以水溶性聚氨酯丙烯酸酯為基礎配制紫外光固化水性木器涂料，加入納米氧化鋁，考察了體系黏度、二氧化硅、偶聯(lián)劑對納米氧化鋁分散穩(wěn)定性的影響，測試了其附著力、硬度、光澤度、耐水性、耐醇性和耐磨性等性能。結(jié)果顯示，該涂料具有良好的耐水性、耐醇性和耐磨性。
關(guān)鍵詞：紫外光固化；耐磨；木器；涂料
0引言
隨著人們環(huán)保意識的增強，溶劑型木器涂料有逐步被水性木器涂料取代的趨勢，水性木器涂料在我國也有10多年的發(fā)展歷史，主要有水性醇酸、水性聚氨酯、丙烯酸乳液等品種，與溶劑型木器涂料相比，早期的水性木器涂料存在一些問題，如硬度低、豐滿度較差、早期抗黏性較差、抗沾污能力差、耐水性、光澤等均不理想，且有高溫回黏等問題，而且價格較高，施工也不是很方便，干燥時間長，不適合大型家具企業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)需要，只適合一般的民用涂裝[1-2]。針對這些問題，國內(nèi)外研究者和相關(guān)涂料企業(yè)也在做大量的研究和改進工作[3-6]。將水性木器涂料和紫外光固化技術(shù)結(jié)合起來，可以有效利用光固化技術(shù)固化速度快、環(huán)保等優(yōu)點，得到施工方便、各項性能較優(yōu)的環(huán)保型水性木器涂料。本文采用水溶性聚氨酯丙烯酸酯為基礎樹脂，加入二氧化硅和納米氧化鋁等無機材料，研制具有較好綜合性能的紫外光固化水性木器涂料，考察了無機材料的分散穩(wěn)定性，測試了涂料的各項理化性能。
1試驗部分
1.1原料與試劑
水溶性聚氨酯丙烯酸酯，工業(yè)品，Sartomer公司；光引發(fā)劑Darocur1173、Irgacure184，工業(yè)純，長沙新宇化工實業(yè)有限公司；納米氧化鋁、二氧化硅，工業(yè)純，南京海泰納米材料科技有限公司；硅烷偶聯(lián)劑(KH-550，KH-560)，工業(yè)品，江蘇金壇華東偶聯(lián)劑有限公司；鈦酸酯偶聯(lián)劑(JN-A、JN-B)，工業(yè)品，常州市吉耐助劑有限公司；消泡劑、分散劑、流平劑等，工業(yè)品，Cognis、EFKA公司等。
1.2耐磨紫外光固化水性木器涂料的制備
將水溶性聚氨酯丙烯酸酯、納米氧化鋁、二氧化硅、偶聯(lián)劑、光引發(fā)劑Darocur1173或Irgacure184、消泡劑、分散劑、流平劑等按一定比例分散均勻，涂布于基材上，用紅外燈干燥一定時間后，用紫外光固化機固化，室溫放置1d后測試性能。
1.3表征方法
黏度的測定：將分散好的涂料，在25℃的室溫下用涂－4杯黏度計測定黏度(GB/T1723-93)。擺桿硬度的測定：將光固化涂料涂布在95mm×88mm×5mm的玻璃片上，固化一定時間后用天津儀器公司的QBY型擺桿硬度儀測試其硬度(GB1730-82)。表面光澤度的測定：UV固化膜光澤度用Sheen儀器有限公司Sheen60型光澤儀測定，測試角度為60°，折射率為nD=1.567的玻璃表面光澤度定義為100%(GB1743-79)。耐醇性測試：將涂料涂布于馬口鐵片上，固化后封邊，浸泡于50%(V/V)乙醇溶液中8h，觀察涂膜是否起泡、起皺或脫落(GB/T9274)。耐水性測試：將涂料涂布于馬口鐵片上，固化后封邊，浸泡于水中72h，觀察涂膜是否起泡、起皺或脫落(GB/T9274)。耐磨性測試：將光固化涂料涂布在中心有圓孔的玻璃片上，固化后用上�，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司的JM－Ⅳ型磨耗儀測試其耐磨性(GB1768-79)。
2結(jié)果與討論
2.1涂料黏度對納米氧化鋁分散穩(wěn)定性的影響
調(diào)整水溶性聚氨酯丙烯酸酯(W-PUA)、水的比例，加入不同量的二氧化硅，獲得不同的黏度，在不加其他助劑的情況下，加入3%的無機納米氧化鋁，通過高速剪切分散，考察不同黏度下納米氧化鋁的分散穩(wěn)定性
該體系采用水作為稀釋劑，有別于普通的光固化木器涂料，普通的光固化木器涂料經(jīng)常需加入較多的低分子質(zhì)量稀釋劑(如丙烯酸丁酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1，6－己二醇二丙烯酸酯等)，這些丙烯酸酯稀釋劑有些對人體有毒害或有刺激性。木器涂裝中，稀釋劑容易擴散到孔隙中而不能固化，而使被涂物長期有異味，用水代替丙烯酸酯稀釋劑，具有以下優(yōu)點：可通過加水或傳統(tǒng)的增稠劑、流平劑來調(diào)節(jié)涂料的黏度和流變性能，降低了體系的毒性和刺激性，不含揮發(fā)性有機物，降低了涂料的易燃性。表1實驗數(shù)據(jù)顯示：分散體系黏度比較大的時候，納米粒子的分散穩(wěn)定性較好；當黏度下降時，納米氧化鋁的分散穩(wěn)定性迅速下降，體系黏度下降到53s時，納米粒子在1個月內(nèi)完全沉降；當體系中加入二氧化硅后，體系黏度上升，納米氧化鋁的分散穩(wěn)定性得到提高，但二氧化硅的含量過多時，體系黏度過大，不利于涂料的涂裝和流平，故該體系選用加入5份二氧化硅比較合適。 |
