水性集裝箱木地板涂料的研制

孟昭輝 王玉鎖 翟英雷 許鵬君 （天津科瑞達涂料化工有限公司 天津300456）

0 引言

伴隨我國集裝箱產業的不斷進步，如今已與國際市場接軌，這就要求我們按照國際化標準發展這一產業。目前我國主要的集裝箱生產廠家依然使用溶劑型涂料，對大氣、土地、水的污染嚴重，對施工人員的損害極大。而國際上目前運用水性化、環保化技術。水性化必然會給我國集裝箱產業帶來更多商機，同時也會帶動其他涂料產業的發展。

在本實驗中我們選用水性丙烯酸、水性有機硅乳液、改性環氧乳液及進口聚異氰酸酯進行搭配，達到性能和價格上的最佳并更加適應集裝箱木地板的施工狀況。涂料制備過程中通過添加消泡劑、流平劑、增稠劑、pH調節劑、成膜助劑等，從不同方向同時考慮，以便提高涂料的整體性能，所制得的水性集裝箱木地板涂料可用于集裝箱木質地板的配套，使木地板免受污染及液體侵蝕，更加美觀、耐磨，對集裝箱木質地板提供更好的保護并延長集裝箱木地板的使用壽命，使得涂裝過程更加安全和健康。

1 實驗部分

1.1 試驗過程

1.1.1 體系選取 針對集裝箱木質地板棕眼大、不易封閉、容易起泡、容易起毛刺等特點結合具體水性乳液的特質進行篩選。

①有機硅型：自交聯，有優異的初期耐水性，對木質基材有優異的潤濕性、填充性和封閉性，打磨性好。適宜做封閉底漆。

②改性環氧型：NCO固化，硬度高，柔韌性好，光澤高，優異的耐鹽霧性。適宜做表面涂層。

③丙烯酸型：干燥速度快，優異的附著力和耐久性，良好的韌性和抗粘連性。適宜做單組分底面合一涂層。

表1 環氧樹脂含量對性能的影響

由表1可知：隨著環氧樹脂含量的增加，乳液涂膜硬度增大，吸水率降低耐水性提高，但是外觀和穩定性有所影響。環氧樹脂中含有芳環等剛性結構，有利于硬度的改善，其含量增加意味著剛性苯環結構增多，硬度和拉伸強度增大。但是環氧樹脂含量增加會導致改性過程中自交聯等內部反應，乳液粒子之間形成交聯物容易沉淀影響穩定性和黏度。因此我們選用環氧樹脂含量在6%～8%的乳液。

1.1.2 主要原料 水性丙烯酸乳液、水性有機硅乳液、水性改性環氧乳液、進口聚異氰酸酯、潤濕劑、流平劑、pH調節劑、消泡劑、成膜助劑、增稠劑等。

1.1.3 制漆工藝 ①水性有機硅封閉底漆。將水性有機硅乳液在攪拌狀態下依次加入潤濕分散劑、部分消泡劑、成膜助劑、部分水，攪拌10～15 min，視實際狀態加入剩余的消泡劑和水，并調節pH值至合格范圍，制得成品水性有機硅封閉底漆。②水性改性環氧面漆。將水性改性環氧乳液在攪拌狀態下依次加入潤濕分散劑、部分消泡劑、成膜助劑、部分水攪拌10～15 min，視實際狀態加入剩余的消泡劑和水，調節pH值至合格范圍。最后用增稠劑調節粘度至合格范圍制得成品水性改性環氧面漆成份一。將聚異氰酸酯在攪拌狀態下加入適量的助溶劑以獲得較好的性能搭配和適合的配比，攪拌15 min使其混合均勻即制得成份二。③水性丙烯酸面漆。將水性丙烯酸乳液在攪拌狀態下依次加入潤濕分散劑、部分消泡劑、成膜助劑、防塵蠟膏、部分水攪拌10～15 min，視實際狀態加入剩余的消泡劑和水并調節pH值至合格范圍。最后用增稠劑調節粘度至合格范圍即制得成品水性丙烯酸涂料。

1.2 性能對比（基于本試驗選定的結果）

1.2.1 原漆性能測定（見表2）

表2 原漆性能對比

注：其中水性有機硅封閉底漆與水性改性環氧面漆配套，水性丙烯酸涂料單獨使用。

由表2可知：實驗樣品的基本性能參數有所不同，但在主要參數數據上呈現出非常接近的數值，這也與其實際的施工條件有關。

1.2.2 漆膜性能測定（見表3）

表3 漆膜性能對比

由表3可知：相同膜厚條件下水性改性環氧面漆硬度最好，有利于提高整體配套漆膜的性能、水性有機硅封閉底漆硬度；相同膜厚條件下水性有機硅封閉底漆的表干最快，有利于面漆的涂裝，水性丙烯酸涂料次之，水性改性環氧面漆由于是反應型其干燥較慢。

1.2.3 漆膜配套性能測定（見表4）

由表4可知：水性有機硅封閉底漆與水性改性環氧面漆配套，在硬度上達到了比較理想的效果，但是在表干速度上稍差，而且水性改性環氧面漆為雙組分，需要現配現用。

水性丙烯酸涂料在硬度上稍差但是其表干速度較快，單組分，不需要配套封閉底漆，施工較方便。

2 結果與討論

眾所周知，水性涂料是國際化的要求也是環保的要求。伴隨我國和世界的接軌，環保的要求也越發重要。在實際的施工過程中水性涂料確實帶來了很多有益的地方，特別是對工人的傷害減小，對環境的污染明顯改善。水性有機硅封閉底漆與水性改性環氧面漆配套可以采取滾涂的方式，施工方法簡單，封閉底漆與面漆的施工間隔時間只需要30～40 min即可。水性丙烯酸涂料在施工性上更是簡單易行，其為單組分，調整施工粘度后即可進行滾涂，每道間隔30～40 min即可。

表4 配套性對比

2.1 推廣性

目前大多數國內集裝箱生產廠家使用溶劑型木地板涂料，具有硬度高、光澤高等特點，但是對施工人員的危害性很大，對空氣、水、土壤等的污染更是會持續很長時間。在中國日益發展的今天，涂料水性化、環?；找骘@得重要和必要，這使得水性涂料擁有了廣闊的使用前景。鑒于目前國內水性化進程剛剛起步，投身于水性化涂料研究與生產會有很廣闊的空間。我國集裝箱行業一直蓬勃發展，改革開放以后已成為世界集裝箱制造業第一大國。世界性的環保要求和我國龐大的集裝箱市場保證了水性木地板涂料具有非常大的市場推廣性。

2.2 適用性

本實驗是基于集裝箱生產廠家目前正在使用的木質地板基材進行的。通過觀察發現集裝箱木地板棕眼比較大、容易起毛刺和起泡，特別是在第一道涂刷后由于涂料部分滲入到木板棕眼中造成木板的膨脹，許多毛刺容易豎起。我們的水性涂料表面張力小，流平性好，干燥速度快，有很好的封閉住，避免了因毛刺的豎起帶來的難于打磨清理問題。在實際的涂裝過程中第一道漆涂刷后可以不進行打磨，當然如果進行局部的打磨修整會得到更加美觀耐用的漆膜。

通過不同抑泡劑、消泡劑的搭配阻止了一部分汽泡的生成，并使得剩余的氣泡在很短的時間內破裂，使得漆膜完全平整無漆病，令本涂料更適應各種木質板材的施工。

2.3 適應性

本實驗得到了兩種不同的涂裝體系：一是用水性有機硅封閉底漆與改性環氧面漆進行配套涂裝，其漆膜在硬度、豐滿度性能上有較大的優勢，但是表干速度稍慢。二是單組分水性丙烯酸涂裝，其施工簡單可行，表干速度快，但是漆膜硬度稍低。兩種涂裝體系客戶可以根據自身的施工條件、涂膜性能要求進行選取，在集裝箱地板以外的其他木質體系中也完全可以進行選取涂裝，具有很好的適應性。

3 結語

采用水性有機硅封閉底漆與改性環氧面漆以及丙烯酸體系兩種不同的配套和涂裝，在實際應用中適應性更好。

確定了環氧樹脂的含量為6%～8%，達到了比較理想的漆膜效果，使其在性能上更加優異和穩定。

兩種水性漆體系具有很好的施工和適應性，干燥速度快，性能優異、穩定，更加環保，適合越來越重要的國際化、環保化的要求，具有很好的推廣前景?！?/p>