家具用水性木器漆与传统硝基涂料性能比较

评论:在我们平时与的工作中,我们经常遇到客户对水性漆有不切实际的要求,比如,水性漆硬度达到3H, 4H,甚至于6H. 这样的用户往往在水性涂料研发上耗时长久,却没有突破。下文是转载自罗门哈斯吴俊先生的研究成果。文章系统地将家具用水性木器漆与传统硝基涂料做了一个性能比较,对水性配方研发人员很有启发意义。在我看来,这个非常有意义的研究的关键有这样几点:

  1. 水性产品的基本性能是能完全满足在家具涂料中的应用要求,只是现在需要认识家具涂料需要的性能是什么。
  2. 溶剂型的标准是可以借鉴的,但是更可参考的是国外的企业或行业标准,借鉴其对产品市场的成熟认知。

我非常同意吴先生在他的文章中的见解。在产品开发中,一味拔高产品性能要求,生硬套用油性涂料标准是不正确的。更重要的是要从市场出发,仔细了解客户的需求,开发出能达到客户需要的产品。

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0前言

传统木器涂料在现今面临的挑战日益严峻,木器涂料的总体发展方向是低污染、低能耗、无公害,功能化、高固体分、辐射固化和水性化是主流思路。罗门哈斯针对木器涂料应用的现实要求,以水性丙烯酸技术为基础开发出一系列的乳液产品。本文就某些典型产品的应用和对应标准要求做测试和分析,文中测试结论仅就高光清漆性能而言。

1试验部分

在试验部分选择了在家具涂料行业中占主导地位的传统硝基涂料作为参照,测试快干技术丙烯酸共聚物(QA)、自交联纯丙烯酸聚合物(SLA)在同种应用的表现。

1.1试验用聚合物参数(见表1)

表 1 聚合物参数

表 1 聚合物参数


1.2测试基本配方(见表2)

表 2 测试基准配方

表 2 测试基准配方


1.3样板制备

样漆涂布按每涂80~100g/m2,喷涂施工,常温闪干3min,进入50℃烘箱10min,冷却至室温后轻微打磨木刺,同等条件再喷涂一遍,出烘箱后常温放置7d。对比硝基涂料制板维护按施工说明。

1.4测试方法

依照IKEAIOS-MAT-0066标准以及部分行业标准HG/T3828-2006《室内用水性木器涂料》。

2结果和讨论

家具涂料应用中的主要性能来自于两项要求:其一,是最终产品的性能要求,包括美观的要求和基本的保护性要求。在此IKEA提供了很好的标准,从最终性能要求来看,这是综合了其对于最终产品弥合时常实际需求的最实际的认识。其二,施工性能也是基本的要求,没有考虑实际家具厂流水线生产,以及对生产周期和生产速度要求的产品也是难以立足的。因此产品选择和配方调整以使产品具可操作性是水性产品能否为客户所接受的基本条件。

2.1涂膜性能

涂膜性能主要是考虑最终家具使用时的基本要求的,但其中也有关联施工操作性要求的部分。

2.1.1外观和机械性能(见图1)

图 1 外观和机械性能

图 1 外观和机械性能


这部分性能是最终用户对家具的装饰性要求,木器涂料在其中可以保持家具外观的长期性,并免受可能的自然及人为损毁。而其中的机械性能在生产中同样有现实意义:硬度可以提示产品的打磨性和打磨时间;抗划伤性和抗热粘性是在生产和包装运输过程中有重要作用。

2.1.2耐化学品和耐沾污性能(见图2)

图 2 耐化学品和耐沾污性能

图 2 耐化学品和耐沾污性能


在此的主要表现只对木材的长期防护,也就是延长家具使用寿命,是选择涂料保护的最终目的。

2.2施工性能(见图3)

图 3 施工性能

图 3 施工性能


作为家具涂料,线上适用性是除了涂膜性能之外最主要的诉求。流水线生产对产品的生产周期的要求其实也是部分的成本要求。

表 3 干燥性和打磨时间

表 3 干燥性和打磨时间


在以上标注的施工条件下,需要强调的是打磨性表现。可以看到在有理想生产条件的情况下(主要是烘干设备),水性丙烯酸的打磨性表现还是相当不错。在此也需补充干燥时间和可打磨时间以示区别(见表3),这也是考虑现实客户生产条件的限制,尤其是原先主要适于硝基施工的部分流水线。

2.3其他性能(见图4)

水性涂料的契机是日益关注的环保要求,但是实际采用的单组分产品多为Tg比较高的产品,对于成膜助剂用量都是比较高的。只是相比较传统溶剂型涂料的优势还是比较明显。但常规乳胶的成膜助剂多比溶剂型涂料常用溶剂挥发慢,在涂膜的残留时间比较长。这也说明水性丙烯酸产品相对传统溶剂型涂料有更高的工艺要求。

图 4其他性能

图 4其他性能


3结论

就目前水性木器涂料的技术和应用规模看,水性产品的大规模推广还需时日。重视环保是最大推动力。水性产品的基本性能是能完全满足在家具涂料中的应用要求,只是现在需要认识家具涂料需要的性能是什么。溶剂型的标准是可以借鉴的,但是更可参考的是国外的企业或行业标准,借鉴其对产品市场的成熟认知。国内现在也已有了自己的水性木器涂料标准。水性丙烯酸产品无论在产品性能,还是成本控制方面,在目前水性化趋势中,对应恰当的性能标准,已是替代传统硝基涂料的最好选项之一。作为新型家具涂料的应用,作为水性产品的特性,我们还是需要对其有更多认识。摸索出适合水性产品应用的方法,让其茁壮成长。

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