室外水性木器漆配方需要考虑的因素

室外用水性木器漆由于其涂膜长期曝露在自然环境中,经受日晒雨淋,时间久了其漆膜老化,涂膜外观会发生变化,主要表现为颜色变浅即褪色。在很多时候,人们会将褪色的原因归结于颜料没有耐候性。其实,水性木器漆是由树脂,颜填料和添加剂几部分组成。为了防止室外用水性木器漆变色,不但需要挑选合适的颜填料,也要注意对树脂和添加剂的选择。1)树脂的耐候性

不同的乳液具有不同的耐候性。通常来说,水性木器漆配方需要挑选脂肪族聚氨酯,如华津思的R4188 水性脂肪族聚氨酯分散体. 这是因为脂肪族聚氨酯面漆比芳香族聚氨酯面漆的室外耐候性好。这个结论在权威性的研究中已经得到了证实。在2008年,拜耳材料科技公司的EdwardP.Squiller和KurtBest曾撰文“影响双组分聚氨酯面漆气候性能的可变配置”。在他们的研究中,他们利用气候加速变化的实验,将脂肪族聚氨酯面漆主要可变配置及其相应的性能逐一进行比较。结果表明,传统脂肪族聚氨酯面漆比芳香族聚氨酯面漆的室外耐候性强,且满足室外面漆应用中光泽性和保色性的要求。

如果在配方中添加水性丙烯酸乳液来降低配方成本,关键要放在寻找有耐候性的水性丙烯酸树脂,如华津思的HD1092 自交联型水性丙烯酸乳液HD2081 高附着力水性丙烯酸乳液HD2083 高硬度水性丙烯酸乳液 这样的水性丙烯酸树脂。

2)颜填料的选择

水性色浆的耐候性由水性色浆内颜料的耐候性决定的。颜料的耐候性能主要取决于它的化学结构和颜料粒子的粒径大小。

无机颜料中氧化铁系颜料色谱较齐全,有铁红、铁黄、铁棕等各种色相,价格便宜,耐候性好,可以考虑在户外水性木器漆配方中使用。铬酸盐类颜料由于重金属铬的含量高,不符合环保要求,而且耐候性、耐酸碱性不佳,不能在在户外水性木器漆中使用;钒酸铋类颜料有很好的耐光性,但由于着色力差、价格昂贵,且耐酸性有限,也不建议在在户外水性木器漆中使用。

有机颜料的耐候性是由其分子结构决定的,耐候性优良的有机颜料在化学结构上通常有以下特点:分子量较大、分子内含卤素原子、杂环、极性基团、金属原子和分子间可形成氢键等。

此外,色浆内颜料粒子的直径变小,着色力提高,但耐光坚牢度会变差,因此颜料的粒径不是越细越好,而应控制在某一适当的范围之内。高品质色浆的细度都严格控制在适当的范围内,在加入到户外水性木器漆后只需搅拌均匀或用混匀机混合均匀即可,不用再继续砂磨或高速分散,否则可能会因颜料细度过小而导致的耐候性降低。

3)添加剂的选择

在常见的成膜助剂,流平剂的基础上,可以考虑添加如紫外吸收剂这样的添加剂。紫外吸收剂,如苯甲酮和苯并三唑,能有选择性的吸收有害的紫外射线并以热的形式损耗掉。

4) 其他考虑

虽然户外水性木器漆配方重点在表漆上,底漆的重要性也不能忽略。底漆的功能是提供底面与面漆的附着力。底漆还会决定对底面物质的封闭性能,以及在清漆体系中的美观性。从自 20 世纪 80 年代起,罗门哈斯在法国南部高踞阿尔卑斯山的曝晒场对水性木器漆产品的耐久性进行了长期的评估。在他们的测试中,在底漆失去附着力和柔韧性的情况下,所有面漆都表现失败。因此,如果成本可以允许,我们建议在底漆中也添加适当的水性聚氨酯树脂,提高底材的性能。

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