涂布量对水性UV涂料干燥时间与涂膜性能的影响

吴华贵1 2，龙玲1 2，徐建峰12，陈明贵3，刘如2，常红言3

1.中国林科院林业新技术研究所

2.中国林科院木材工业研究所

摘要：采用自制水性UV木器涂料涂饰木材，探讨涂料固体含量、涂膜厚度对涂料干燥时间与涂膜性能的影响。结果表明：相同涂膜厚度下，涂料固体含量增大，干燥时间端短，水分挥发速率增大明显；涂膜厚度增加。干燥时间延长。干燥温度35C，涂料固体含量80%、涂膜厚度60pum时，干燥时间约4min，涂膜硬度达2H、附着力1級、磨耗值0.089 g/100r，满足GB/T 18103-2013《实木复合地板》的要求。

水性木器涂料是以水性树脂为主要成膜物质，加入助剂、水或助溶剂等配制而成，涂覆在木质基材表面，具有装饰、保护等功能的涂层。水性UV固化涂料兼具了传统UV固化技术和水性涂料的优点，还具备无有机溶剂、环保等优点，成为涂料发展的重要方向之一。

但是，水性UV涂料在家具、木门上的应用处于初级阶段，尚存在一些不足，其中干燥是目前面临的一大问题。水性UV涂料固化成膜，需要经历溶剂水的挥发与紫外光固化成膜两个阶段。由于水的蒸发潜热是有机溶剂的5-8倍，挥发过程十分缓慢，且挥发速度易受外界温湿度等环境因素影。水性UV涂料固化成膜过程中的干燥除水，降低了涂料施工效率，增大了能耗，且不恰当的干燥工艺还会使涂膜产生缩孔，影响固化后涂膜质量。

1、材料与方法

1.1试验材料

水性聚氨酯丙烯酸酯树脂，黏度600-1000mPas (25°C)、市售；

3)助剂：光引发剂(2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮)；消泡剂TEGO AIREX 901W ( 聚醚硅氧烷共聚物)等。

4)栎木(Quercus alba)试件，尺寸200mmx300mmx20mm (LxTxR)，共24块，含水率8%-10%，外购。

1.2仪器设备

线性涂布器(可涂膜厚度30-120um)，自动涂膜机，热风干燥机，紫外光固化机等。

1.3试验方法

1.3.1涂料配制

目前常用的水性UV木器涂料，固体含量大多为40%-50%。通过前期筛选，确定采用高固体含量水性聚氨酯丙烯酸酯UV树脂(60%-100%)体系，制备水性UV木器涂料，以缩短涂层F燥时间。制备两组涂料，固体含量分别为70%和80%。称取计量的水性UV树脂于数显高速分散搅拌机中按质量比添加光引发剂(2%)、消泡剂(0.2%)、去离子水，在500 r/min转速下分散10min，然后避光保存。....