家具表面装饰用水性涂料的制备与性能研究

发布时间：2017-09-15 15:24

  本文关键词：家具表面装饰用水性涂料的制备与性能研究

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【摘要】：薄木和预油漆纸是两种人造板贴面材料。其特点是能够装饰有曲面的板材,并且表面的花纹能够显示出天然实木的效果。溶剂型涂料由于其优越的性能成为涂饰的首选涂料,但是溶剂型涂料在配制和使用过程会释放大量挥发性有机气体(VOC),对环境和人体造成危害。随着人们环保意识的提高和相关法律的出台,传统的溶剂型涂料逐渐被新型的环保涂料代替,水性涂料是新型环保涂料中重要的部分。本研究中对薄木用常温固化涂料和预油漆纸用烘烤固化涂料进行优化配制和涂饰,并对其性能进行探究。薄木用涂料选用水性羟基丙烯酸酯乳液和异氰酸酯组成的热固性涂料。对市场上的水性羟基丙烯酸酯进行筛选,选择三种水性羟基丙烯酸酯分别与异氰酸酯配制涂料,对涂膜性能进行测试,选择较好的的一种羟基丙烯酸酯作为主要成膜物质。然后研究了不同的-NCO/-OH摩尔比对漆膜性能的影响,最佳的-NCO/-OH摩尔比为1.3。这种双组分水性木器漆在常温下能够固化成膜。通过性能测试表明,这种水性涂料具有良好的耐醇性、耐碱性、耐污染性、耐干热和耐湿热性,以及较高的硬度。用FTIR对固化前后丙烯酸结构的改变进行了表征。预油漆纸用涂料选用氨基/丙烯酸酯烘烤涂料。选用水性羟基丙烯酸酯作为主要成膜物质,部分甲醚化三聚氰胺作为固化剂,添加适量的各种助剂配制成氨基/丙烯酸酯烘烤漆。通过实验选定烘烤温度为140℃,氨基/丙烯酸酯的固体质量之比为0.27/1.此时涂膜的各项性能均通过相关测试。用红外光谱研究氨基/丙烯酸酯在反应前后结构的变化,用差示量热扫描法和热重法对涂膜的热性能进行分析。在市场上选择的用于配制预油漆纸用氨基/丙烯酸酯涂料的水性羟基丙烯酸乳液的固含量不高,活化期较短,在耐化学性方面存在不足。为了改善氨基/丙烯酸酯烘烤漆的性能,本研究选择合适的丙烯酸酯单体,通过乳液聚合合成水性羟基丙烯酸乳液。通过对乳化剂用量、引发剂用量、丙烯酸用量等进行优化,合成固含量为50%,耐化学品性较好,活化期较长的水性羟基丙烯酸乳液。并将此水性羟基丙烯酸乳液配制成的烘烤漆性能和市场上的其他水性羟基丙烯酸酯配制的烘烤漆进行性能进行比较,性能相差不大。用ZetaPALS粒度仪测定合成的水性羟基丙烯酸乳液的粒径及其粒径分布,用红外光谱对其结构进行表征。
【关键词】：水性涂料 丙烯酸酯 异氰酸酯 氨基树脂 乳液聚合
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ637
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 水性涂料的发展史10
• 1.2 水性涂料的种类10-12
• 1.2.1 水性醇酸涂料10
• 1.2.2 水性聚酯涂料10-11
• 1.2.3 水性聚氨酯涂料11
• 1.2.4 水性环氧涂料11
• 1.2.5 水性丙烯酸酯涂料11-12
• 1.3 家具表面装饰情况简介12-13
• 1.4 本研究的目的意义13
• 1.5 本研究的内容13-15
• 2 水性涂料配方设计原则15-20
• 2.1 水性涂料的基本组成15-19
• 2.1.1 主要成膜物质的选择15
• 2.1.2 交联剂的选择15-16
• 2.1.3 助剂的选择16-19
• 2.2 水性涂料的成膜机理19-20
• 3 薄木用水性丙烯酸/聚氨酯涂料的制备与性能研究20-25
• 3.1 实验原料20
• 3.2 性能测试方法20-21
• 3.2.1 涂膜干燥时间20
• 3.2.2 涂膜硬度20-21
• 3.2.3 涂膜耐碱性、耐醇性、耐污染性21
• 3.2.4 涂膜耐水性21
• 3.3 表征方法21
• 3.4 水性聚氨酯/丙烯酸涂料的制备工艺21
• 3.5 涂饰基材的处理21-22
• 3.6 结果与分析22-24
• 3.6.1 主要成膜物质的选择22
• 3.6.2 异氰酸酯基/羟基摩尔比的选择22-23
• 3.6.3 涂料的红外光谱分析23-24
• 3.7 本章小结24-25
• 4 预油漆纸用氨基/丙烯酸烤漆的制备与性能研究25-32
• 4.1 实验原料25
• 4.2 实验仪器25-26
• 4.3 性能测试方法26
• 4.4 表征方法26
• 4.5 水性氨基/丙烯酸涂料的制备工艺26-27
• 4.6 结果与分析27-31
• 4.6.1 主要成膜物质的选择27
• 4.6.2 氨基/丙烯酸质量之比选择27-28
• 4.6.3 烘烤温度的选择28-29
• 4.6.4 涂料的红外光谱分析29-30
• 4.6.5 涂膜的热性能分析30-31
• 4.7 本章小结31-32
• 5 水性羟基丙烯酸乳液的制备及其应用32-40
• 5.1 实验原料32
• 5.2 实验仪器32
• 5.3 性能测试方法32-33
• 5.3.1 预乳化液稳定性能测试32-33
• 5.3.2 涂料表观稳定性测试33
• 5.3.3 凝聚率的测试33
• 5.3.4 粘度的测试33
• 5.3.5 钙离子稳定性测试33
• 5.3.6 储存稳定性测试33
• 5.4 羟基丙烯酸乳液的合成33-37
• 5.4.1 单体的选择33
• 5.4.2 聚合工艺的选择33-34
• 5.4.3 乳化剂的选择34-35
• 5.4.4 引发剂的选择35-37
• 5.4.5 合成羟基丙烯酸乳液的基本配方37
• 5.4.6 水性羟基丙烯酸合成工艺37
• 5.5 羟基丙烯酸乳液的性能表征37-39
• 5.5.1 羟基丙烯酸乳液的基本参数37-38
• 5.5.2 红外光谱分析38
• 5.5.3 自制羟基丙烯酸乳液/氨基涂料性能比较38-39
• 5.6 本章小结39-40
• 结论40-41
• 参考文献41-45
• 攻读学位期间发表的学术论文45-46
• 致谢46-47

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王超;王琪;邱桂花;;超声辐照原位乳液聚合制备P(BA-MMA-AA)/TiO_2纳米复合乳液的研究[J];高分子学报;2006年09期

2 王进,杜宗良,李瑞霞,吴大诚;环氧树脂水基分散体系的相反转乳化[J];功能高分子学报;2000年02期

3 蔡斯让,郑田菱,张瑞珠;丙烯酸酯无皂乳液聚合的研究[J];中国胶粘剂;1997年05期

4 陈鹭;郑林禄;郑玉慈;;环氧树脂改性水性聚氨酯的研究进展[J];化学工程与装备;2014年11期

5 刘杰凤,吴跃焕,杨卓如;木器漆用苯丙微乳液的研制[J];化学建材;2003年04期

6 张一帆;几种环保型人造板表面装饰产品及工艺技术[J];林产工业;2002年04期

7 杨敏杰;周捍东;李建波;;纳米SiO_2改性聚氨酯木器漆漆膜性能的表征[J];木材工业;2013年01期

8 张健堂;王平华;张红;张奎;朱勇;;木器漆用核壳苯丙乳液的制备和性能研究[J];上海涂料;2009年09期

9 王小刚;马宁博;;新型高附着力环氧底漆的研制[J];上海涂料;2012年02期

10 过敏兰;楼李华;;自乳化水性丙烯酸环氧乳液的研制[J];涂料工业;2007年01期

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本文编号：857329