#前 言 对于水性木器涂料的涂装效果而言，哑光涂层的木制质感强，并能彰显优雅舒适的暖木效果，应用范围也最广泛。光泽是涂膜表面的重要光学特征，也就是涂膜表面反射光的能力，反射光的能力越强则涂膜光泽越高，反之则光泽越低。涂膜的消光主要取决于涂层表面的微观不平整性，使涂膜对入射光产生较强的漫反射，减少反射光。当涂膜表面呈现均匀细微粗糙状时，其对入射光的反射能力弱，漫反射增强，涂膜光泽低。对于涂料的消光，可以分为物理消光和化学消光两种方法来实现。物理消光是指通过加入消光剂，使涂料在成膜过程中，表面产生细微的凹凸不平，借此来增大涂膜的表面微观粗糙度，增大对光的散射和减少反射。化学消光是靠在涂料中引入一些例如聚丙烯接枝物质类能吸收光线的结构或基团来获得低光泽，或者通过不同基团间的交联梯度获得涂膜表面粗糙度来实现。 目前，水性木器哑光清面漆的制作仍以物理消光为主，即在水性木器涂料中添加消光蜡或者消光粉二氧化硅来消光。这种方式存在粉体沉降、涂膜手感差、流变性差、透明度差等缺点。而且二氧化硅消光粉的孔隙率、粒径分布以及表面处理都会对其消光效果产生影响。传统的水性木器哑光清面漆用在如黑胡桃等深色木材上时，往往出现发白、木材花纹不清晰等现象，这主要是由于其透明度不好所致。因此非常有必要提高水性木器哑光清漆的透明度，以满足家具涂装的要求。 在保证消光效果的同时，要求消光材料对水性木器涂料的各项理化性能影响最小，对生产工艺改变不大，并且贮存稳定性良好，此外，在同样消光效果的情况下有着最佳的透明度。同时还要求消光材料对体系黏度影响不大，易分散，易添加，不易沉淀[3]。本文使用水性丙烯酸消光乳液为原料，制备了以水性丙烯酸消光乳液和水性聚氨酯丙烯酸为主要成膜物质的水性木器涂料，研究了水性丙烯酸消光乳液和消光粉对涂料贮存稳定性、涂膜光泽以及透明度的影响。 #1 实验部分 ##1.1 主要原材料和仪器设备 主要原料：水性丙烯酸消光乳液，国产市售；水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯丙烯酸乳液，帝斯曼；成膜助剂，陶氏化学；消光粉，德固赛；其他：润湿分散剂、消泡剂、流变助剂、基材润湿剂、杀菌防霉剂等。 仪器设备：BGD516/3光泽仪、BGD506/2铅笔硬度检测仪、BGD502/1附着力检测仪，标格达；VFS-230分散机，新明星机械。 ##1.2 实验方案 ###1.2.1 水性哑光木器涂料的配方(见表1)  水性全哑光清面漆基本配方 配方1使用水性丙烯酸消光乳液为消光材料和成膜物质，拼加水性聚氨酯丙烯酸乳液，利用消光乳液将光泽降低到10%～20%；配方2使用普通水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯丙烯酸为成膜物质，利用传统方法，添加二氧化硅消光粉将光泽同样降低到10%～20%。 ###1.2.2 制备工艺 配方1：根据表1基础配方，将水性丙烯酸消光乳液加入容器中，调整分散速度至600～800 r/min，然后依次加入水性聚氨酯丙烯酸乳液、基材润湿剂、成膜助剂等。最后用流变助剂和去离子水调节涂料黏度至要求，继续分散10 min后出料。 配方2：根据表1基础配方，将水性丙烯酸乳液加入容器中，调整分散速度至400～600 r/min，然后加入水性聚氨酯丙烯酸乳液、基材润湿剂、润湿分散剂、消泡剂，然后加入二氧化硅消光粉，并调节分散速度至1 200 r/min分散至细度小于30 μm。降低分散速度至600～800 r/min，依次加入成膜助剂、消泡剂，最后用流变助剂和去离子水调节涂料黏度至要求，继续分散10 min后出料。 #2 结果与讨论 ##2.1 消光乳液用量对透明度的影响 使用水性丙烯酸消光乳液作为消光材料，消光乳液用量增加，消光效果增强，涂膜的透明度会逐渐降低。以配方1为基础，使用不同用量的水性丙烯酸消光乳液拼加不同用量的水性聚氨酯丙烯酸乳液，制备样漆。对比消光乳液用量增加对消光效果和涂膜透明度的影响。依据GB/T 23999—2009《室内装饰装修用水性木器涂料》，60°光泽检测，在涂膜上随机取8个点测试光泽，并取平均值作为涂膜的光泽度值。水性木器清漆透明度的检测没有标准。采用目视对比方法检测。水性丙烯酸消光乳液用量和光泽度、涂膜透明度评级见表2。 消光乳液用量对光泽度、透明度的影响  注：涂膜透明度评级以1～5表示：1为最优；5为最差。  根据表2绘制消光乳液含量对光泽影响的关系曲线见图1。 消光乳液含量对光泽影响关系曲线图 由表2、图1可以看出，随水性丙烯酸消光乳液的用量的增大，涂膜光泽度降低，同时消光乳液表现出了理想的消光效率。而且光泽度处于哑光范围时仍能为涂膜提供较理想的透明度。但是当涂膜光泽消到2分光以下时，水性丙烯酸消光乳液的消光能力逐渐减弱，消光效率降低，同时涂膜透明度评级逐渐变差。 ##2.2 全哑涂膜透明度的比较 依据GB/T 23999—2009《室内装饰装修用水性木器涂料》，检测使用水性丙烯酸消光乳液制成配方1产品和使用传统消光方法制成的配方2产品光泽度。60°光泽检测，配方1制备全哑产品，涂膜光泽度为17.5%；配方2制备全哑，产品涂膜光泽度为17.1%。 透明度对比检测方法：用150 μm湿膜制备器分别将配方1和配方2产品刮涂在透明玻璃板上。在湿度50%，温度25 ℃条件下养护涂膜48 h后目视对比透明度。以黑白格纸作为背景底衬，目视对比配方1和配方2涂膜的透明度，对比结果如图2所示。  透明度对比图 可以看出，使用水性消光乳液的配方1的涂膜透明度明显优于传统消光方法配方2制成的涂膜。无论是消光乳液还是消光粉，随着添加量的增加，清面漆的透明度都会变差。消光材料的添加量越大，涂膜的粗糙度越高，光线的散射增强，反射减弱。在相同的涂膜光泽要求下，基于消光乳液的清面漆透明度优于基于消光粉的清面漆。传统物理消光方法中，消光粉二氧化硅的消光作用最为明显，其性能主要由孔隙率、粒径大小、表面处理方法等决定。实验证明：在同等条件下二氧化硅的粒径越大、孔隙率越大消光作用越好。但粒径越大对涂膜透明度的影响也越大，二氧化硅消光粉的消光效率却随加入量的增加而降低，为了获得较低的光泽度而采取的增加二氧化硅消光粉的传统消光方式，不得不降低对涂膜透明度要求。 而化学消光方法，使用的水性丙烯酸消光乳液在涂膜交联成膜的过程中，不同的基团之间存在明显的交联梯度，自交联基团在涂料成膜的过程中形成先后梯度交联收缩，使涂膜表面产生细微粗糙度，致使光散射增强，反射减弱而达到消光目的。这种化学消光方法较传统物理消光方法在涂膜透明方面具有明显优势。 ##2.3 贮存稳定性 为检验使用水性丙烯酸消光乳液和二氧化硅消光粉为消光材料的不同体系的贮存稳定性。在温度55 ℃条件下，将配方1和配方2样漆密封贮存1个月。取上层涂料再次检测涂膜光泽，并计算光泽变化率，结果如表3所示。 高温贮存后稳定性能检验  注：光泽变化率=(贮存前光泽-贮存后光泽)/贮存前光泽×100%；涂料体系沉降性以0～5表示：0表示无沉降；5表示沉降很多。 根据贮存性检测实验结果，在大致相同的黏度条件下，使用水性丙烯酸消光乳液作为消光材料的配方1产品，热贮存前后黏度、光泽都没有明显变化，体系均匀稳定，消光效果无变化。使用传统二氧化硅消光粉的配方2产品，热贮存后体系黏度略有增大，光泽变化率为10.5%，说明配方2涂料体系中的二氧化硅消光粉已经开始出现沉降。以水性丙烯酸消光乳液作为消光材料可以为水性亚光木器涂料提供良好的贮存稳定性。 ##2.4 高透明度水性亚光木器清面漆的性能检测 依据GB/T 23999—2009《室内装饰装修用水性木器涂料》对配方1和配方2产品的主要理化性能进行检测，检测结果如表4所示。 水性哑光清面漆性能指标检测结果  水性丙烯酸消光乳液不仅仅作为消光材料，而且能交联成膜，为涂膜提供了良好的物理机械性能。对比检测结果表明，使用水性丙烯酸亚光乳液制备的高透明度水性木器清面漆性能够达到国标要求。 #3 结 语 (1)使用水性丙烯酸消光乳液作为消光材料和成膜物质，涂料生产工艺简单，消光效率高，并且在透明度方面明显优于使用传统二氧化硅作为消光材料的普通哑光木器清漆。而且这种化学消光方法能够为水性哑光木器清面漆提供更加理想的透明度。 (2)使用水性丙烯酸消光乳液制备的哑光清面漆，物理机械性能够达到GB/T 23999—2009《室内装饰装修用水性木器涂料》家具面漆的要求。 (3)使用水性丙烯酸消光乳液作为消光材料和成膜物质制备的高透明度哑光木器清面漆，在高温贮存后光泽无变化；体系均匀稳定无沉降、无黏度变化。比传统物理消光方式制备的哑光清面漆具有贮存稳定性优势。