水性聚氨酯消光樹脂介紹

常見的水性聚氨酯消光樹脂的制備都是在水性聚氨酯乳液中添加消光劑或消光粉，以此來達(dá)到消光的目的，不過添加消光劑的樹脂因消光劑會(huì)發(fā)生沉淀，使體系的穩(wěn)定性下降。因此不添加消光劑的水性聚氨酯自消光樹脂研發(fā)制備，近年來受到人們的廣泛專注。不同的應(yīng)用場(chǎng)景要求的光澤度不同，色澤柔和的亞光涂料通常會(huì)給人以優(yōu)雅、舒適和恬靜的感受，比如儀器儀表、家具、合成革等表面涂飾，都需要低光澤的涂飾劑和表面處理劑。

光澤是光線投射到物體表面，物體表面對(duì)光線的反射能力，不同的物體，表面的光澤不一樣，衡量物體表面對(duì)光線反射能力的大小，稱為光澤度。反射光量越小，光澤度越小。

涂膜光澤影響因素水性涂料通常由分散體、水、助劑和顏填料等組成，屬于混合物體系，各組分的參數(shù)、涂裝工藝、涂膜的形成過程和施工環(huán)境的差異都會(huì)影響涂膜的光澤。

1.涂膜表面的粗糙度，物體表面的粗糙度直接影響涂膜的光澤度。當(dāng)光線投射到物體表面，一部分光線會(huì)被物體吸收，另一部分會(huì)發(fā)生反射、散射或表面越光滑，被反射的光線越多，光澤度越高；反之，物體表面越粗糙，物體的光澤度下降。

2.涂膜的成膜過程，涂膜的形成過程對(duì)涂膜的表面粗糙程度產(chǎn)生了決定性的影響。水性聚氨酯涂料涂刷在物體表面上以后，涂膜在失水干燥的過程中會(huì)變薄并收縮，一些懸浮    的重粒子就會(huì)在表面重新排列，造成涂膜表面的不平整。成膜的速度會(huì)影響表面的規(guī)整性，進(jìn)而對(duì)涂膜表面光澤造成較大影響。

3.其他因素，人們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，當(dāng)顏料顆粒的直徑小于０．３μｍ時(shí)，可以獲得高光澤度的涂膜；當(dāng)粒徑在３～５μｍ之間，可以得到消光效果好的涂膜。

水性聚氨酯消光樹脂可以分為物理消光和化學(xué)消光。通過添加消光劑，使涂料在成膜時(shí)獲得凹凸不平的表面，減少反射，獲得低光澤度是物理消光，而化學(xué)消光則是利用基體樹脂分子鏈上的消光基團(tuán)吸收光，以達(dá)到消光目的。

常見的消光劑可以分為有機(jī)消光劑和無機(jī)消光劑。

有機(jī)消光劑：

金屬皂是早期人們常用的一種消光劑，主要是一些金屬硬脂酸鹽，像硬脂酸鋁、硬脂酸鈣和硬脂酸鎂等。其中，硬脂酸鋁應(yīng)用的最多。金屬皂的消光原理是基于它和涂料成分的不相容性，懸浮在涂料中，成膜時(shí)則分布在涂膜的表面，產(chǎn)生微觀粗糙度，減少涂膜表面光的反射而達(dá)到消光目的。缺點(diǎn)是與水性樹脂的極性相差太大，很難在水性體系中分散。

蠟是使用較早且較廣泛的一種消光劑，涂料涂膜后隨著溶劑的揮發(fā)，蠟析出，以微細(xì)的晶粒懸浮在涂膜表面，造成散射增加而起到消光作用。蠟作為消光劑的特點(diǎn)是使用簡(jiǎn)便，且涂膜具有良好的手感和耐水、耐濕熱性。但蠟層形成后也會(huì)阻止溶劑的揮發(fā)和氧氣的滲入，影響涂膜的干燥和復(fù)涂。同時(shí)在水性樹脂中分散性不好，相容性差，容易破乳或凝膠。

桐油也可以在涂料中作為消光劑使用，主要利用桐油中共軛雙鍵的高反應(yīng)活性，接觸涂料漆膜的不同介質(zhì)面：底材和空氣的氧化交聯(lián)速度不同，使涂膜表面變得凹凸不平而達(dá)到消光效果。

無機(jī)消光劑：

硅藻土、高嶺土、滑石粉和二氧化硅等都是專用作消光劑的功能細(xì)料。在涂膜干燥時(shí)，它們的微小顆粒會(huì)在涂膜表面形成微粗糙面，減少光線的反射獲得消光外觀。這類消光劑的消光效果受到很多因素的制約，缺點(diǎn)是消光劑的加入降低涂料的耐水性和耐醇性，對(duì)清漆的透明度影響較大，不能很好的顯示被涂飾物體表面的紋理。

水性聚氨酯亞光涂料的主要制備方法是在水性聚氨酯分散體中加入二氧化硅消光劑，配合消泡劑、固化劑、增稠劑和流平劑進(jìn)行制備。消光型合成革用水性聚氨酯涂飾劑的制備方法也是加入消光粉使涂飾劑產(chǎn)生消光作用。二氧化硅作為消光劑具有一系列優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、消光效率高、透明性好、加入量少以及儲(chǔ)存性好。二氧化硅消光劑主要有氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅和氣凝膠二氧化硅。但二氧化硅在用作消光劑時(shí)，其顆粒的孔體積、平均粒徑及粒徑分布、干膜厚度以及顆粒表面是否經(jīng)過處理等因素，都會(huì)影響消光效果。添加消光劑降低涂料光澤度的同時(shí)也帶來不少缺點(diǎn)，如乳液的穩(wěn)定性降低、黏度增大；制得的涂層脆性增大，易破碎脫落，抗蝕性和耐刮性、耐彎折性等性能特性下降。

水性聚氨酯自消光樹脂沒有通過添加消光劑就可以達(dá)到消光效果，避免了因消光劑的介入帶來對(duì)性能的影響，同時(shí)也可以達(dá)到二氧化硅等消光劑存在時(shí)一樣的性能，不過，這方面樹脂的性能還不夠完善，需要進(jìn)一步的改進(jìn)。