润湿剂和消泡剂在水性木器漆中的应用

小谭

目前水性木器漆用水性树脂较少，质量也参差不齐；配漆用的助剂，其可供选择的品种也不多。基于以上一些原因，水性木器漆的性能与溶剂型涂料相比尚有一定差距，它在干燥时间、硬度、丰满度、耐水性、耐热性等方而仍逊于同类型的溶剂型木器涂料。这是由水性体系自身特点决定的，也与水性木器漆的生产技术还不成熟有关。水性木器漆由于其表面张力小，因此对木材的润湿差，而且在制造和施工过程中容易起泡，泡沫也难消除，导致一般的水性木器漆的涂饰效果欠佳。
1基材润湿剂的选择与确定：水性木器漆在基材表面充分流平的条件为二者之间的接触角为零，即基材的表面能和水性木器漆的表面能近似相等。对于水性涂料体系而言，在某些具有低表面能的基材上极有可能出现润湿的问题，而木材的表而张力是较低的，大多低于40mN／m。而通过添加少量的基材润湿剂，便可达到降低涂料表面张力的目的，使涂料变得易于涂布。一种基材润湿剂的效果取决于在其最小使用量下也能降低体系的表面张力，同时在其应用过程不会发生某些不良副作用(如：涂层间附着力不良，容易起泡，增加体系的水敏感性等)。即基材润湿剂除了能有效降低体系的表面张力，增加对木材润湿性和渗透性外，还能促进消泡剂和体系的相容性，提高层间附着力。
基材润湿剂分子同时含有疏水和亲水两部分基团。这样的分子结构的加入，必然会发生分子定向，使液体表面张力急剧地下降。分子的非极性部分停留在液面向着空气的方向，极性部分停留在水相中。基材润湿剂的种类有：阴离子型表面活性剂、非离子表面活性剂、聚醚改性聚硅氧烷类等。

小谭

基材润湿剂分子同时含有疏水和亲水两部分基团。这样的分子结构的加入，必然会发生分子定向，使液体表面张力急剧地下降。分子的非极性部分停留在液面向着空气的方向，极性部分停留在水相中。基材润湿剂的种类有：阴离子型表面活性剂、非离子表面活性剂、聚醚改性聚硅氧烷类等。
基材润湿剂的种类和用量应根据水性木器漆树脂的表面张力(基材润湿、铺展能力)、基材的界面张力、消泡剂的种类和用量等因素确定。其选择可通过以下实验来确定：水性树脂(聚氯酯乳液)88％，乙二醇丁醚5％，消泡剂0．2％，添加0．3％的润湿剂，在2 000r/min、60min条件下高速分散后观察其消泡的效果。并且由于水性木器漆主要采用刷涂施工。这就要求基材润湿剂在高动态施工过程中也能改善润湿和流动性能，迅速地降低表面张力，并可以抑制泡沫，促进脱泡。
故对于以聚氨酯乳液为基料的水性木器漆，选用的基材润湿剂有Wet265(Tego)、Wet500(Tego)、BYK一346(BYK)、H—140(Cognis)等，可达到降低体系表面张力，促进脱泡的效果。值得注意的是基材润湿剂的加入量一定要适中，过多的基材润湿剂会形成胶束，使加入的消泡剂有一部分进入其中，从而降低了消泡效果。基材润湿剂的加入量一股以0．1％～0．3％为佳，并且在搅拌的情况下缓慢加入。

小谭

2 消泡剂的筛选与确定
2．1 消泡剂的种类：不相溶性、高度的展布能力和低的表面张力是每种消泡剂都需具有的重要性质。水性木器漆常用的消泡剂主要是矿物油类和有机硅化合物两大类。矿物油类消泡剂的成本较低、消泡能力较弱，主要由约85"／‘的载体油和15％的憎水颗粒所组成，憎水颗粒一般用憎水的气相二氧化硅，还有硬脂酸金属盐和脂肪酸衍生物组成，最新的憎水颗粒还采用聚脲化合物，这类消泡剂易出现漆膜发黑现象，可用于光泽不高的腻子、底漆，其代表品种有德谦公司的082消泡剂；有机硅树脂类消泡剂是现在水性木器漆主要选用的消泡剂，主要为强憎水有机硅的乳液如聚二甲基硅氧烷和聚醚改性聚二甲基硅氧烷所组成，它对光泽和透明性没有什么影响，因此，在高光泽、透明面漆中应尽量采用这类消泡剂，代表品种有迪高公司的805消泡剂和902消泡剂。
2（2）消泡剂的评价和使用：消泡剂在水性木器漆中的作用主要表现在两方而：一是保证生产能顺利进行；二是保证施工时不产生泡沫，赋予良好的漆膜。消泡剂在涂料中使用不当会产生削作用，除了引起缩孔外，还会引起漆膜光泽下降，附着力和耐水性降低。所以一定要注意综合性能的考核，注意消泡剂品种的选择和控制其添加量。呵以使用以下方法来选择消泡剂。实验条件：水性树脂(聚氯酯乳液)88％，乙二醇丁醚5％，润湿剂0．2‰，添加适量的消泡剂，在2 000r／min、60min条件下高速分散；评价方法：根据容器中漆样产生的泡沫多少，评价消泡剂的抑泡能力，并用75μm湿膜制备器在玻璃上制膜，评价消泡剂的相容性、漆膜光泽、缺陷等；在木板上涂刷试验评价消泡剂的消泡能力。表1为不同消泡剂的性能评价比较。故对于聚氯酯乳液体系的水性木器涂料，选用有机硅树脂类消泡剂可达到较好的消泡效果。加入最以0．2％为宜。另外，消泡剂往往容易分层，即使不分层，在使用前也要搅拌均匀，必要时用水或助溶剂稀释(因稀释后的消泡剂贮存稳定性差，建议现用现稀释)。加入时要在搅拌下缓慢加入，必要时分步添加，会得到满意的效果。例如在研磨时加入强的消泡剂(如805消泡剂)，调漆时可以添加消泡能力弱一点的消泡剂(如902消泡剂)，这样能防止水性木器漆在施工时，漆膜产生缩孔、针孔、鱼眼等弊病。搅拌时的剪切力是用来保证消泡剂的粒子大小有一个好的分布，但过度的剪切力使得消泡剂粒子过小而减弱消泡效果；不充分乳化的消泡剂也有害处，添加时相对低的剪切力最初产生的效果也许很好，但大多数情况下，这样是不够的；在漆的贮存过程中，消泡剂粒子会形成较大的液滴，导致涂料发泡和表面缺陷的倾向都增加。
3 前景展望：影响水性木器漆涂装效果的因素很多，有些因素又是相互影响、相互制约的。只有对水性助剂进行全面、客观、细致的试验，综合考察各种影响因素，才能找到一种最适合自己乳液体系的助剂。随着水性树脂、水性助剂等原料供应商开发力度的加强和生产厂家配方技术上的成熟及施工工艺的完善，水性木器漆的性能会进一步提高，其应用前景也会更加广阔。

沐冰

非常好，学习了，谢谢！

mirrorzhao

谢谢 很有帮助

lanzhou307

对这句话标示疑问：“水性木器漆由于其表面张力小，因此对木材的润湿差，而且在制造和施工过程中容易起泡，泡沫也难消除，导致一般的水性木器漆的涂饰效果欠佳”，表面张力小而润湿差？

h900207r

谢谢楼主的分享，学习了。

pengah2014

因为表面张力小的基材上涂布漆，要求漆的表面张力比基材的表面张力更小，这无疑增加了制漆的难度和提高了漆的成本。在木材上涂布还算好的，在PP或EPDM上涂布漆难度更大。

好好生活

谭工  厉害

凤城七载

lanzhou307 发表于 2013-9-12 09:33
对这句话标示疑问：“水性木器漆由于其表面张力小，因此对木材的润湿差，而且在制造和施工过程中容易起泡， ...

应该是作者笔误