水性涂料,“水”的使用才是关键!

2021-03-19 09:25:59 891

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水性涂料已成为当前家具行业的新宠,与水密切相关。其最大的特点就是用水取代油性漆中的有机溶剂作为分散介质,与油性漆相比,不使用有机溶剂,不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛等有害物质,无毒无刺激气味,节省资源也更为环保。
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涂料是由树脂、颜料、填料、助剂和溶剂组成。树脂的类型就决定了涂料的种类。不同种类的涂料,其成膜机理差异大。要想对水性涂料的性能、特点、施工应用有一个原则性的认识,首先需要充分了解其成膜机理。

 

水性单、双组分涂料成膜机理各异

水性涂料主要是由水性树脂、颜填料、助剂、水组成,其成膜过程和溶剂性涂料有着完全不同的机理,并且相对复杂,主要是因为水性涂料中水性树脂的特殊结构和水分的存在。
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当水性单组分涂料涂装在家具表面后,水分开始挥发。随着水分的减少,离散的乳胶粒子的排列由疏散变得更加紧密,在毛细管压力和表面张力作用下挤压变形,乳胶粒子相互融合、扩散而最终成膜。
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水性双组分涂料在成膜过程还有多异氰酸酯和水的反应、多元醇和多异氰酸酯粒子的共凝结、多元醇和多异氰酸酯的反应等,这些都会影响双组分水性涂料的整个干燥过程。
 

水分挥发是关键,但不是唯一因素

水分的挥发,如水分是否有次序的挥发、是否完全挥发,对水性涂料的成膜质量有着非常重要的影响。水性涂料的成膜不能只是单一的考虑涂料本身,而是应该结合家具底材种类、涂装方式、涂装设备、干燥方式等因素综合考虑,这样才能将水性涂料的性能发挥到最好,才能做出优异的表面涂装效果。
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水性木器涂料的成膜机理相对溶剂型涂料复杂,影响成膜的因素更多,水比溶剂更容易被木材吸收;水比溶剂更难于向上挥发掉;水的挥发比溶剂需要更多的能量。可以说最不确定的因素和最难控制的过程就是干燥过程!
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此可见,“水”简直就是水性涂料的命门,可以说成也是“水”,败也是“水”。那么到底该如何干燥呢?漆膜干燥的方式多种多样,每一种方法也各有各的优缺点,选对合适的干燥方式,抓住水性涂料的命门! 
1. 自然干燥
自然干燥具有办法简单、应用普遍的优点。但在自然条件下,温度和湿度及风速是不断发生变化的,尤其是低温或高湿的条件下,干燥速度很慢,涂膜质量不稳定。 

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2. 热风干燥
热风干燥是采用电或蒸汽加热的方式,以温度4060℃、湿度50~70%的热空气为载热体,通过有效的热传递进行加热,从而提升水性涂料的干燥速度。热风干燥以对流、热传导为主,晾干房的温度具有梯度差、温度不均匀的特点。 

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3. 红外干燥
红外线干燥具有升温快、干燥效率高的特点。被涂饰的家具板件及其涂层在红外线的照射下,吸收辐射能量并被转化成热能,从而加速涂层的干燥,通常选用远红外线干燥涂层。红外线不适于干燥较厚的涂层,而且只能加热红外线能够照射到的区域,不能用来干燥立体物件。 

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4. 微波干燥
微波常用的微波频率为915-2450MHz,以每秒几亿次的高速周期性地改变外加电场的方向,使水分子疾速摆动,产生显著的热效应,从而使涂层内部和外表的温度同时升高。优点在于干燥速度快,涂层加热均匀,但微波有选择性加热的特点,需要合理的选用。

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5. 紫外线干燥
对于水性UV涂料可以采用紫外线固化的干燥方式。在紫外线的照射下,水性UV涂料中的光敏剂吸收特定波长的紫外线,产生活性基团,引发成膜物的聚合反应。紫外线干燥具有固化速度快,涂膜质量好的特点,但是只能用于干燥水性UV涂料,并且仅限用于平面家具板件的干燥。 
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水性涂料干燥的理想过程是由内而外地进行干燥,表干不能过快。如果湿膜表干过快,会极大地增加了后续水分挥发的难度,导致水性涂料成膜不好,进而影响最终的涂装效果。水性漆干燥可以采取几种干燥方式的有效组合,顾及众多条件的同时使水分干净地走掉! 
水性涂料除了水分干燥问题的影响外,还有一个不可忽视的问题,也跟水有密切关系,那就是水性漆填料中的结晶水问题,而水性漆使用的填料透明粉又有不同的种类,按照成份分类,可分为钠盐、钾盐、钙盐、硅系、硅铝系、硅镁系等等种类繁多,不同厂家的透明粉,成份又不尽相同。据笔者了解,目前市面上大多数的透明粉或多或少都是含有结晶水的,而这结晶水的存在会有什么影响呢?最直接的影响含有结晶水的水性涂料在检测冷热冲击性能时肯定是不过关的。由于结晶水的存在,会导致整个水性体系的相对不稳定,影响透光率、色相、干燥速度等一系列的性能,潜在极大的产品质量隐患。
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所以选择一款无结晶水的透明粉填料对水性涂料来说也尤为重要,安米微纳致力于粉体应用技术的研究,早前就已经研发出了适合水性涂料的无水透明粉。无水透明粉具有高透明性,不易受潮,打磨不粘砂纸等特性,同时能做到高透明填充,降低水性树脂的使用量节省成本,本身又是一种无机非金属材料,更利于环保。有需要详细了解无水透明粉的客户,欢迎咨询安米微纳技术团队。

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广东启辰新材料科技有限公司成立于2015年11月,注册资金1000万元,公司致力于无机非金属功能性粉体材料技术应用!主要从事无机粉体材料的研发、生产、销售和技术服务。负责“安米微纳”品牌的无机非金属功性粉体材料应用配方设计、工艺实现及生产、销售。

与广州歌林尔新材料共同拥有广东河源、连平、梅州三大生产基地,6条精深粉体加工生产线,也是华南地区大型气流磨非金属粉体生产商,年产量可达5万吨。

主营产品包括:玻璃粉透明粉亚钛粉熔点玻璃粉硅微粉、纳米二氧化硅、球形硅砂及其它无机微粉系列产品,已广泛被应用于:涂料、油漆、油墨、粘接剂、硅橡胶、塑料、耐火材料、铸造及磨抛等材料领域。



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