硅烷應用在水性涂料中應用前景

在水性涂料中使用有機硅偶聯劑助劑，可以顯著的提高涂膜的流平性、爽滑性、光澤、防粘性、耐水性、耐化學品性、耐高溫性、抗沾污性和耐印刷性等。在水性木器涂料中有機硅的應用主要包括有機硅與樹脂的物理混合和化學改性。一種用于水性木器涂料助劑的改性有機硅聚合物，與水性木器涂料的相容性大大提高，能明顯改善涂膜的流平性、潤滑性、光澤、防粘連性和耐化學品性。利用有機功能性硅烷偶聯劑CY-171與乙烯基丙烯酸反應合成了穩定的有機硅丙烯酸酯乳液，該涂膜的耐甲乙酮擦洗性優異。采用水解速度較慢的受阻乙烯基硅烷與丙烯酸進行乳液聚合，提高了有機硅接枝到丙烯酸樹脂上的含量，改善了有機硅丙烯酸乳液的聚合穩定性和貯存穩定性，該乳液具有很好的耐酸堿、耐高低溫及耐電解質穩定性。

水性聚氨酯和丙烯酸乳液是應用最多的兩種

水性木器涂料是涂料工業的新興技術之一，盡管近年來得到了一定的發展，取得了相當不錯的成績，但是在生產技術和市場化等方面還有待進一步努力。水性木器涂料的研究發展可從以下幾方面著手：進一步完善和發展高性能無缺陷水性木器涂料體系；依靠分子設計和聚合物分子裁剪技術，在水性聚合物鏈上引入特殊功能結構的組分，如含氟、含硅聚合物，賦予聚合物涂膜多功能性；進一步開拓水性木器涂料市場。隨著對水性樹脂結構、性能、成膜過程等的進一步研究，結合新的水性聚合物合成技術，水性木器涂料將會變得方便施工，涂膜性能易于設計和優化，以滿足各種不同的用途。

進入21世紀，隨著環保法規的進一步完善，以減輕地球負荷為目的，低VOC(揮發性有機化合物)或零VOC排放的新型涂料成為研發的熱點。水性木器涂料的研發更為引人注目。隨著人們環保、能源意識的增強，水性木器涂料得到迅猛的發展。水性木器涂料中甲醛的含量要求都比較低，為此，如何選用水性木器涂料用樹脂便成了關鍵，換句話說，水性木器涂料的配方和樹脂要以此為基點，同時達到優異的性能和環保的規范要求。目前市場上有百多種水性木器涂料用樹脂可供選用。

水性聚氨酯用于木器涂料時具有易于施工、流平性好，涂膜硬且韌、耐化學品性好等優點。水性聚氨酯涂料按成膜性能可分為水性聚氨酯分散體涂料和雙組分水性聚氨酯涂料。

水性有機硅改性木器涂料

水性聚氨酯分散體涂料為單組分涂料，所用樹脂屬熱塑性樹脂，聚合物相對分子質量較大，成膜過程中不發生交聯，具有施工方便的優點。它包括芳香族和脂肪族聚氨酯分散體，后者的耐黃變性優異，更適于戶外。它們的成膜性能都較好，涂膜光澤較高、耐磨性好、不容易產生氣泡和縮孔。但硬度一般，價格較貴，適合于做亮光面漆、地板漆等。與溶劑型聚氨酯涂料相比，聚氨酯水分散體涂膜的耐化學性和耐溶劑性較差，硬度較低、表面光澤度不高，而且其自增稠性差、固含量低、膜的耐水性差等，限制了其應用。交聯改性可以提高聚氨酯水分散體涂料的機械性能和耐化學品性能。首先，通過選用多官能度多元醇、多元胺擴鏈劑和多異氰酸酯交聯劑等合成具有交聯結構的水性聚氨酯分散體。其次，添加內交聯劑，如碳化二亞胺、甲亞胺和氮雜環丙烷類化合物。內交聯劑在堿性條件下相當穩定，能穩定存在于聚氨酯乳液中。涂膜在干燥過程中由于水及中和劑的揮發，使得pH值下降，交聯反應得以進行。經研究表明：水性聚氨酯復合改性材料可彌補單組分聚氨酯的缺陷，例如，1.通過環氧改性水性聚氨酯，將環氧樹脂較高的支化度引入到聚氨酯主鏈上，提高乳液涂膜的附著力、干燥速率、涂膜硬度和耐水性。2.采用氨基丙基三乙氧基硅烷與多異氰酸酯反應合成端硅氧烷聚氨酯預聚體，然后分散于水中，依靠硅氧烷水解縮合擴鏈交聯制備交聯水分散聚氨酯。

現存問題

目前，我國水性木器涂料市場并不樂觀,由于水性木器涂料在關鍵技術方面有局限，導致其漆膜在硬度、耐水性、光澤等性能上與溶劑型涂料相比還有一定的差距。另外，由于水性木器涂料固體含量低，加上水的表面張力大，施工控制較難，容易使涂膜產生流掛、豐滿度差、縮孔、魚眼等問題。因此，水性木器涂料的技術發展還面臨很多深層次的研究課題。國內產品由于在水性樹脂的核心技術方面與國外先進水平差距較大，使得國內大部分生產廠家的產品質量波動較大，造成了這一品種整體質量的不穩定，技術創新工作任重道遠。

我國注冊的涂料企業近8000多家，而從事水性木器涂料的生產企業卻廖廖無幾。絕大部分涂料企業都持觀望的態度，靜觀其變，相機進入。持這種態度的涂料企業從主、客觀上來分析，有下列幾種原因：(1)不少木器涂料生產企業仍看好溶劑型的聚酯漆市場和高固體分低粘度的硝基木器漆市場。(2)有些涂料企業因產品繁多，資金運作困難，舍不得，或者說難以抽出資金來組織工程技術人員進行水性木器涂料的研發、營銷。(3)有些涂料企業已開始從事水性木器涂料的研究，但因諸多因素的影響，產品推向市場的速度不快，或者說力度不大。

由于水性木器涂料生產企業的促銷力度不夠大，消費者對使用溶劑型木器涂料的思維定勢的作用力還較強，短期內觀點還難以轉變，這也是水性木器涂料市場不旺的主要原因之一。有少數消費者甚至提出：用水做的木器涂料能行嗎?的疑問。因為水性木器涂料對金屬包裝罐內壁有腐蝕，一些涂料企業用PVC袋子作為內襯進行包裝，再加上冬天氣溫的驟降使得水性木器涂料呈凍融狀，透明清晰度也不理想，造成了開罐外觀欠佳，難以與溶劑型木器涂料相比。這也是消費者難以接受的幾個原因。

因此，經過硅烷偶聯劑CY-171改性的水性涂料一定會成為市場的首選產品。