Page 200 - 2016涂料产业研究报告

Coatings Industry Research Report
工艺应用
涂料产业研究报告 Process and Application

漆、门窗橱柜、户外领域。 着相应的不同。
（3）水性聚氨酯木器漆 （1）溶剂挥发型

水性聚氨酯木器漆按包装形式可分为水性单组份聚氨 溶剂挥发型木器漆在成膜过程中只发生溶剂或水的蒸
酯分散体木器漆和水性双组份聚氨酯木器漆。其中，单组 发而无分子间的化学反应，市面上通行的水性单组份木器
份的水性聚氨酯木器漆相比水性丙烯酸木器漆而言，具有 漆主要就是这种成膜形式。单组份木器漆在水分发挥过程
更优异的成膜性能，能够设计出更低VOC的木器漆配方， 中产生的毛细管力压迫乳胶粒，在成膜助剂的作用下发生
其在耐介质性能、漆膜柔韧性、丰满度、手感等方面也有 乳胶粒的溶胀，最终通过乳胶粒的相互扩散融合而形成完
更加出色的表现，但润湿性、附着力不佳和成本偏高一直 整致密的漆膜，图1-1为水性单组份木器漆的成膜机理示
是限制其发展的主要因素，此外，水性聚氨酯木器漆在翻 意图。
新漆领域还存在大面积脱落的风险。
水性双组份聚氨酯木器漆主要是以羟基乳液为成膜主
体，以带-NCO基团的组分为固化剂，经一定配方设计而成

的双组份水性涂料，在施工前将两者充分混合均匀，其成
膜初期为物理干燥过程，随着水分的挥发，分散体或乳胶
粒子凝聚，聚合物链相互扩散并发生交联反应，最终形成
的漆膜具有优异的耐介质性能和较为满意的硬度，但水性
图1-1 水性单组份木器漆的成膜机理示意图
双组份聚氨酯木器漆的主要缺陷是固化剂容易与水反应
生成各种副产物，导致漆料活化期缩短、涂膜理化性能下 （2）化学反应型成膜
降、起泡等不良现象，同时还存在成本昂贵等制约因素。 市售的水性双组份聚氨酯木器漆就是通过化学交联反
（4）水性丙烯酸聚氨酯木器漆 应来实现最终成膜的。对于水性涂料来讲，物理成膜和化
为了结合丙烯酸乳液和聚氨酯分散体两者的优点，提 学成膜往往并不是孤立分离的，而是常常交替重叠地进
高最终产品的性价比，催生了水性丙烯酸聚氨酯木器漆。 行。含-OH的丙烯酸乳液在外加固化剂的情况下发生了活
水性丙烯酸聚氨酯木器漆的制备方法主要有两种：物理共 性基团之间的交联反应形成不溶不融网状结构，从而使漆
混法和乳液聚合法。物理共混法工艺简单，能够实现将聚 膜性能大大提高。
氨酯优异的柔韧性、丰满度与丙烯酸良好的附着力结合在

一起，从而实现水性木器漆更低VOC、更高固含量以及更
高性价比。但是这类丙烯酸聚氨酯木器漆往往存在两相相
容性问题，容易出现漆膜发蓝、透明度不高、耐介质性能
下降等弊端。
通过改变乳液聚合的聚合工艺，先合成带羧基的聚氨
酯预聚体乳液，然后以此为种子乳液，加入丙烯酸类单体
图1-2 水性双组份木器漆成膜机理示意图
和引发剂进行自由基聚合制备具有核壳结构的聚氨酯-丙
烯酸树脂（PUA）乳液，具有相容性较好、粒径较小、成 水性双组份木器漆成膜过程主要可以分为四个过程。
膜性能极佳、固体含量更高和柔韧性突出等优点。 一：水的挥发；二：伴随着水分的进一步挥发，乳胶粒子

1.2水性木器涂料的成膜基理 在毛细管力作用下发生凝聚变形即物理成膜；三：随着凝
水性木器漆的干燥成膜基本分两种形式，一种是单纯 聚的进一步发生，乳胶粒子中的活性基团和固化剂开始发
的水的挥发即物理性变化；另一种是通过树脂之间的化学 生交联反应；四：交联反应停止，形成均相的固化反应的
涂膜。
交联反应形式高分子量耐久性极强的涂膜，此类属于化学
变化。按照这两种不同的干燥成膜形式，其成膜机理也有 1.3 水性木器涂料的施工方式

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