堪比嬰兒皮膚，光滑細(xì)膩、富有彈性，60°光澤度極低，僅有1 %～2 %，透明度佳，可充分展示出天然木材的紋理。研制的水性木器漆綠色、安全舒適、美觀耐用。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要原材料

精制植物油亞光水性分散體、改性異氰酸酯交聯(lián)劑、分散劑、消泡劑、基材潤(rùn)濕劑、進(jìn)口消光粉特殊手感助劑、DPM（二丙二醇甲醚）、DPNB（二丙二醇丁醚）、聚氨酯增稠劑。

1.2 主要試驗(yàn)儀器和設(shè)備

BGD750/1高速分散機(jī)、刮板細(xì)度計(jì)（0～100 μm）Krebs Stormer Viscometer BGD184黏度計(jì)，廣州標(biāo)格達(dá)； ANEST IWATA噴槍W(xué)-71、NK-2號(hào)鹽田杯，日、、本鹽田；透光率測(cè)試儀NS15A（光譜/分光光度計(jì)），深圳市納森科技有限公司；光澤度計(jì)WGG60-E4，科仕佳光電儀器有限公司。

1.3 水性生物基零光澤膚感清面漆的制備

水性生物基零光澤膚感清面漆的配方見(jiàn)表1。

表1 水性生物基零光澤膚感清面漆的配方Table 1 The formulations of water-based bio-based zero-gloss skin-feel clear topcoat

按表1配方分別配制A組分和B組分，具體工藝如下：

A組分的制備：在干凈的反應(yīng)缸里分別投入一定量的精制植物油亞光水性分散體、AMP-95、分散劑、消泡劑，開(kāi)啟分散機(jī)，于800～1 000 r/min轉(zhuǎn)速下攪拌5～10 min，充分?jǐn)嚢杈鶆?；將DPM和流變助劑充分混合均勻，在轉(zhuǎn)速600～800 r/min下，將其混合液加入反應(yīng)缸中。在低速（500～600 r/min）攪拌下，分別慢慢投入進(jìn)口蠟粉和消光粉，用適量的DPM洗邊，于1 200～1 500 r/min轉(zhuǎn)速下高速分散10～15 min，至細(xì)度≤15 μm，再在低速（500～600 r/min）攪拌下，慢慢投入DPNB、丙二醇、蒸餾水、基材潤(rùn)濕劑、防縮寶、蠟乳液、特殊手感助劑、抗菌抗病毒助劑。將DPM和聚氨酯增稠劑充分混合均勻，于600～800 r/min轉(zhuǎn)速下，將混和液加入反應(yīng)缸中調(diào)體系黏度至80～ 85 KU（25 ℃），裝罐備用。

B組分的制備：在干凈的反應(yīng)缸里分別投入丙二醇甲醚醋酸酯和改性異氰酸酯交聯(lián)劑，開(kāi)啟分散機(jī)，低速（500～600 r/min）攪拌5～10 min，裝罐備用。

1.4 樣板的制備

取40 cm×60 cm紅橡實(shí)木6塊，輥涂好UV膩?zhàn)?，噴涂好UV無(wú)粉特清底漆，使用時(shí)打磨至符合要求；取15 mm×7 mm馬口鐵片10片，使用時(shí)用無(wú)水乙醇擦拭干凈并晾干；取10 mm×10 mm玻璃板10塊，使用時(shí)用無(wú)水乙醇擦拭干凈并晾干。取上述A組分10份、B組分1份、蒸餾水1份混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，采用鹽田-2杯測(cè)黏度為40～45 s，用ANEST IWATA噴槍W(xué)-71噴涂，噴完后進(jìn)抽濕烘房（40 ℃），紅橡實(shí)木板噴2遍，漆膜厚度50 μm；馬口鐵片噴1遍，漆膜厚度25 μm；玻璃板噴1遍，漆膜厚度25 μm；玻璃板重涂3遍，漆膜厚度60 μm。

1.5 性能指標(biāo)

本研究制備的水性生物基零光澤膚感清面漆的性能指標(biāo)符合GB 18581—2020《木器涂料中有害物質(zhì)限量》、GB/T 23999—2009《室內(nèi)裝飾裝修用水性木器涂料》，以及GB/T 39514—2020《生物基定義、術(shù)語(yǔ)和標(biāo)識(shí)》的要求。水性生物基零光澤膚感清面漆的特殊功能性要求見(jiàn)表2。

表2 水性生物基零光澤膚感清面漆的特殊功能性要求Table 2 Special functional requirements of water-based bio-based zero-gloss skin-feel clear topcoat

2 結(jié)果與討論

2.1 生物基水性分散體對(duì)漆膜性能的影響

選用普通羥基丙烯酸乳液、國(guó)內(nèi)外知名品牌的生物基水性分散體、巴德士自主研發(fā)的精制植物油亞光分散體進(jìn)行了大量試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 生物基水性分散體對(duì)漆膜特殊功能性能的影響Table 3 Effects of bio-based water-based dispersions on special functional properties of paint film

由表3結(jié)果可見(jiàn)，普通羥基丙烯酸乳液達(dá)不到高標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保要求，漆膜很難達(dá)到極低光澤，而且漆膜透明度、耐刮性能較差。僅有巴德士自主研發(fā)的精制植物油亞光分散體能夠滿足表2的特殊功能性要求。

2.2 特殊手感助劑添加量對(duì)漆膜性能的影響

根據(jù)表1配方，當(dāng)巴德士自主研發(fā)的植物油亞光水性分散體質(zhì)量分為750份時(shí)，考察了特殊手感助劑的添加量對(duì)漆膜性能的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 特殊手感助劑添加量對(duì)漆膜性能的影響Table 4 The influence of the amount of special hand auxiliaries on the properties of paint film

手感助劑非常重要，不同的手感助劑其漆膜手感不同，而且會(huì)影響漆膜的透明度、重涂性、附著力和抗刮性能。本研究通過(guò)大量的試驗(yàn)，尋找到一款德國(guó)知名公司生產(chǎn)的特殊手感助劑，用于于水性木器漆時(shí)，可賦予漆膜嬰兒皮膚般細(xì)膩光滑的手感，其添加量在0.4 %～0.8 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，對(duì)漆膜透明度、重涂性、附著力、抗刮性能沒(méi)有影響。

3 結(jié)語(yǔ)

采用自主創(chuàng)新研發(fā)的精制植物油亞光水性分散體制備了一款水性生物基零光澤膚感清面漆，可廣泛應(yīng)用于木器家具領(lǐng)域，解決了家具廠傳統(tǒng)油性漆的污染問(wèn)題，并且具有特殊的功能效果，帶來(lái)了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。