树脂的选择

在树脂的选择上，我们推荐美国华津思公司的HD2083W高承载力水性丙烯酸乳液. HD2083W高承载力水性丙烯酸乳液是一个专门为水性木器漆开发的高性能水性丙烯酸乳液。HD2083W水性丙烯酸乳液采用国际先进的树脂合成技术，经过精心设计，拥有高附着力的基团，使得漆膜和底材之间的附着力优秀。 此外，HD2083W固化高达49，并拥有优异的颜填料承载性，使得水性木器漆填充性好，成膜厚，并可以显著降低成本。HD2083W是高性能，低成本的水性木器底漆的最佳水性树脂选择。

填料的选择

水性白色底漆中加入填料不仅可以提高色漆体系的PVC，改善涂料的施工性能，提高颜料的悬浮性和防止流挂性，又提高涂膜的机械性能和化学性能，同时还能降低钛白粉的用量，降低成本。用于白底漆中可以采用的填料很多，主要有滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、二氧化硅、石膏、高岭土等。

实验表明，滑石粉和高岭土可以为涂膜提供好的打磨性，由于这些填料都具有较低的莫氏硬度，滑石粉的莫氏硬度为1，是所有填料中最小的，这些填料的存在保证了底漆的打磨性，还能够更好地帮助成膜，为涂膜提供抗划伤性，滑石粉主要成分为硅酸镁，吸油量一般，2.7～2.8g/cm3的密度使它在涂料中不易下沉。另外它还能帮助钛白粉悬浮，起到防止涂料流挂的作用，低成本使其在底漆中得到大量的应用。高岭土可以增加填充性，另外也兼具打磨性，这类水合硅酸铝填料代替部分高价的钛白粉可以增加涂膜的白度，增强外观，而碳酸钙和硫酸钡可以为涂膜提供好的填充性，不过硫酸钡的密度大，用量过多很容易产生沉淀，对涂膜的白度增加也不明显，不推荐在水性木器白底漆中使用，基本上可以用碳酸钙代替。由于水性白底漆的固含量高，填料自身已经可以提供很好的打磨性，所以不需要加入打磨助剂，降低成本。因此在水性白底漆可以用到的填料为滑石粉、高岭土和碳酸钙，熟悉了各种填料在水性白底漆中发挥的作用，便可以根据需要的性能进行灵活搭配。

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设计优良的白色水性木器漆底漆一般要达到以下几个要求：

• 好的打磨性和填充性，
• 在夏天(温度大约30℃，湿度大约70％)干燥1h后打磨不粘砂纸
• 对底材有良好的封闭作用
• 价格有竞争力

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水性木器漆擦涂法施工的注意事项如下：

• 擦涂用的丝绵团要求吸液能力大、柔软、不掉纤维，团成一团后先用清水泡湿，挤去多余的水分，不能滴水，然后才能蘸漆施工。操作时要戴橡皮手套。
• 水性漆大多太黏稠不适宜直接擦涂，要加入10％-30％的自来水稀释后用。为了免除木纹因水胀起和起毛刺，最好先涂脱蜡虫胶漆封底，经600#以上的砂纸打磨平整后再擦涂水性木器漆。旧漆面或怀疑已被油脂玷污了的木面必须用虫胶封底。
• 擦涂时从木器的一边开始整行擦涂至另一边。起初用力要轻，不可过度挤压，以免丝绵团两边挤出的涂料太多，涂层太厚。每一行擦劲另一边时也要稍稍减少施压力。擦涂一行一行进行，每一行重叠1～1．5cm宽。边角处可将丝绵团挤成相应的形状擦涂。由于擦涂漆膜很薄，干燥很快，一旦发现漏涂或漆量过多要立即处理。
• 正常情况下半小时后就可擦涂第二道漆，冬季可延长到2h以上。每道漆之间都要用600#以上砂纸打磨并用湿抹布除尘。
• 色漆的擦涂方法相同，只是要注意两行漆的搭接面要尽可能少，否则搭接处颜色偏深。色漆上好后最好罩几道清漆加以保护。    |
• 家具漆完成涂装后，彻底干燥，最后可进行打蜡抛光，使其外观更加靓丽。

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1. 喷涂用水性木器漆应在原漆的基础上加5％～30％的自来水兑稀后再用，对于黏度大的漆兑水量还应增大，兑稀后的漆液其涂一4杯黏度应在18～20s左右。兑稀搅匀后应该静置至少20min，待搅入的气泡基本消失后再涂装。
2. 喷涂前漆液必须先经200目以上的绢网过滤，以免带入杂质，影响漆膜质量。
3. 水性漆可用普通喷涂机或高压无气喷涂机施工。注意不得过细雾化，但是也要防止雾化不良。出漆量不宜过大，不可喷得太厚，湿膜厚度在50μm左右为好，否则容易产生流挂、橘皮等弊病。水性漆喷涂常见的错误是一道施工太厚，如果想要增大漆膜厚度，宜采用多次喷涂的办法解决。在垂直面上喷涂时喷枪与施工面要稍有一角度，不宜垂直喷射。垂直面上施工更忌过度喷涂，以免流挂。两道漆之间一定要用400#以上的砂纸打磨，压缩空气吹去磨尘并用湿布擦干净，这样可增加两道漆膜之间的附着力。

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在玩具产品的应用上，水性木器涂料一般而言有对安全性，无气味和漆膜性能的三大要求：

1. 安全性：首先必须无毒，能够提供进口商认可的独立第三方检验机构的检测报告，检测结果一般要通过以下几项标准： ASTM F 963-07 、 ASTM D-3421-75 、 EN71-part3-part9 、 CHAT-3 和 RoHS 等，具体视客户而定。
2. 无气味：要求无气味，客户在打开玩具包装盒时要求不能闻到有明显的刺激性气味。
3. 漆膜性能好：

• 抗刮伤、硬度、柔韧性、耐温变、抗回粘、手感等性能要符合要求。尤其是耐回粘、耐温变性要好，否则产品会有粘附在一起或开裂等情况发生，因有的产品须经过海上长途运输，经过赤道地区时集装箱里的温度高达 70~ 80 ℃ ，而有些地方的温度会在 0 ℃ 以下。
• 漆膜耐光性要好、不能变色、能封得住油脂、不能有批次色差等，还必须满足玩具多种色彩的需求。

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配方体系

水性木器涂料是一种以水为分散介质的水分散体系,由于该体系大部分都是水,水的表面张力为72mN/m,是一般有机溶剂表面张力的2～3倍以上,再加上体系的特殊性,导致在配方设计过程中增加了很大的难度,要达到理想的平衡点必须要从原材料上合理地选择；同时,还要考虑体系的稳定性、低温成膜性等基本要求以及生产工艺难易程度来测试、筛选,才能真正满足配方设计的要求。

1.1水性树脂的选择

水性树脂是水性木器涂料的重要组成部分, 因此,选择好水性树脂,几乎是配方设计大功告成的一半。

木纹结构可以简单的被看作由含有油脂的纤维素定向排列成的多孔结构。由于水对木纤维结构的影响，使得水性底漆应用的挑战性及技术含量比油漆要高。水的影响主要体现在其高表面张力和对木纤维的溶胀两个方面。水对木纤维的溶胀则又对涂料的性能有多方影响。一方面，水被木纤维吸收，使得涂料的固含量增加，流变性改变，由牛顿型流体转为非牛顿型，不利于涂料的深层渗透，克服这一问题，配方时应选择牛顿流体性能受固含量影响小的乳液。另一方面，木纤维吸水后发生溶胀，使木器表面结构特征或缺陷变得更明显，影响木器的表面光滑和外观，因此制作底漆的乳液必须能够提供配合打磨工艺及固定纤维的性能。HD2535 高硬快干型纳米级水性丙烯酸树脂为此目的设计。该乳液采用独特的高分子表面活性剂，同时采用合理的单体配比，使产品的粘度在高固含量条件下保持牛顿特征，增加树脂在木纹内的渗透；同时HD2535 纳米级水性丙烯酸树脂成膜后的强度高，便于打磨工序的完成。

1.2基材润湿剂的选择

由于油脂的存在，水在渗透到微孔的过程中受到表面张力的影响，不利于涂料在木纹中的充分渗透，因此选择最优的表面润湿剂是配制优秀的底漆必须的部分。理想的润湿剂应当包含以下几个方面：

1. 有效降低体系的表面张力能力，改善其对基材的润湿性和渗透性。
2. 尽可能低起泡性、不稳泡。
3. 尽可能低的水敏感性。
4. 不影响层间附着力。

一般润湿剂的耐水性是很差的,最好的选择是改性有机硅类型的润湿剂。

1.3流变助剂的选择

流变助剂在涂料中是影响施工宽容性、长期储存稳定性至关重要的标尺。流变助剂的使用不当,涂料在应用过程中容易存在很多弊端,会直接影响到涂料的表面涂装效果及稳定性,如涂膜的流平性与流挂性、稀释防沉性等施工应用技术参数以及涂料本身的防沉性。水性聚氨酯型流变助剂的耐水性好,涂膜的致密性佳,是首要的选择。

1.4填料的选择

填料是一次性涂刷涂膜厚度的保证,也在一定程度上提高了涂料的打磨性能,是水性木器底漆配方体系的重要材料。一般填料的添加量为5％～15％,常见的有滑石粉、碳酸钙、二氧化硅玻璃粉以及特殊含量的矿物填料等。滑石粉或者碳酸钙添加量达到10％时,在深色底材施工时就容易出现因配方体系设计引起发白的现象。而玻璃粉的使用,由于该粉体的密度太大,在水性木器底漆分散体系中是很难解决防沉的性能,虽然可以通过以上介绍的流变助剂的搭配来解决,但是,没有彻底杜绝防沉性能,只是防止填料的沉降速度。总的来说,这些填料随着添加量增加至10％左右,就会制约到水性木器底漆的施工宽容性。

1.5打磨助剂的选择

水性木器底漆的打磨性是很难与溶剂型涂料相抗衡的,这是由于水性木器底漆的配方结构决定的。主要提供打磨性的成分是来源于水性树脂的性质之一,因而,打磨性能是远远不能达到实际施工的基本要求,所以,必须另外寻求打磨助剂来改善,通常用的打磨助剂是硬脂酸锌粉体或浆料物质。从生产工艺方面来考虑,建议添加硬脂酸锌浆料有利于分散及方便操作,一般加入2％～5％为佳,当然,还要考虑体系的透明度、附着力、重涂性及应用的基材来确定添加量。

1.6消泡剂的选择

消泡剂是水性木器涂料中最难控制消泡与流平达到平衡的助剂之一。水性木器涂料由于是以水为分散介质的特殊体系,其气泡的根源是大量多种类型的表面活性剂,在生产和施工过程中都极容易产生泡沫且稳泡。特别是水性木器底漆体系,由于在体系中添加打磨助剂,打磨助剂一般很容易起泡而且稳泡性强,对消泡剂的选择及达到没有缺陷的表面而消泡性好的平衡点是技术难点,要尽可能达到理想状态的消泡性能,必须要选择两种消泡剂搭配来控制消泡性能。最好是在前面添加抑泡剂来抑制生产及施工过程中泡沫的产生,后面添加消泡剂来消除体系已经产生的泡沫。还有,由于是水性木器底漆体系,从重涂性、附着力及透明度等方面的考虑,尽量避免采用矿物油和有机硅类型的消泡剂,非硅非油型长效性好的消泡剂是首要的选择。

1.7成膜助剂的选择

成膜助剂是水性木器涂料不可缺少的助剂之一,这是水性木器涂料中的水性树脂的特殊性决定的。水性树脂的玻璃化温度的高低是水性木器底漆打磨性好坏的主要指标,为了制备打磨性更好的底漆,必须要选择玻璃化温度高一些的水性树脂,一般玻璃化温度为30～50℃,增加了水性木器涂料的低温成膜性的难度,因而,必须通过成膜助剂来保证水性树脂在低温环境中的成膜性能。成膜助剂的种类也会影响到水性木器底漆的打磨时间,低沸点快干型的成膜助剂,由于本身的干燥性较快,对水性木器底漆的打磨性有好的帮助,但是,若有效保证水性树脂的低温成膜性能,往往要相对添加多一些的量来实现。成膜助剂的添加常常会影响水性木器涂料的稳定性能,这是成膜助剂在水相中的分散系数和在水性树脂聚合物颗粒中的分散系数不同比例引起的,所以,必须是通过两种或两种以上的成膜助剂搭配才能保证水性木器涂料的低温成膜性能和体系稳定性的平衡。

1.8其他

水性木器底漆是水基涂料,很容易在生产过程中受到细菌的污染而分解,为使运输及储存过程中具有长期的防腐稳定性,所以要添加0.1％～0.2％的防腐剂。添加过程中要注意生产工艺的操作规程及与配方其他助剂的匹配。

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抗粘连性的测试方法，按照标准HG／T3828—2006《室内用水性木器涂料》的规定，我们水性涂料知识库中曾有过介绍。现在再介绍另一个小有不同的测试。根据具体情况，水性涂料的配方人员可以选择操作。

抗粘连性是按照如下方法测试的:胶合板(70mm×150mm)的一面涂上清漆，闪干2min后，在70℃烘箱中干燥6min，取出冷却5min至大约30℃，然后涂有涂层的两面贴在一起，并施加0.102kg/cm2的压力，保持这个压力过夜(如下图)。

将两块板分开后，评估粘连痕迹，并给出0～5的评分。5意味着涂膜之间没有任何粘连，而0意味着两块板粘在一起。

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不同于普通树脂，丙烯酸乳液聚合物的分散体粒子因光散射会造成涂膜未干前的白“牛奶”外观和不透明状。光线散射程度依赖于粒径，大粒径比小粒径散射度更高，而使湿膜呈现更大的不透明度和“牛奶状”外观。

当丙烯酸乳液被用作制备色漆时，乳白状效果会被配方中的颜填料所掩盖。然而在清漆或透明配方中，这会产生微黄／浅白色不透明的罐内效果。当然配方中的其他组分(比如防腐剂、流变改性剂、透明氧化铁)也会对罐内颜色和透明度产生影响。这也就是上面所说的水性涂料的“不透明问题”。

水性丙烯酸乳液的”“牛奶状” 并不影响水性涂料成膜的透明性。但是，乳液自身的乳白状和不透明的现象是可以通过降低粒径来改善的。经验告诉我们，在聚合物粒径低干110nm时透明度改善，而90nm时的结果更是显而易见。低于90nm窄粒径分布的丙烯酸聚合物的湿膜透明性可以基本与溶剂型涂料相当。

下图显示了当某丙烯酸乳液聚合物初次滴在和刷在木质基材上(桃花心木)时，粒径对涂膜透明度的影响。从左至右聚合物粒径范围从90nm上升到120nm。很明显，施工于底材上大粒径的乳液更影响透明度；“乳白色”状态在刷涂时仍然持续。更小粒径的乳液聚合物在施工时可以模拟溶剂型树脂的涂膜外观。

在华津思公司的水性丙烯酸树脂中，HD1092，HD2081, HD2083M, HD1093都属于外观乳白色的乳液，但这并不影响成膜的透明度。但是，如果客户对涂料自身的外观有要求，或涂料施工于底材后要马上看起来透明清澈，那可以考虑HD2535水性丙烯酸树脂。HD2535水性丙烯酸树脂颗粒尺寸在纳米范围，使得HD2535外观成为透明的液体。在性能方面，也是因为漆粒径小，HD2535水性丙烯酸树脂能够在做底漆时充分在多孔基材中充分渗透而增加填充效果减少木纹突出，在做面漆时减少树脂对光的散射而具有高光泽度。

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运用现有涂装硝基漆的家具涂装线，完全可以运用水性涂料涂装家具产品，达到硝基漆的外观、手感和多层次的涂装效果。只需稍作简单的调整，并掌握水性涂料的相关性能，就可以轻松实现从硝基漆向水性涂料的转型。

水性涂料涂装的温度

• 涂装车间环境温度，必须高于 15℃。
• 水性涂料温度（ 喷涂时的温度），必须高于 15℃。
• 涂装过程中基材、木材温度，必须高于 15℃。

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