水性聚氨酯消光树脂介绍

常见的水性聚氨酯消光树脂的制备都是在水性聚氨酯乳液中添加消光剂或消光粉，以此来达到消光的目的，不过添加消光剂的树脂因消光剂会发生沉淀，使体系的稳定性下降。因此不添加消光剂的水性聚氨酯自消光树脂研发制备，近年来受到人们的广泛专注。不同的应用场景要求的光泽度不同，色泽柔和的亚光涂料通常会给人以优雅、舒适和恬静的感受，比如仪器仪表、家具、合成革等表面涂饰，都需要低光泽的涂饰剂和表面处理剂。

光泽是光线投射到物体表面，物体表面对光线的反射能力，不同的物体，表面的光泽不一样，衡量物体表面对光线反射能力的大小，称为光泽度。反射光量越小，光泽度越小。

涂膜光泽影响因素水性涂料通常由分散体、水、助剂和颜填料等组成，属于混合物体系，各组分的参数、涂装工艺、涂膜的形成过程和施工环境的差异都会影响涂膜的光泽。

1.涂膜表面的粗糙度，物体表面的粗糙度直接影响涂膜的光泽度。当光线投射到物体表面，一部分光线会被物体吸收，另一部分会发生反射、散射或表面越光滑，被反射的光线越多，光泽度越高；反之，物体表面越粗糙，物体的光泽度下降。

2.涂膜的成膜过程，涂膜的形成过程对涂膜的表面粗糙程度产生了决定性的影响。水性聚氨酯涂料涂刷在物体表面上以后，涂膜在失水干燥的过程中会变薄并收缩，一些悬浮    的重粒子就会在表面重新排列，造成涂膜表面的不平整。成膜的速度会影响表面的规整性，进而对涂膜表面光泽造成较大影响。

3.其他因素，人们在研究中发现，当颜料颗粒的直径小于０．３μｍ时，可以获得高光泽度的涂膜；当粒径在３～５μｍ之间，可以得到消光效果好的涂膜。

水性聚氨酯消光树脂可以分为物理消光和化学消光。通过添加消光剂，使涂料在成膜时获得凹凸不平的表面，减少反射，获得低光泽度是物理消光，而化学消光则是利用基体树脂分子链上的消光基团吸收光，以达到消光目的。

常见的消光剂可以分为有机消光剂和无机消光剂。

有机消光剂：

金属皂是早期人们常用的一种消光剂，主要是一些金属硬脂酸盐，像硬脂酸铝、硬脂酸钙和硬脂酸镁等。其中，硬脂酸铝应用的最多。金属皂的消光原理是基于它和涂料成分的不相容性，悬浮在涂料中，成膜时则分布在涂膜的表面，产生微观粗糙度，减少涂膜表面光的反射而达到消光目的。缺点是与水性树脂的极性相差太大，很难在水性体系中分散。

蜡是使用较早且较广泛的一种消光剂，涂料涂膜后随着溶剂的挥发，蜡析出，以微细的晶粒悬浮在涂膜表面，造成散射增加而起到消光作用。蜡作为消光剂的特点是使用简便，且涂膜具有良好的手感和耐水、耐湿热性。但蜡层形成后也会阻止溶剂的挥发和氧气的渗入，影响涂膜的干燥和复涂。同时在水性树脂中分散性不好，相容性差，容易破乳或凝胶。

桐油也可以在涂料中作为消光剂使用，主要利用桐油中共轭双键的高反应活性，接触涂料漆膜的不同介质面：底材和空气的氧化交联速度不同，使涂膜表面变得凹凸不平而达到消光效果。

无机消光剂：

硅藻土、高岭土、滑石粉和二氧化硅等都是专用作消光剂的功能细料。在涂膜干燥时，它们的微小颗粒会在涂膜表面形成微粗糙面，减少光线的反射获得消光外观。这类消光剂的消光效果受到很多因素的制约，缺点是消光剂的加入降低涂料的耐水性和耐醇性，对清漆的透明度影响较大，不能很好的显示被涂饰物体表面的纹理。

水性聚氨酯亚光涂料的主要制备方法是在水性聚氨酯分散体中加入二氧化硅消光剂，配合消泡剂、固化剂、增稠剂和流平剂进行制备。消光型合成革用水性聚氨酯涂饰剂的制备方法也是加入消光粉使涂饰剂产生消光作用。二氧化硅作为消光剂具有一系列优点：化学性质稳定、消光效率高、透明性好、加入量少以及储存性好。二氧化硅消光剂主要有气相二氧化硅、沉淀二氧化硅和气凝胶二氧化硅。但二氧化硅在用作消光剂时，其颗粒的孔体积、平均粒径及粒径分布、干膜厚度以及颗粒表面是否经过处理等因素，都会影响消光效果。添加消光剂降低涂料光泽度的同时也带来不少缺点，如乳液的稳定性降低、黏度增大；制得的涂层脆性增大，易破碎脱落，抗蚀性和耐刮性、耐弯折性等性能特性下降。

水性聚氨酯自消光树脂没有通过添加消光剂就可以达到消光效果，避免了因消光剂的介入带来对性能的影响，同时也可以达到二氧化硅等消光剂存在时一样的性能，不过，这方面树脂的性能还不够完善，需要进一步的改进。