Page 20 - 2025水性涂料虚拟专辑

孙会 等：水性植物基疏水涂料的制备及性能研究

9278—2008《涂料试样状态调节和试验的温湿度》规 表2 PVC对涂膜性能的影响
定的条件养护涂膜。 Table 2 Effect of different PVC on film properties
1. 3 性能测试与表 PVC/%
项目
涂膜水接触角测试：采用接触角测量仪参考 35 40 45 50
GB/T 30447—2013《纳米薄膜接触角测量方法》进行 硬度 HB HB H H
测试。 光泽（60°） 8. 4 6. 3 5. 8 5. 5
涂膜表面形貌测试：采用扫描电镜进行测试，加
轻微 无 无 轻微
速电压为 8 kV，工作距离 7. 4 mm，放大倍数为 自清洁性 雨水 雨水 雨水 雨水
100倍。 污痕 污痕 污痕 污痕
自清洁性测试：按照 GB/T 31815—2015《建筑外 2 3 2 2
表面用自清洁涂料》测定产品自清洁特性。户外雨 表面 无水乙醇 3 4 3 2
水污痕试验 90 d，按照规定完成试验后，将试验板用 耐污
氢氧化钠溶液（25%） 4 4 3 3
自来水冲洗 3 min，然后放置 24 h后，观察涂层表面雨 染性/
级 双氧水（30%） 4 5 5 4
水污痕的颜色深浅与密度，比对雨水污痕试验等级
食用油 5 5 5 4
对照图片，目测评定试验板的雨水污痕等级。以 2块
试验板中雨水污痕试验结果较好的一块板的结果 由表 2 可知，铅笔硬度随 PVC 的提高而增大，光
报出。 泽随 PVC 的提高而降低。涂料体系的 PVC 对涂膜的

表面胶合强度、耐污染性和耐沸水性：按照 GB/T 自清洁性影响较大，PVC越低，涂膜越容易回软发黏；
17657—2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方 PVC 越高，涂膜硬度越大，越不容易沾灰；在 PVC 为
法》规定的表面胶合强度测定——方法 2、耐沸水性 40% 时，自清洁性优。主要是因为随着涂料体系中
测定、表面耐污染性能测定——方法 1 进行测试，并 PVC升高，涂膜的耐污染性提高，直到PVC=临界颜料
按照标准规定进行等级评定。其中耐污染性按以下 体积浓度（CPVC），当 PVC>CPVC 时，涂膜变成多孔
规定评定试件表面变化等级，分别按 5种污染物在两 结构，涂膜的耐污染性明显下降 。综上所述，在乳
[23]
种试件表面状态下（覆盖或未覆盖玻璃盖板）的测试 液不变的情况下，PVC 为 40%，涂膜铅笔硬度、光泽、
结果的最低级别表示。 表面耐污染及自清洁等性能最优。
5 级：无明显变化；4 级：光泽和/或颜色有轻微变 2. 2 固化剂对涂膜性能的影响
化；3 级：光泽和/或颜色有中等变化；2 级：光泽颜色
基于表 1 配方，当 PVC 为 40% 时，固化剂对涂膜
有明显变化，和/或表面结构轻微变化，如出现裂纹鼓
性能的影响如表3所示。
泡；1 级：表面结构明显变化，和/或变色，和/或全部或
采用基于六亚甲基二异氰酸酯（HDI）的低黏度
部分分层。
亲水改性脂肪族聚异氰酸酯作为固化剂，由表 3可以
按照 GB/T 9286—2021《色漆和清漆 划格试验》
看出，相同类型的固化剂对涂膜铅笔硬度、光泽以及
测试涂膜附着力；按照GB/T 6739—2006《涂膜硬度铅
耐污染性影响不大，但固化剂 2的表面胶合强度平均
笔测定法》测试涂膜铅笔硬度；按照 GB/T 13891—
值为 1. 57 MPa，且涂膜沸水煮后与无机板材有良好
2008《建筑饰面材料镜向光泽度测定方法》测试涂膜
的粘接性。为使水性植物基树脂内羟基完全反应，
光泽。
在实际的实验过程中固化剂会添加过量。此时会发
2 结果与讨论 生 2类反应。第一类是羟基—NCO 反应生成仲胺基。
第二类是异氰酸酯的自聚反应。异氰酸酯的自聚产
2. 1 PVC 对涂膜 、光 及自清 性 物主要包括二聚体、聚酰胺以及异氰脲酸酯等，最终
的影响 产物主要取决于占优势的中间体 。不同厂家生产
[24]
水性植物基乳液固含量为 65%，固化剂采用 的相同类型的固化剂，受原料、制备过程等影响因
HW-2100，除颜填料外其他组分依照基础配方，仅改 素，并非完全相同，因此找到适合应用于无机板材的
变PVC，涂膜铅笔硬度、光泽及接触角如表 2所示。 固化剂显得尤为重要。

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