有（yǒu）關於水性木（mù）器漆的幹（gàn）燥（zào）速度

      在（zài）水性木器漆領域，快幹是最（zuì）常聽到的客戶對水性木器漆的要求這個特性集中體（tǐ）現在（zài），由於空（kōng）氣中水蒸汽（qì）的含（hán）量顯著，並隨季節（jiē）變化大，水的蒸發速度隨之發生變化。最嚴重時，如果空氣相對濕度達到99%時，水的蒸發會停止（zhǐ），而非水溶劑則不受此因素影響。

 

 

影響水性木器漆幹（gàn）燥速度的主要因素有哪些？

 

1、樹脂的選擇（zé）

 

像所有塗料（liào）一樣，水性木器漆的性能在很大程度上是由（yóu）配方中選（xuǎn）用的樹脂決定的。絕大多數水性成膜樹脂為乳液體係，該（gāi）體（tǐ）係的成膜機理與（yǔ）溶劑型塗料不同（tóng）。溶劑型樹脂不（bú）溶（róng）劑形成單（dān）相體係，隨著溶劑的蒸發，體係粘度增大，直至成為固體，從體係的機械性能來講，是一個連（lián）續的過程。而水性（xìng）乳液則是一個雙相體係，隨著水的蒸發，體係粘度起（qǐ）始時變化不（bú）大，但當乳液顆粒的體積占總係統體積達到一臨界（jiè）值時，係統突然從液態變為（wéi）固態，是（shì）一個不連續的過程，這一臨（lín）界（jiè）點是水（shuǐ）性木器漆表幹的開始，因此水性（xìng）木器漆的表幹時間要比某些溶劑型塗料還要短。從表幹到漆膜性能的全部體現，取決於係統中殘（cán）留水分的（de）蒸發速度，乳液顆粒中高分子的相互滲透（tòu），及體係中其它有機（jī）小分子的揮發（fā）速度。為了實現係統的優化，製作水性木器（qì）漆配方時，應從以下幾個（gè）方麵對（duì）樹脂進行選擇：

 

a、固含量

 

通常，乳液的固含量越高（gāo），其距離表（biǎo）幹臨界值就（jiù）越近，幹燥速度就越快。然（rán）而固含量過高，也會帶來（lái）一係列的不（bú）利因素。表幹（gàn）過快會使塗刷間隔縮短，帶來施工上的不便。固含量偏高的乳（rǔ）液（yè），由於樹脂顆粒間距小，通（tōng）常其流發性能較差，對增稠劑也不敏感，使對塗料的噴塗或粉刷性（xìng）能調節的困難增大。

 

b、乳液顆粒大小

 

乳液的顆粒越小，同樣（yàng）固（gù）含量下（xià），顆粒之間的間距就越小，表（biǎo）幹（gàn）臨界值就越低，幹（gàn）燥（zào）速度就越快。乳液顆粒小，還（hái）會帶來成膜性（xìng）好（hǎo），光澤（zé）度高等其他方麵的優勢。

 

c、樹脂玻璃化（huà）轉發（fā）溫度（Tg）

 

一般而言，樹脂的Tg 越高（gāo），最終成膜的性能就越好。然而，對於幹燥時間來講，其趨勢則基本相反（fǎn）。Tg 高的樹脂，通（tōng）常需要在配方時加入較多的成膜助劑，以便高分子在乳液顆（kē）粒間的（de）相互滲透（tòu），促進成膜質量（liàng）。而這些成膜助劑，需（xū）要足夠的時間從體係中揮發（fā），實（shí）際上會延長從表（biǎo）幹到全幹的時間。所以，從這Tg 這個因素來講，幹燥（zào）時間不成膜（mó）性能往（wǎng）往是相悖的。

 

d、乳液顆粒（lì）的相結構

 

取決於乳液的製備工藝，同樣的單體組成可能（néng）會形成不同的顆粒（lì）相結構。被廣為（wéi）人知的核殼結構就（jiù）是其中的例子之一。雖然一個乳液不可能所有的顆粒都做成核殼結構（gòu），但這個形象（xiàng）的比喻是人們對乳液的成膜性能可以有一（yī）個通俗的了解。如（rú）果顆粒的殼Tg 低，核Tg 高，那麽該體係成（chéng）膜助劑需求（qiú）少，幹燥較快，但由於成膜（mó）後連續相（xiàng）是（shì）低Tg 的樹脂，漆膜的的硬度則會受到一定影響。相反，顆粒的殼Tg 高，則成膜需（xū）一定量的助劑，則膜的幹（gàn）燥速度會較前者慢，但（dàn）幹燥後的硬度會（huì）比前者高。

 

e、表麵活性劑的（de）種類和用量

 

常見的乳液在製（zhì）造工藝中（zhōng）均（jun1）采用一定的表（biǎo）麵活（huó）性劑。表麵活性（xìng）劑對乳液顆粒有隔離和保護的作用，在顆粒相互（hù）融合的成膜過程中，特別是在初（chū）始階段，即表幹時有很大影響。而且，這（zhè）些獨特的化學（xué）品，在水和油相中均有一（yī）定的溶解度，溶在樹脂中的部分（fèn）其實會起到成膜助劑的作用。不同的表麵活性劑（jì），由於其在樹脂中的溶解度不同，其成膜劑的作用也會不同。

 

2、樹脂的固化機理

 

水性樹脂成膜（mó）固化一般有幾個層次上的機理。首先，乳液（yè）顆粒的（de）聚集和融合，是所有乳液表幹都（dōu）必然經曆的機（jī）理。然後，水和其他成膜助（zhù）劑的（de）揮發，使熱塑性樹脂本身的基本性能得以充分體現，是固化的第二個階段。最後，某些乳液在製備時引入交聯機理，或（huò）在塗料（liào）使用時引入交聯劑，使膜（mó）的硬度在熱塑性樹脂的基礎上進一步提高。最後這一步（bù）的交聯機理（lǐ），會（huì）對膜的最後固化速度和程度有很大的影響。常見的交聯機理有氧化交聯（如醇酸樹（shù）脂的交聯），麥克（kè）爾加成式交聯（如一些自交聯乳液體（tǐ）係），及親核取代式交聯（如環氧，聚氨酯等）。這些交聯反應，都受溫度，pH 等（děng）因素影響，在配方時應平衡體（tǐ）係的固化要求與其他性能的關係。

 

3、成膜助劑的用量（liàng）和種類

 

從理論上講，任何樹脂（zhī）的（de）溶劑都是成膜助劑。在實踐中，考（kǎo）慮到安全，成本，速度等因素，常見的（de）成膜助劑也不過十幾種（zhǒng），主要是一些高沸點的醇，醚及酯。這些成膜助劑對於不（bú）同的水（shuǐ）性（xìng）塗料工程師來講又會各有偏愛。一般，某個有經驗的工程（chéng）師，常用的成膜助劑不過（guò）兩三種。主要考慮因素是試劑在水（shuǐ）和樹脂之（zhī）間的分配和在樹脂顆粒（lì）內部的分配。特別是（shì）當水性樹脂為多相樹脂時，成膜助（zhù）劑的選擇和搭配即顯得尤為重要。

 

4、施工環境

 

正因為水的特性，使得水性木器漆在施工環境上比油性漆要求要高一些，主要是盡量控（kòng）製施工時的溫度和濕度（dù）。通用配方的施工要盡量避免高濕環境。如果必須在高濕度下施工，應該對配方進行調整，或者選擇成膜性（xìng）快的樹脂或者對現場實行隔離處（chù）理。

 

雖然，水性木器漆麵臨以上所述技術挑戰，但由於其環保特性，必然會成為塗料（liào）領域重要的一員。隨著過去十幾年水性木器漆工作者的不（bú）懈努力，水性木（mù）器漆（qī）技術必將日趨成熟。