罗爱民,杨筱秋,张东升,刘臻贤
( 广东华隆涂料实业有限公司,广东佛山528305)
摘要:探讨了一种在水性和溶剂型涂料基面上可以通用的水性格丽斯的制备方法。采用可自交联水溶性丙烯酸树脂为粘结基料,并采用片状结构的颜( 填) 料,可以配制出无需罩光保护的水性格丽斯,能够普遍适用于PU、NC、PE及水性涂膜基面上。
关键词:水性通用格丽斯:免罩面:欧式擦色中图分类号:TQ639.1 文献标识码:A 文章编号:1006—2556(2015)09—0036—04
Study on Waterbome GIaze TechnoIogy without Varnish
LUO AI-min,ANG Xiao-qiu,ZHANG Dong-sheng,LlU Zhen- xian
(Gunngdong Hualong coatings Co.,Ltd.,Foshan 526305,Guangdong.China) .
Abstract:A kind of waterbome universal glaze which could be used on the surfaces of waterbome coatings and solventbome coatings was prepared Self-crosslinked solventbome acrylic resin as binder,flake shaped pigem ents were formulated to waterbome glaze which could be used.1t could be applied on the surface of PU,NC,PE and waterbome coatings.
Key words:waterbome universal glaze,Vamish—free,European style co1ored
0、前言
中国是木器家具的生产和出口大国,在对木器家具开放式涂装和半开放式涂装工艺中,需要用到格丽斯这种产品,特别是欧式家具中,面擦色很常见也很重要。
格丽斯是一种通过擦涂方式施工的有色液体,用于木器涂装时对底材的纹理处着色,既修饰美化木器瑕疵,又赋予家具艺术观赏性。传统的格丽斯一般是溶剂型产品,不但气味大、有污染、不安全,而且施工后底材表平面不易擦拭干净,纹理中的涂料也难干,需要对底平面打磨清理后再罩涂面漆保护,增加了涂装工序和成本;而常规的水性格丽斯因体系的张力大,润湿渗透力不够,难以用于溶剂型漆面上,且干后粘结力和耐水性不好,不能日常清洁。因此市场上迫切需要一种既环保节能、使用安全简便又具有优异涂装性能的水性格丽斯产品。
本试验探讨了通用型水性格丽斯的配方设计及其应用技术。
1、试验部分
1.1试验原料
主要有水性树脂、颜( 填) 料、水性助剂、助溶剂和水。
1.2水性格丽斯的制备
按配方量称取水、各种水性助剂和助溶剂加入混合罐,高速分散40min至刮板无缩孔;再称取一定量的水性树脂、颜( 填) 料及余下的水性助剂在中速搅拌下依次加入,继续中速分散1h即可[1]。
1.3样板制作
取数块贴有榉木木皮的中纤板,打磨木坯:分别喷涂水性封闭底漆和溶剂型封闭底漆,实干后打磨;再分别喷涂水性白色漆和溶剂型PU、NC、PE白色漆各两道,干燥后层间打磨,最后一道不打磨。
用布蘸取适量的格丽斯,在备好的各白板表面上全面涂抹一道,再顺着木器纹理方向来回揉搓几次,统一待干数分钟使涂料初步干燥,再用干净的抹布擦抹表面,收净平面上的余料。施工完后的木器置于常温通风处晾干1d以上即可。
1.4测试
主要测试两方面内容,一是应用过程中的施工性能,包括:( 1) 擦涂施工性。考评在擦拭格丽斯和抹净表面过程中费不费力?物料消耗大不大?( 2) 入缝能力。考察施工后颜色进入板面纹理中的有多少?微细纹缝中能否进去?( 3) 表面洁净度。一是评价施工后板表平面残留的颜色深浅或受污染程度:二是样板实干后的可清洁性。主要是指用湿布清洁板面时纹理中颜色受破坏的程度( 如掉色、脱落等) 。
2、结果与讨论
2.1原材料的选择
2.1.1水性树脂
水性树脂在配方中充作粘结基料,一方面在体系中保持颜料等的稳定性,另一方面使格丽斯干结成膜后获得附着力和耐水性,所以合适的水性树脂应该具有开罐初期好的亲水性和表干后快速建立的耐水性。
目前市面上的水性树脂主要有水性丙烯酸共聚乳液、水性聚氨酯分散体、水性亚麻油等,结果都不太满意。水性丙烯酸和水性聚氨酯干性太强,施工时感觉滞手,且不易抹净表面;水性亚麻油虽有好的擦拭施工性,但难以干燥,不能独自使用。另外,常规的水性树脂外观多呈乳白状,配制的格丽斯往往湿样和干膜有色差,给应用带来了困扰。
试验采用自制的可自交联水溶性丙烯酸树脂得到了较好的试验效果。经分析:该水性树脂外观透明均匀,易于调配各种颜色的格丽斯,且干、湿态颜色相近;树脂体系微观上呈分子级别分布,所以具有良好的渗透性和成膜能力;树脂分子链上带有潜伏活性的官能团,能够在施工后当水分挥发后发生自交联反应,形成具有耐水耐碱性的涂层,为格丽斯提供了可清洁性,同时也赋予格丽斯良好的附着力[2]。
2.1.2颜(填)料
在体系中,颜料起着色作用,按其状态可分为粉状和预制色浆状,包括钛白粉、氧化铁、炭黑、铜金粉、铝银粉等。填料是用来改善施工性能,一般呈粉状,包括滑石粉、高岭土、碳酸钙、云母粉、气相二氧化硅等。选用不同的颜料和填料,会对格丽斯的最终性能产生较大影响。
以黑色格丽斯为例,采用不同的颜( 填) 料的应用效果如表1所示。
表1不同的颜( 填) 料的应用效果
注:综评得分5为最好。
可见,采用珠光黑粉和云母粉组合,可以得到不错的应用效果。这是因为:它们都是片状结构的粉料,擦涂时易滑动带走,从而在表平面上残留颜色少;粉料的片状结构使得它们易于被基材纹理处的缝槽空间所拦阻,从而形成良好的着色力和入缝效果;颜( 填) 料的片状结构也有助于提升抗水性。
2.1.3水性助剂
水性助剂主要有消泡剂、润湿剂、增稠剂、防腐防霉剂、流平剂等。水性助剂的作用主要是改进格丽斯的施工性能。选择助剂的原则是:与树脂体系相容;有助于提升格丽斯特殊工艺的施工性。其中,消泡剂以破泡力强的品种为宜;增稠剂以羟乙基纤维素为好,可兼具增稠和调节干性的作用。各助剂的用量一般占配方的0.1%~1%(质量分数)。
2.1.4水性溶剂
水性格丽斯的主溶剂是水。优选去离子水,它有利于降低体系的表面张力。
为了调节干燥速度,给施工应用留出充足的时间,配方中还需要一定量的助溶剂。助溶剂主要起调节干燥速度和改善施工性的作用。它须满足可任意水溶、沸点较高、环保安全等特点,可供选择的有丙二醇、丙三醇( 甘油) 、丙二醇丁醚等,其中丙二醇沸点和表面张力较丙三醇小,更适于水性格丽斯的配制。丙二醇丁醚虽可以提升格丽斯的入缝渗透力,但会影响体系的贮存稳定性,同时对板面洁净度有负面影响,所以用量不宜偏多。助溶剂的用量占配方10%~15%。
2.2配方设计
一种代表性的配方设计如表2所示。
表2代表性配方
2.3应用工艺
擦拭格丽斯时应稍用力,使料液充分入缝。并要求不能漏擦。
擦拭格丽斯后有一段待干时间,一般是5~10mi n。具体时间应根据现场气候条件来定,在气温低或湿度大时可以适当延长待干时间,在温度高或天气干燥时可以缩短待干时间。
在收净平面的时候,直接用干布擦抹即可。有时为增强收净效果,也可将抹布沾水或酒精润湿后使用。考虑到环保和安全性,常规情况下用水即可,特别情况如颜色很深时才考虑用酒精液。
施工完成后,应给予样板24h以上的干燥时间,使纹理里的格丽斯充分自交联以形成良好的防水抗碱能力。
2.4基材适应性
试取涂有水性及溶剂型白漆的开放性板,不打磨,在涂层上直接施工水性格丽斯,结果如表3所示。
3、结语
以可自交联水溶性丙烯酸树脂为胶料,以片状结构的颜( 填) 料作为骨料,配制出的水性格丽斯在PU、NC、PE等溶剂型涂料以及水性涂料等各种基面上均有理想的效果:易施工;颜色入缝性强;表平面易擦拭干净:干后附着力好。应用时可一次性完成欧式擦色,无需对基面打磨去色。用作面装饰时,无需再罩涂面漆保护,实干后木器表面可进行日常清洁而不会脱漆(色)。
参考文献
[1]李效玉,关一丹,何立凡,等.一种用于水性木器涂装的格丽斯擦色剂及其制备方法:CN,10222605l A[P]
[2]罗爱民,李冠来,张东升,等.金属交联水溶性丙烯酸树脂的合成[C]//第二届中国国际水性木器涂料发展研讨会论文集.广州:中国涂料工业协会,2008:96—98
收稿日期2015.05.15
发表于《中国涂料》2015年09月第30卷第09期