一种新型环保水性丙烯酸乳液在底漆中的应用
近年来，随着现代经济的进步和科技的迅速发展，人们生活水平的不断提高，人们对环保和健康意识逐步加强，环境友好型产品越来越受到人们的重视[1]；为了适应涂料产业环保、绿色的发展趋势要求，特别是现在水性木器涂料已经进入了快速发展期，由于水性木器涂料在关键技术方面的局限性，对于底漆来说，针对木材处理底漆在生产加工环节出现的初期的打磨性不好，干速慢、耐化学腐蚀性差，以及附着力差等缺陷，BASF精心研发推出了一款环保、新型的丙烯酸树脂产品A848S水性丙烯酸乳液。经其处理过的木饰面木材纹理清晰柔和自然，同时具有很好的打磨性能；而且干燥速度非常快，渗透性能好；使用其配制的木器涂料具有非常低的可挥发物。
1、试验部分
1.1主要原料
水性丙烯酸乳液：A848S；二丙二醇丁醚；丙二醇丁醚；Tego 902W消泡剂；0.2%LX1杀菌剂；0.2%342防霉剂；溶剂型硝基纤维素；去离子水；50%的乙醇水溶液；某品牌市售普通水性底漆，枫木测试片，砂纸等。
1.2试验步骤及方法
1.2.1基础试验配方（见表1）
表1 基础试验配方
1.2.2 测试样品准备
首先白坯整理，用320#砂纸把待测试的木头表面打磨光滑平整；喷涂完第1层漆后，等到它实干，然后再使用320#砂纸打磨；喷涂完第2层后，放置7天后测试其它的性能。
1.2.3打磨试验准备
按照上述配方配制的A848S型底漆配方待用；然后用溶剂型硝基纤维素配制好硝基纤维素底漆待用；同时取某品牌市售普通水性底漆待用。分别取3种底漆，分别喷涂到1块试验用枫木木材上，湿膜厚度控制为25~30um。
手工打磨薄膜的条件：在25℃和相对湿度50%的条件下，需保持良好的空气流通，使用320#砂纸，进行打磨。
1.3性能测试
1.3.1配制底漆的基本性能测试指标（见表2）
表2 底漆配方性能测试结果
1.3.23种不同配方底漆打磨试验测试时间结果
从试验中得出，A848S为20min，溶剂型硝基纤维素为25min，
其它水性底漆为40min；A848S配制的底漆具有很好的打磨优势。在特定的打磨时间也与产品的最终用途、使用环境温度、湿度和木种等因素相关联。
2、结果与讨论
2.1 树脂的选择效果和VOC的量
涂料的性能主要是由树脂决定的，VOC的量也主要是由树脂决定，笔者分别选择了2种市场上销售较好水性丙烯酸乳液和A848S进行了评测，结果见表3.
表3 不同树脂性能对比结果
从上表可以看到：A848S配制的底漆表现出很好的透明度，纹理清晰。从A848S的微观结构上分析，其粒子的粒度均值达到120nm之小，而且具有非常窄的分子量分布和粒径分布，干透后漆膜更致密，确保其在木材表面渗透速度快、防污性能好，以及有利于天然木质纤维的本色展现；而其非常低的VOC对环境来说是十分利好的。
2.2 添加成膜助剂的最佳用量
成膜助剂在水性涂料成膜过程中起着关键性的作用。成膜助剂的沸点越高，降低乳液体系MFFT的能力越强，从快速干燥的角度来看，要有一个最佳用量，不同用量的成膜助剂对干燥性的影响见表4。（成膜助剂为最常用的二丙二醇丁醚和丙二醇丁醚）
表4 不同用量的成膜助剂的性能测试
从上表中可以看出，成膜助剂的最佳用量控制为4%~5%，可以得到干燥速度快、打磨好、漆膜致密度强、体系稳定性好的产品。
2.3 消泡剂的选择效果
消泡剂[2]是木器涂料中最难控制消泡与流平达到平衡的助剂之一。特别是水性木器底漆体系，如果漆液中的气泡不及时消除，涂膜干后，形成不可接受的瑕疵，因此体系中必须加入一定量的消泡剂，消泡剂的种类和加入量对涂料有很大的影响，多数消泡剂的用量过大时会使涂膜产生缩孔，因而消泡剂的用量以能基本消除气泡为原则，不可过度追求消泡的效果，以免出现缩孔等副作用。此试验加入Tego902W解决了底漆的气泡问题，得到平整、光滑的漆膜。表5是几种主要消泡剂的消泡效果和性能试验的对比。
表5 几种主要消泡剂的性能对照表
2.4 其它助剂的选择
聚氨酯缔合增稠剂的效果取决于成膜助剂的选择；润湿剂可以改善流平性，可以解决产品的一些缩孔等缺陷。在储存和运输时为防止微生物的滋生，可以添加0.2% LXE杀菌剂；为防止成膜后产生真菌和藻类，可以添加0.2%的342防霉剂。
3、结语
总之，从上述实验及测试情况可以看出，使用A848S乳液制备的水性底漆，具有良好的快干性能，很好的打磨性能，良好的光泽度，良好的耐水性能、耐酒精性能，良好的附着力，以及很低的VOC，是一款综合性能良好的水性木器涂料用乳液。
参考文献
[1]文秀芳，成江，等.水性木器涂料的研究进展[J].涂料工业，2004，34（7）：34-37
[2]耿耀宗，现代水性涂料 工艺.配方.应用[M].北京：中国石化出版社，2003：270-440
