UV固化超支化聚氨酯木器涂料的制备及性能研究

传统UV固化聚氨酯树脂以端双键封端,极性基团少,降低了涂层在木材表面的附着力。采用两步法将一种多羟基的超支化结构引入由不同异氰酸酯制备的聚氨酯体系中并封端,合成了含有多羟基超支化结构的紫外光固化聚氨酯木器涂料。采用凝胶渗透色谱仪(GPC)、核磁共振波谱仪(NMR)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)、动态热机械分析仪(DMA)等测试表征方法,研究了紫外光固化聚氨酯树脂及木器涂料的各项性能。结果表明:—NCO与—OH物质的量比为1∶8的多羟基超支化异氰酸酯制备成功并引入到聚氨酯中,其中以六甲撑基二异氰酸酯为主体聚氨酯的拉伸强度达到34.69 MPa,弹性模量达到10.64 MPa,玻璃化转变温度为102.02℃,漆膜附着力为0级。此方法为具有高强度、高附着力的UV固化型聚氨酯木器涂料提供了创新解决方案。

聚醋酸乙烯酯基光固化核壳乳液的合成及其在水性木器涂料中的应用

为解决水性木器涂料涂装效率低的问题,首先构建了双键功能化PVAc基核壳乳胶粒,然后通过预乳化将多活性单体(TMPTA)在乳胶粒合成后期加入乳液,制备了PVAc基光固化复合乳液,并对其稳定性、光固化性能和漆膜性能等进行了研究。结果表明:所制备的PVAc基核壳乳胶粒壳层含有活性双键,且粒径远小于紫外光波长,可实现UV固化;通过调控活性单体的加入量,可显著加快PVAc基光固化复合乳液的成膜速度,应用于木器漆涂饰时,最快可在20 s内完成固化;同时乳胶膜性能可调控,在活性单体TMPTA与壳层双键的物质的量比为3∶1时,光固化乳胶膜的力学性能最佳,其拉伸强度为0.91 MPa,断裂伸长率为1.29%,弹性模量为70.54 MPa;此外,木器涂料漆膜硬度、附着力、光泽和粗糙度分别为4H、0级、23.7、1.15μm。所制备的PVAc基光固化复合乳液将在水性木器涂料具有广阔的应用前景。

水性UV木器白底漆附着力影响因素的研究

针对水性UV白底漆的附着力进行了研究。通过分析水性UV白底漆的配方组成、特性以及附着力影响因素,探讨了提高水性UV白底漆附着力的方法。研究结果表明,优化配方、改进施工工艺以及选用合适的基础材料等手段可以有效提高水性UV白底漆的附着力。

UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯木器涂料的研究

利用2种软硬程度不同的UV固化水性树脂,对UV固化水性木器涂料的复配及工艺进行研究。探讨了助剂(特别是硅溶胶)对水性木器涂料涂膜性能及施工工艺性等的影响。实验结果表明:UV固化水性木器清漆涂膜硬度高,具有很好的附着性、耐刮擦、耐化学品等性能,适合于工业化生产板材的涂饰。

硅溶胶含量对UV固化水性木器涂料漆膜质量的影响

采用硅溶胶对UV固化水性木器涂料进行改性,并对改性后的UV固化水性木器涂料涂层的力学性能（耐磨性、硬度、附着力和抗冲击性能）和光学性能进行测试,旨在通过改性改善UV固化水性木器涂料漆膜的力学性能和光学性能,满足市场对水性绿色涂料的需求。试验结果表明：当硅溶胶的含量为1%（质量分数）,紫外灯为3盏,干燥时间为20 min时,UV固化水性木器涂料漆膜的力学性能达到最佳,其耐磨性、硬度、附着力和抗冲击强度分别达到0106 g、H级、3级和90 kg·cm,但是当硅溶胶的含量大于1%时,漆膜的耐磨性、硬度、附着力、抗冲击性反而下降;光泽度的测试结果表明,涂层的光泽度随着硅溶胶含量的升高而下降,当硅溶胶含量为2%-6%时,涂层呈现亚光光泽度。该改性工艺步骤简洁、条件可控、价格低廉,且能满足日常生活中对UV固化水性木器涂料的需求。

碳酸钙改性对UV固化水性木器涂料性能的影响

采用碳酸钙改性紫外光固化水性木器涂料(UVWC),对UVWC力学和光学性能的影响进行研究,并对其在涂料中的作用机理进行了探讨。结果表明,当CaCO3/UVWC的质量比在1∶30～1∶10,干燥时间20 min,UV灯1盏,UVWC具有良好的硬度、附着力和冲击强度,但是当CaCO3/UVWC的质量比高于1∶10时涂层的硬度反而下降。光泽度结果表明,UVWC的光泽度值随CaCO3含量的升高而下降。当CaCO3/UVWC的质量比为1∶30～1∶10时,制得的UVWC能在保持较佳力学性能的同时具有亚光光泽度。

多重交联UV固化水性聚氨酯木器涂料的研制

通过UV固化和有机硅交联改性及多官能度扩链剂的引入,研制了多重交联UV固化水性聚氨酯木器涂料。形成的涂膜在UV固化前即具有较好的涂膜强度和机械性能,耐沾污;经UV固化后,涂膜具有更加优异的耐水性、耐醇性、耐磨性和耐干热性,以及良好的硬度和装饰效果。

UV固化聚丙烯酸系水性木器涂料的合成与性能

研究了一种使用双烯单体来制备水性光固化木器涂料的方法。此方法不但可以简化生产工艺,而且涂膜性能优良。

UV固化水性木器涂料的性能及影响因素

介绍了UV固化水性木器涂料与传统UV固化涂料、水性木器涂料的比较优势,侧重讨论了影响聚氨酯-丙烯酸酯水分散体UV固化动力学的影响因素,从而导出提高其UV固化速度与反应程度的可行方法,以及优于传统UV固化涂料的性能。

纳米SiO_2改性对UV固化水性木器涂料性能的影响

纳米SiO_2为三维网状结构,比表面积大,具有极大的活性,能在涂料干燥时形成网状结构,增强涂料的强度和表面光滑度。且能提高颜料的悬浮性,保持涂料的颜色长久不变。笔者以纳米SiO_2为改性剂,用以研究其对UV固化水性木器涂料的力学性能和光学性能的影响。为扩大UV固化水性木器涂料的产业化应用提供必要的理论依据。

UV固化水性木器涂料的发展现状及应用

紫外光(UV)固化水性涂料同时兼有挥发性有机化合物更低和快速固化的优点,并能获得高硬度、高柔韧性、抗化学性等一系列优异的理化性能,是木器涂料的一个发展方向。本文主要总结了UV固化水性木器涂料的国内外研究现状,介绍了近年来世界各国研究小组采用不同方法制备UV固化水性木器涂料和改性方法,以及今后在木家具企业中的应用前景。

UV固化蓖麻油改性水性聚氨酯丙烯酸酯木器涂料的性能优化

利用多官能度活性稀释剂,将具有3个碳碳双键的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)引入到自乳化型紫外光(UV)固化蓖麻油改性的水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)乳液中,增加体系的交联密度,以提高漆膜的力学性能、固化效率和硬度等,解决蓖麻油改性的WPUA木器涂料固化时间长、漆膜机械性能欠佳、乳液储存稳定性不良等缺点。研究表明:随着PETA添加量(质量分数)从2.3%增加至4.6%,水性聚氨酯丙烯酸酯乳液粒径变化范围为39.7~132.5 nm,乳液粒径分散指数(PDI)变化范围为0.072~0.289。随着PETA添加量的增加,涂膜质量损失率逐渐减小,而涂膜力学性能、硬度、耐水及耐化学品性能均逐渐增加。当PETA添加量为4.6%时,涂膜的拉伸强度最大为7.45 MPa,弹性模量最高为113.61 MPa,断裂伸长率最小为6.23%,涂膜硬度最高4H,光泽度最高为57.2,耐化学品、耐水性能最优;储存稳定性较佳,但是附着力由0级降至2级。因此,多官能度活性稀释剂PETA的引入对蓖麻油改性水性聚氨酯丙烯酸酯木器漆膜在力学性能、硬度、耐水及耐化学品等方面的性能优化可起到关键作用。

UV固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料的制备

用硅溶胶改性、紫外光固化构成的体系,弥补水性纯聚丙烯酸酯木器涂料力学性能不佳、硬度较低、固化速度较慢的缺陷。通过将具有环氧基团的KH-560硅溶胶引入带有活性羟基的水性聚丙烯酸酯乳液中,以提高水性聚丙烯酸酯膜的力学性能及附着力;进而通过调控功能性单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的添加量制得紫外光固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料。研究了不同水性聚丙烯酸酯乳液配方对漆膜、涂膜固化速度及性能的影响。结果表明:硅溶胶含量为10%、PETA含量为12%时,制备的硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯分散体具有良好的贮存稳定性,且90d内无沉淀分层现象,乳液有效粒径为250nm,固含量达到44.98%,紫外光固化涂膜玻璃化转变温度为21.78℃,拉伸强度为21.98MPa,断裂伸长率为31.5%,凝胶率为92.62%,漆膜紫外光固化时间10s,硬度达到3H,附着力达到1级。与传统水性纯聚丙烯酸酯体系相比,紫外光固化硅溶胶改性聚丙烯酸酯体系制得的漆膜力学性能优异,硬度较高,固化速度明显提高。

纤维素纳米晶体/KH560对UV固化水性木器涂层性能的影响

随着人们环保意识的提高,对于木器产品所用涂料的要求也更加严格,安全环保的水性涂料在木器行业的应用将成为趋势。笔者围绕水性UV固化木器涂料展开研究,采用高强度高表面能的纤维素纳米晶体(CNC)和高反应活性的硅烷偶联剂KH560对其进行改性,以求开发出涂层综合性能更优的水性UV固化木器涂料,为扩大水性UV固化木器涂料的产业化应用提供必要的理论依据。结果表明:CNC和KH560对水性UV固化木器涂层的力学性能和光学性能均有影响,经CNC协同硅烷偶联剂改性的水性UV固化木器涂层的耐磨性得到明显提升,同时涂层的抗冲击性、硬度、附着力等也得到改善,光泽度趋向亚光且可调。该方法成本低廉、过程可控、适用性好且能够满足日常对水性UV固化涂料的使用需求。

水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备及其合成工艺的研究

采用分步加料法,以甲苯二异氰酸酯(TD I)、聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)以及甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)为原料合成了光固化水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体。产物经三乙胺中和后自乳化分散于水中,体系固含量达到36%。比较了一步加料法和分步加料法对体系稳定性及涂膜性能的影响,并研究了PEG与DMPA物质的量的比对涂膜性能及固化时间的影响。结果表明,分步加料法制得的体系的稳定性要优于一步加料法;随着n(PEG)∶n(DMPA)的减小,涂膜的吸水率先减小后增大,而光泽和固化速度有所降低。另外,在同一预聚体的体系中,光引发剂的含量对涂膜固化时间的影响较大。

水性UV固化木地板涂料的研制

合成了水性环氧丙烯酸酯和水性聚氨酯丙烯酸酯,作为UV固化木地板涂料的预聚物。两种预聚物配制成水性地板涂料并进行UV固化,具有良好的应用性能。

快干型水性光固化(UV)木器涂料通过鉴定

由中国林科院林业新技术研究所和江苏海田技术有限公司共同研发的“快干高性能水性光固化(UV)木器涂料”,2019年1月通过了中国林产工业协会组织的新产品鉴定。该产品采用高固体含量的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂,优化筛选出高效光引发剂、消泡剂、触变剂、润湿分散剂等,通过对添加次序、分散工艺、助剂的施加方法等工艺因素的研究,研制出了具备高耐磨、高硬度的快干水性光固化(UV)木器涂料。产品固体含量80%~90%,20μm涂膜厚度的干燥时间不超过30s,漆膜硬度≥3H,产品可辊涂也可喷涂,性能远远优于普通水性木器涂料产品。

低表面能UV固化水性柔感塑料涂料的研究

将季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)引入水性聚氨酯的主链,制得硅氧烷改性的UV固化水性聚氨酯乳液,通过FTIR红外光谱对乳液的结构进行表征。将该乳液与助剂复配,制得水性塑料涂料,并对涂层的固化动力学和表面性能进行研究。与未改性的涂料相比,硅氧烷改性的UV固化水性涂料具有良好的耐水性和耐溶剂性,同时保留了优良的手感,可用作水性柔感塑料涂料。

国家首个《水性紫外光（UV）固化木器涂料》行业标准通过立项

日前，由广东佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所和顺德家具研究外发院联合申请的《水性紫外光（UV）固化木器涂料》行业标准顺利通过了工业和信息化部批准立项，这是水性UV固化木器涂料在国内首个行业标准，标志着水性UV涂料行业发展逐步走向规范化和标准化。

UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料改性的研究进展

概述紫外光的固化原理与水性聚氨酯丙烯酸酯涂料的性能,综述UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料氟、有机硅、环氧树脂及超支化等改性的最新研究进展,展望应用前景与发展趋势。