水性木器漆具有綠色環(huán)保、搞安全、不黃變等優(yōu)點(diǎn)，并在許多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。但它也存在著豐滿度差、耐污 性差等問題。硅烷偶聯(lián)劑(KH560)是一類有機(jī)硅化合物， 將其加入涂料在可以增加物質(zhì)之間的粘接強(qiáng)度，提高涂料的耐水、耐氣候等性能。有機(jī)硅樹脂是一類聚有機(jī)硅氧烷，它具有獨(dú)特的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的以及卓越的耐潮、防水和防銹等性能,但耐溶劑的性能較差。本文通過添加助劑KH560和有機(jī)硅樹脂協(xié)同改性水性涂料進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn),力圖改善水性涂料涂層的力學(xué)性能和光學(xué)性能。

　　1實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1實(shí)驗(yàn)材料

　　在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)中所有試劑都是沒有加工過的分析純。改性劑是KH560和有機(jī)硅樹脂，基材規(guī)格是(100mm*100mm*5mm),表面已涂上底漆。

　　1.2涂層制備

　　首先用砂紙?zhí)幚泶蚰セ耐可系灼?。KH560和有機(jī)硅樹脂的加入量根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的加入到水性木器涂料中， 用玻璃棒攪拌均勻，然后將攪拌好的涂料均勻涂抹在事先經(jīng)底漆處理平整的木質(zhì)基板(100mm*l00mm*5mm)上，涂層厚度大約60pm。然后放入烘箱內(nèi)，干燥箱溫度設(shè)定為 40°C,干燥時(shí)間設(shè)定為15-30min。

　　1.3測(cè)試與表征

　　根據(jù)GB/T1720-89附著力用涂膜附著力測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)GB6739-86測(cè)量硬度。光澤度是按照BGD512- 60型光澤度儀測(cè)試。

　　2結(jié)果與討論

　　2.1正交實(shí)驗(yàn)分析

　　在本實(shí)驗(yàn)中，影響水性木器涂料改性的主要因素是 KH560的含量、有機(jī)硅樹脂的含量和干燥時(shí)間。通過正交試驗(yàn)改善涂料的力學(xué)性能。在這個(gè)正交實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)組分的量在以下范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):KH560的含量(A)：2.0%- 5.0%,有機(jī)硅樹脂的含量(B) :2.0%-5.0%,干燥時(shí)間(C ): 15-30min。在每個(gè)因素中選兩個(gè)水平。因素A的第一個(gè)水平是KH560含量2.0%,第二個(gè)水平是5.0%。因素B的第 —個(gè)水平是有機(jī)硅樹脂的含量2.0%,第二個(gè)水平是5.0%。 因素C的第一個(gè)水平是干燥時(shí)間20min，第二個(gè)水平時(shí)間 是 40min。

　　上面這三個(gè)因素對(duì)水性木器漆的力學(xué)性能都有一定的影響，相比之下，對(duì)附著力的影響更為明顯。在實(shí)驗(yàn)中分析了改性條件對(duì)附著力的影響。表1顯示了三個(gè)因素對(duì)水 性木器漆附著力的影響。通過比較三個(gè)因素的極差R和方差的值,可以發(fā)現(xiàn)有機(jī)硅樹脂的含量對(duì)附著力的影響最明顯，干燥時(shí)間的影響次之,KH560對(duì)涂層的附著力沒有影響。此外，從表1還能看出樣品1#的水性木器涂層比樣品 2#-4#具有較好的附著力。在獨(dú)立試驗(yàn)中我們將KH560的含量固定為2.0%,干燥時(shí)間固定為15 min。

　　表1正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　2.2有機(jī)硅樹脂對(duì)水性木器涂層力學(xué)性能的影響

　　為了研究有機(jī)硅樹脂的關(guān)鍵作用，在正交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ) 上，進(jìn)行了下面一系列實(shí)驗(yàn)：把KH560的含量固定為 2.0%,干燥時(shí)間固定為15min,改變有機(jī)硅樹脂的含量分別 為0、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%。發(fā)現(xiàn)有機(jī)硅樹脂含量對(duì)水性木器涂層的硬度具有一定作用。圖1顯示了有機(jī)硅樹脂的含量對(duì)水性涂層硬度性能的影響。有機(jī)硅樹脂含量 從0增加到1%的時(shí)候，水性木器涂層的硬度始終保持在H。繼續(xù)增加有機(jī)硅樹脂含量至5%時(shí)，涂層硬度不斷下降， 達(dá)到4B,此時(shí)漆膜的硬度已經(jīng)很低。這是因?yàn)橛袡C(jī)硅樹脂 含量過高，水性涂料結(jié)合力下降嚴(yán)重，導(dǎo)致漆膜變軟。

　　圖1 有機(jī)硅樹脂的含量與水性木器涂層硬度之間的關(guān)系

　　圖2有機(jī)硅樹脂的含量與水性木器涂層附著力之間的關(guān)系

　　由圖2可知，隨著有機(jī)硅樹脂的含量的增加，附著力基本呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在有機(jī)硅樹脂的含量低于2%時(shí)，附著力表現(xiàn)較好。原因是有機(jī)硅樹脂與水性涂料反應(yīng),但尚未對(duì)附著力產(chǎn)生重要影響，此時(shí)主要是依賴KH560改性的水性涂層的附著力。繼續(xù)增加有機(jī)硅樹脂的含量,會(huì)引起水性涂料內(nèi)部各化學(xué)成分比例的變化，這種比例的變化會(huì)降低涂層附著力。因此隨著有機(jī)硅樹脂的含量增多附著力會(huì)變差。

　　2.3 有機(jī)硅樹脂對(duì)水性木器涂層光澤度的影響

　　圖3有機(jī)娃樹脂的含量與水性木器涂層光澤度之間的關(guān)系

　　有機(jī)硅樹脂涂料含量對(duì)光澤度的影響如圖3所示。從圖3可以看出，水性木器涂層的光澤度隨著有機(jī)硅樹脂含量的增加數(shù)值變化很小，但相較于空板樣，其光澤度略有下降。這是因?yàn)樗云岜旧砭哂懈吖?，有機(jī)硅樹脂含量增加,在涂膜過程中體積濃度增加，形成微粗糙表面,從而降低了水性木器漆的光澤度。

　　3結(jié)束語

　　正交試驗(yàn)結(jié)果表明，硅樹脂含量決定了水性木有機(jī)器漆的力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)說明：在40°C烘箱中干燥20min， KH560的含量固定2%，有機(jī)硅樹脂含量從0增加到1% 時(shí)，水性木器涂層的硬度為H，附著力變化不大，都是1 級(jí)。繼續(xù)增加有機(jī)硅樹脂含量至5%時(shí)，涂層硬度下降至 4B,附著力下降到4級(jí)。光澤度表明：有機(jī)硅樹脂含量對(duì)水 性木器涂層光澤度的改變沒有較大作用，光澤度整體數(shù)值 在80%~85%之間。