隨著社會的發展，傳統涂料有了質的變化，從早先的醇酸漆到現在的溶劑型聚氨酯涂料，產品性能有了極大的提高，特別是在木器制造行業。但是，在性能提高的同時所帶來的是環境的污染，這是溶劑型聚氨酯涂料不能改變的現實。
隨著社會對環保要求的越來越嚴格，水性聚氨酯木器涂料應運而生，并有了較大的突破。因為水性聚氨酯涂料具有無毒、不燃、無環境污染、無 VOC，并且節約能源。水性聚氨酯作為一種合成高分子材料綜合性能優異，符合當前涂料的發展方向。
本文研究了不同原料及工藝對木地板用水分散體性能的影響。
1 試驗部分
1.1 主要原料
聚酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，甲苯二異氰酸酯(TDI)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，1，4- 丁二醇，1，6- 己二醇， TMP ，dMPA，三乙胺、乙二胺 ，NMP ，上述原料均為進口；丙酮(工業品)，流平劑、消泡劑、潤濕劑等(迪高公司)。
1.2 聚合工藝
在裝有攪拌器、冷凝管的四口燒瓶中，加入定量的聚碳酸酯和聚酯多元醇的混合物，加溫、熔化、開攪拌，升溫至120℃、真空-0.06MPA脫水1H，降溫至40℃，先后加入定量的 IPDI 、 TDI ，升溫至100℃左右反應1h，降溫加入dMPA、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、丙酮等，升溫至 80～ 90℃反應2H，然后降溫至40℃加入催化劑 NMP 、丙酮，升溫至55℃左右反應3H，測異氰酸含量達到規定值后降溫至30℃，將所得聚合液移至分散機下，在中速攪拌下加入三乙胺中和反應3min，高速加水、乙二胺分散，得到乳白色半透明發藍光的液體，升溫，脫AC后得到水性聚氨酯分散體，檢測待用。
1.3 性能測試
水性分散體的性能測試結果如表1所示。
表1 水性 PU分散體的性能指標及測試結果
2 結果與討論
2.1 聚酯多元醇對產品性能的影響
用來制備水性聚氨酯的多元醇大致分為聚酯型及聚醚型兩種，其它的還有蓖麻油類多元醇，其在合成聚氨酯方面起著非常重要的作用。多元醇化合物的種類、分子量、官能度、分子結構等決定了樹脂的物理化學性能，所以多元醇在合成配方中的地位非常重要，其它組分用量均以它為基礎用量進行調整。
討論中對不同的多元醇，進行了多次的調整，綜合其性能，確定以聚碳酸酯多元醇為主，配以聚酯多元醇作為研發的主要原料，具體比較結果見表2。
表2 不同聚酯多元醇對涂膜性能的比較
2.3 親水性擴鏈劑的選擇及用量
親水性擴鏈劑是向體系中引入親水性基團，是水性聚氨酯制備工藝中使用的特殊原料。通常由羥基、磺酸基及仲胺基等。現選用的是dMPA，根據實驗結果當添加量在14%～17%時，其聚合液黏度、分散性、柔韌性等綜合性能最好。
2.4 擴鏈劑的選擇
根據產品的使用特性，需要耐磨性和耐水性好及有足夠硬度的，根據實驗結果1，4-丁二醇、1，6-己二醇、TMP的混合物符合以上要求，效果好。
2.5 溫度控制
當原料確定后，同一配方在不同的溫度下反應，經過多次試驗，反應的物料不同，溫度也有變化。當聚酯與異氰酸酯進行反應時，溫度應控制在90～100℃。親水基因、擴鏈劑參與反應時，溫度不應超過90℃，所得聚合物黏度適中，分散容易，效果好；反之，聚合液黏度過大，分散困難或黏度小、分散液白、無藍光。
3 涂料的應用
3.1 涂料配方
水性聚氨酯木地板涂料配方見表4。
3.2 生產工藝
(1)將d、E、F加入到C中攪拌均勻成透明狀液體；
(2)將(1)與B混合均勻，無分層；
(3)準確稱量A移至分散機下，在攪拌狀態下緩慢加入(2)，中速攪拌30min；
(4)根據客戶要求可加入適量增稠劑或啞漿以提高其黏度和調整光澤度。
3.3 性能測試結果
水性聚氨酯木地板涂料及涂膜性能見表5。
表5 水性聚氨酯木地板涂料性能指標及測試結果
4 結論
(1)用聚碳酸酯與聚酯多元醇特定比例混合物和TDI 、 IPDI 進行聚合反應，用1，6-己二醇、1，4-丁二醇和TMP進行擴鏈，所合成的預聚體性能符合產品要求，并且耐磨及耐水性能特別優良。
(2)分別改變聚酯及聚碳的配比，1，6-己二醇、1，4-丁二醇和TMP的配比，所制得的成品技術指標比(1)有所不同，尤其是硬度及耐水性均有所降低，其它性能變化不大。
(3)該產品符合木地板涂料涂刷要求。
(4)解決了國內長期困擾水性涂料在家具表面(特別是桌面、臺面)應用的諸多難題，表面耐劃傷、耐水性、硬度等性能明顯提高，可以在家具制造行業推廣應用。
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