工业木器涂料包括几个市场领域，包括家具、厨房橱柜、建筑产品和装饰涂料。这些市场的需求很大程度上取决于应用领域。外观性能侧重于高耐久性和抗湿度，而内部涂料要求具有划伤、化学和耐磨等性能。

室内市场最大的部门之一是家具行业。几种树脂技术，包括溶剂型(S2022世界杯八强水位分析B)，水性(WB)， UV聚氨酯分散体(PUDs)和自交联丙烯酸，被用于这个市场。在决定使用哪种技术时，重要的是要考虑几个标准，包括加工、性能、美观、挥发性有机化合物和成本。图1比较了每种技术的优缺点。

在北美使用的主要技术是溶剂性的，包括硝化纤维(NC)和酸固化转换清漆。这些涂料有很多好处，包括快速干燥时间，非常高的光泽和增强的木材外观。它们也非常经济，可以通过喷涂、轧制、窗帘涂层和浸渍轻松应用。然而，使用这些材料的一个显著缺点是高水平的VOCs和有害空气污染物(HAPs)，以及有限的清漆锅寿命。由于对降低VOC和甲醛排放的规定越来越多，现在对环保涂料的需求越来越大。¹这一转变为水性技术打开了大门，包括UV PUDs和自交联丙烯酸。2022世界杯八强水位分析

UV pud作为溶剂型树脂的替代品越来越被接受，因为它们的排放非常低。它们以最小的流程问题提供高端性能。由于UV PUDs是高分子量聚合物，固化网络的交联密度与100%固体体系相比较低，限制固化后的收缩，并导致与大多数基材的良好附着力。它们天生具有良好的机械性能，因为它们具有坚硬的聚氨酯和尿素结构域，可以形成氢键，再加上来自多元醇等原材料构建块的选择的更软的结构域。使用WB UV的一些挑战与处理有关。在固化之前，水必须完全释放，并且必须考虑湿度等因素，以最大限度地减少由于不完全干燥而产生的缺陷部件。此外，与合成材料相比，这种技术的成本更高。

自交联丙烯酸分散体也包括在WB树脂技术中。2022世界杯八强水位分析总的来说，由于聚合物颗粒的相分离形态，它们具有良好的耐久性，并且可以配制成低聚结需求的高性能涂料。根据所采用的聚合策略，可以实现几种类型的形貌，这也会影响薄膜的性能，如抗块阻(图2)。这些材料还可以与WB UV树脂混合，以提供更经济的配方，同时保持优异的性能。值得关注的领域包括表面活性剂的存在，这是聚合物颗粒胶体稳定所必需的。这些成分可以迁移到薄膜表面，赋予薄膜水敏感性，或可能导致在配方过程中起泡问题。关于美学，亚克力也不是特别注意增强木基板的外观，大多数情况下缺乏湿透明度。虽然与SB/NC漆相比，WB丙烯酸是更高的固体，但它们通常不会产生光滑的触觉。

本文介绍了一种新型自交联丙烯酸酯-阿尔伯丁克^®介绍了AC 3630，并对其在KCMA和家具涂料中的性能进行了回顾，并与传统的自交联丙烯酸和SB饰面，特别是一种商业转换清漆进行了比较。AC 3630的特点包括出色的湿透明度，良好的木材色调，高耐污性，快速干燥时间，低颗粒上升和多孔基材上的优良薄膜。与传统乳剂相比，该产品的表面活性剂含量也较低，从而形成低泡沫配方和良好的耐水性。

实验

表1总结了本研究中包括的丙烯酸乳液的性质。单相和多相产物都包括在这个评估中，不同的MFFT范围从大约。20-45°C。根据厨房橱柜制造商协会(KCMA)，树脂是为工业木材应用配制的。²以及个别家具制造商在VOCs <200 g/L时的规格。所有配方都经过调整，使其固体含量相等，并包括标准添加剂，如消泡剂、蜡添加剂、流平剂和流变改性剂。一种商业转换清漆也在这项研究中进行了评估。总VOC含量为550克/升减去免溶剂。

涂层木板的制备遵循以下四个步骤:

1. 在樱桃木单板上喷洒大约4-5湿密尔的涂层。
2. 风干15分钟。
3. 在50°C下强制干燥15分钟，然后冷却15分钟。
4. 面板用320硬脂和超细砂海绵打磨，并重复该过程为第二次涂层。

选择KCMA和家具测试方法

耐化学/污渍:在测试面板上涂抹足够的化学/污渍，以创建一个0.25- 0.5英寸直径的斑点。盖上手表玻璃。等待16- 20h。去除化学物质/污渍后，用水清洗面板表面。在0到5的范围内评价每种化学物质/染色剂，0表示完全破坏薄膜，5表示对薄膜没有影响。使用的化学物质有:醋、柠檬汁、橙汁、葡萄汁、番茄酱、咖啡、橄榄油、1%的洗涤剂溶液、芥末、水。

洗涤剂和耐水性(边缘浸泡):准备0.5%的洗涤剂溶液(Dawn)，浸泡#8纤维素海绵。将涂有涂层的面板放在海绵上24小时，并记录任何膜失效。合格等级表示没有起泡、变白或明显的变色。

刮附:从每个测试板上剪下4x7英寸的薄片。用BYK平衡梁刮附和破损测试仪测试附着力，重量为5000克，使用环笔。在0到5的范围内，0表示完全去除薄膜，5表示对薄膜没有影响。

压痕:从每个测试板上剪下4x7英寸的薄片。用BYK平衡梁刮附和Mar测试仪测试圆珠笔压痕，重量为300克，使用小笔#5785。等待1小时后评估面板。及格/不及格的比率。任何从24英寸的距离可以看到的压痕都被认为是失败的。

耐沸水:将10毫升沸水涂在测试板上。将一个装满沸水的陶瓷咖啡杯放在10毫升的水上。等待1小时后，取下杯子，用纸巾擦拭。等待24小时，检查是否变白。

Scotch-Brite™抗划伤:在Form 3B-H Leneta卡上进行3mil抽吸。风干10分钟，然后在50°C下用力干燥10分钟。测试前等待14天。记录涂层的光泽度(60º)。从绿色的Scotch-Brite磨砂板上取一个2英寸见方的地方。在垫子上放置200克重物。在涂层表面来回滑动衬垫10次。取下衬垫，记录光泽。报告光泽丢失。

Koënig摆硬度:在玻璃面板上向下拉150微米。风干10分钟，然后在50°C下用力干燥10分钟。7天后测量Koënig硬度。

结果与讨论

如前所述，工业木材应用的溶剂型涂料的主要选择之一是转换清漆。转化清漆是油基醇酸，尿素甲醛和三聚氰胺的混合物。他们使用强酸催化剂，如对甲苯磺酸，导致锅寿命为24至48小时。转换清漆在工业木材上表现出非常好的性能，然而，他们有非常高的挥发性有机化合物，甲醛被列为致癌物。比较了传统的转换清漆与水性自交联丙烯酸乳液。喷有转换清漆的面板显示出优异的湿透明度，快速干燥时间，良好的木材色调和表面润湿性。在亚克力材料中，只有AC 3630具有类似的清晰度，赋予良好的木材色调，并显示出出色的坚持和建立在基材上。事实上，AC 3630的罐内清晰度明显优于其他丙烯酸酯，这可以从纯乳液的低浑浊度中得到证明(图3)。与其他丙烯酸酯相比，它还观察到木材表面的颗粒上升很少。所有涂层均表现出良好的抗指甲损伤性能。7天后，用Koënig测试仪测量表面硬度。与转换清漆相比，所有的丙烯酸树脂都要软得多(<100秒)，但AC 3630是组中最硬的(图4)。尽管存在这种差异，丙烯酸涂层部件在工业环境中可以满足阻挡性能的要求。

根据KCMA标准进行了耐化学性测试(图5)。除AC-03涂层在葡萄汁、咖啡和乙醇(50%)中表现较差外，其余涂层的性能均良好。对边缘浸泡试验进行了评价，除AC-01外，其余涂层均通过，效果良好。这个测试模拟了一块浸泡过洗涤剂的洗碗布铺在垂直的橱柜门上。必须仔细选择丙烯酸，因为表面活性剂可以赋予水敏感性的薄膜。因此，使用含有少量表面活性剂的材料是有很大好处的。

进行了几次测试以评估家具应用的性能。针对这个市场定义了各种需求，并划分为机构应用和住宅应用。图6展示了涂层的抗划伤性数据。在摩擦前后记录光泽度，并计算%的光泽度损失。数值越低，性能越好。低mfft的丙烯酸表现类似于转换清漆，其光泽降低了25%。进一步的改进可以通过将pud与丙烯酸树脂混合来提高耐磨性。对刮附性能也进行了测试，结果表明，与转换清漆相比，所有丙烯酸树脂的刮附效果都较好，表现为部分脱层和变白。图7给出了沸水阻力结果。转换漆的性能一般，而其他丙烯酸涂料的性能则要优越得多。

结论

水性自交联丙烯酸乳液是工业木器涂料中SB饰面的合适替代品。它们可以在较低的VOCs下配制，没有锅寿命问题，具有生产高性能涂料的良好特性。还介绍了一种低表面活性剂含量的新型丙烯酸酯。此外，这一新开发还提供了改进的应用特性，这些特性来自于出色的雾化和木材润湿，与SB系统相比具有良好的光学清晰度，木材的温暖性和低颗粒升起。进一步的开发正在研究色素配方和与pud的混合组合。n

参考文献

¹霍华德，C.等人，从进化到创新。PCI杂志，2014年5月。

²ANS/KCMA A161.1-2012，厨房和梳妆台橱柜的性能和结构标准，2012。

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作者:Terri Carson，博士，技术服务和质量控制总监;高级应用化验师Laurie Morris;和Jim Bohannon，高级应用化学家| Alberdingk Boley公司，格林斯博罗，北卡罗来纳州