水性木器漆為居室裝飾添精彩

■ 肖九梅 Xiao Jiumei

0 引言

1 水性木器漆的發展

在住宅居室裝修中，各類木器都需用漆加以美化修飾。涂裝工程是個工藝要求非常高的項目，直接關系到整個家庭居室裝修工程的質量。所以，人們對涂裝工程普遍都比較注重。隨著消費者綠色環保意識的加強，人們的消費觀點也發生了變化，水性木制漆固然比傳統油漆的價錢高出一部分，但消費者已認識了其優良的性能，已逐步被普通百姓接受。涂料分為水型涂料和溶劑性涂料兩種，產生污染的主要是溶劑性涂料，而運用綠色環保的水溶性涂料便可以完

說起水性木器漆，很多人都會和“綠色”、“低碳”、“環?！睊焐夏承┞撓?。水性木器漆的確是比較接近綠色，低碳和環保。而目前在市場上的木器漆基本是油性漆，油漆在使用時加入有機溶劑稀釋，有機溶劑在干燥過程中揮發，可以這樣說：我國每年使用油漆100～130萬t，就有50%約65萬t的有機溶劑揮發到空氣中，污染了環境。在油漆中的有機溶劑“天那水”（也稱“香蕉水”），有劇毒、污染、可以燃燒；另外在油漆中會有甲醛、苯等有毒致癌溶劑污染環境，而且，油漆中的游離DTI在長達5年的時間內都會不斷散發，游離DTI是有毒致癌物。

傳統的木器漆如硝基漆和聚酯漆硬度高、干燥快、耐化學品性優良，長期以來一直受到人們的青睞，但溶解固體樹脂高含量的強溶劑對人類的危害性持久，甲苯、二甲苯、氯仿等對于施工人員的健康已經造成很大影響。隨著裝修業的興起，在室內裝飾過程中和施工后殘留的大量有害物質,可能長時間保留在室內，對人們的身心健康有很大危害，是居室中無形的殺手。有報告顯示：全國每年由于室內污染引起死亡人數已達11.1萬人，每天約300人、相當于全國每天因車禍死亡的人數，更為殘酷的是，許多孕婦和兒童慘遭“油漆毒手”，有三分之一的白血病兒童的發病與家庭裝修使用油性漆有直接關系。

國家對室內裝修涂料制定了一系列的強制性國家標準,對水性木器涂料的技術指標作了規范, 2002年7月1日，國家頒布了《室內裝飾裝修材料 溶劑型木器涂料有害物質限量》和《室內空氣質量標準》的強制標準；2005年起國家已不再審批新的溶劑型涂料生產企業；2005年國家對溶劑型木器涂料企業強制實行產品認證，頒布《環境標志產品的技術要求 水性涂料》，對其中VOC含量做出嚴格限定。這些產業政策和標準，都為水性木器涂料的發展提供了有力保證。同時，歐盟REACH法規即將實施，我國出口歐盟的木器家具用漆將全面水性化。隨著我國經濟的快速發展，健康、環保成為發展主旋律。水性木器漆的溶劑是水，環境效應好且降低了對施工人員的健康危害。如大規模生產家具所用的硝基漆，固含量30%左右，約70%的溶劑在施工中揮發，既污染環境又浪費資源，歐美等國家已很少使用揮發性的木器漆涂裝家具。

我國目前水性木器漆的類型有自交聯型、酸固化型、聚氨酯水分散體型。水性木器漆與油漆相比，在節約能源和保護環境方面具有不可比擬的優越性，沒有大量的VOC揮發到空氣中，不用有機溶劑，用水做稀釋劑，節約了能源，但缺點是與溶劑型木器漆相比，干得慢，硬度低、易回黏，漆膜豐滿度上比不上溶劑型木器漆，根據水性木器漆目前所能達到的性能，家居、賓館、酒樓等公共場所裝飾裝修選用，保護與裝飾木門、護墻板等。

2 水性木器漆的主要成分和性能特點

水性涂料是指用水作溶劑或者作分散介質的涂料。水性木器漆是人們比較喜歡的涂料種類之一，水性木器漆具有以下的性能特點。

以丙烯酸為主要成分的水性木器漆，適宜做水性木器底漆、啞光面漆。該產品主要特點是附著力好，不會加深木器的顏色，但耐磨及抗化學性較差,由于光澤差所以無法制作高光度的漆，而且硬度一般、成膜性能較差。因其成本較低且技術含量不高，成為市場上的入門級產品。

以丙烯酸與聚氨酯的合成物為主要成分的水性木器漆，其特點除了秉承丙烯酸漆的特點外，又增加了耐磨及抗化學性強的特點（前兩類多用于門窗、家具）。兼具了上述兩類的優點,成本比較適中,可以自交聯亦可用于雙組分體系,硬度好、干燥快、耐磨、耐化學性能好、黃變程度低或不變黃,適合于做亮亞光漆、底漆、戶外漆等。

以百分之百的聚氨酯水性木器漆，其耐磨性能甚至達到油性漆的幾倍，為水性漆中的高級產品。包括芳香族和脂肪族聚氨酯分散體，采用脂肪族聚氨酯分散體為主要成分的水性木器漆，產品耐黃變性優異,更適于戶外。它們的成膜性能都較好,自交聯光澤較高、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。

采用水性雙組份聚氨酯為主要成分的水性木器漆涂料，是采用雙組分的，其中一組分是帶-OH的聚氨酯水性分散體，二組分是水性固化劑，主要是脂肪族的；此兩組分通過混合施工，產生交聯反應，可以顯著提高水性木器漆的耐水性、硬度、漆膜豐滿度、光澤度等綜合性能較好，具有較高的抗黃變性能，尤其適合于戶外涂裝。但是該產品在施工上較為復雜，需要專業人員指導。

水性漆是以水作為稀釋劑的漆。水性漆包括水溶性漆、水稀釋性漆、水分散性漆（乳膠涂料）3種。水溶性漆是以水溶性樹脂為成膜物，以聚乙烯醇及其各種改性物為代表，除此之外還有水溶醇酸樹脂、水溶環氧樹脂及無機高分子水性樹脂等。水稀釋性漆是指后乳化乳液為成膜物配制的漆,使溶劑型樹脂溶在有機溶劑中，然后在乳化劑的幫助下靠強烈的機械攪拌使樹脂分散在水中形成乳液，稱為后乳化乳液，制成的漆在施工中可用水來稀釋。水分散漆主要是指以合成樹脂乳液為成膜物配制的漆。乳液是指在乳化劑存在下，在機械攪拌的過程中,不飽和乙烯基單體在一定溫度條件下聚合而成的小粒子團分散在水中組成的分散乳液。將水溶性樹脂中加入少許乳液配制的漆不能稱為乳膠漆。嚴格來講水稀釋漆也不能稱為乳膠漆，但習慣上也將其歸類為乳膠漆。

水性木器漆的工藝和油漆有很大不同,油漆通常是雙組分，有固化劑和基料，油漆工有很豐富的經驗。而水性木器漆基本上是單組分，對施工的要求更高，要求對油漆工進行專門的培訓。油性漆相對硬度更高、豐滿度更好，但是水性漆環保性更好。通常油性漆使用的是有機溶劑，有污染，還可以燃燒。水性木器漆以水為溶劑的涂料，無毒、無刺激、利環保、無氣味、可揮發物極少、不燃不爆的高安全性、不黃變、涂刷面積大等優點，漆膜柔韌性好，涂料的稀釋及掌握施工時的粘度直接摻水攪和，它屬一種自然干燥的涂料，施工環境中的氣溫、相對濕度的高低直接影響著其干燥速度，一般溫度在10℃以下，相對濕度超過85% 以上時，請勿施工?，F階段水性漆還存在成本高，綜合性能差的局限，市場接受度不高。隨著人們環保意識的增強，越來越受到市場的歡迎。 隨著科技和市場的發展，水性木器漆是以后裝修漆發展的方向。

3 水性木器漆所用的樹脂及其市場種類

水性木器漆的總揮發性有機化合物的含量(TVOC)限值為 250g/L。水性木器漆中 VOC 和甲醛的含量要求都比較低, 所以如何選用水性木器漆所用樹脂便成了關鍵,即為水性木器漆的配方和樹脂要以這兩點為基準點,同時達到優異的性能和環保的規范要求。

水性木器漆所用的樹脂有水性醇酸樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂、水性聚氨酯-丙烯酸共聚樹脂和雙組分水性聚氨酯樹脂等。

水性醇酸樹脂的成膜機理與傳統溶劑型醇酸樹脂的相似，組分中的不飽和脂肪酸通過氧化固化成膜。由于水性醇酸樹脂的自動氧化成膜，因此不需要成膜助劑，使得漆液中的揮發性有機化合物趨近于零。隨著水性樹脂合成技術的不斷提高，對醇酸樹脂進行改性，以提高漆膜的物理化學性能。一般為自乳化型丙烯酸或聚氨酯改性。水性醇酸樹脂具有良好的滲透性、流動性和豐滿度，但其干性較差，保光性不好，因此如何提高其干性及保光性是今后水性醇酸樹脂的研究方向。

與溶劑型丙烯酸樹脂類似，水性丙烯酸樹脂具有低成本、高硬度、良好的顏料分散性等優點。國內外對水性丙烯酸樹脂的合成方法及涂膜耐化學品等性能提高的研究也在不斷進行，目前已經有多種合成及改性方法。例如單相/多相(嵌段型)、自交聯型、無皂聚合物型、水分散體型及含—OH的雙組分丙烯酸類等。常溫自交聯水性丙烯酸樹脂乳液具有良好的干燥速度及抗黏性。而核-殼結構丙烯酸乳在成膜性能方面也有很大的提高。

水性聚氨酯樹脂具有良好的施工性、硬度及耐化學品性能等優點。目前市場上主要有陰離子型、陽離子型和非離子型三大類水性聚氨酯分散體，其中以陰離子型分散體居多。以水性聚氨酯樹脂為主要成膜物質的涂料在多種性能上優于水性丙烯酸樹脂，但其成本較高。往往兩者按不同比例搭配使用以平衡涂膜的性能及成本，考慮到兩者有限的相容性，可以采用水性丙烯酸分散體與水性聚氨酯分散體搭配。

近年來，研究人員綜合了水性聚氨酯的耐磨性、耐化學品性和水性丙烯酸樹脂的潤濕性、顏料的分散性等特點，通過化學接枝改性的方法，制備出了水性聚氨酯-丙烯酸共聚樹脂。在控制成本的同時，大大改善了涂膜的耐化學品、耐溶劑性及耐沾污性等物理化學性能。與單組分水性木器漆相比，雙組分水性木器漆具有更為優良的硬度、光澤、耐水性、耐化學品和耐候性等物理化學性能。與溶劑型雙組分聚氨酯涂料不同，水性異氰酸酯不僅與羥基反應，同時也與水發生反應，生成大量CO2氣體，這些氣體如果在成膜前不能及時排出，很容易造成涂膜起泡現象，同時水性異氰酸酯的價格也居高不下，因此雙組分水性聚氨酯木器漆的應用受到了一定限制。

盡管當前市場上水性木器漆品牌眾多，但按其主要成分的不同，不外乎分為以下四類：一是以丙烯酸為主要成分的水性木器漆，主要特點是附著力好，不會加深木器的顏色，但耐磨及抗化學性較差，漆膜硬度較軟，鉛筆法測試為HB，豐滿度較差，綜合性能一般，施工易產生缺陷，因其成本較低且技術含量不高，是大部分水性漆企業推向市場的主要產品，這也是形成大多數人認為水性漆不好的原因所在；其優點是價格便宜。二是以丙烯酸與聚氨酯的合成物為主要成分的水性木器漆,其特點除了秉承丙烯酸漆的特點外，又增加了耐磨及抗化學性強的特點，有些企業標為水性聚脂漆；漆膜硬度較好，鉛筆法測試為1H，豐滿度較好，綜合性能接近油性漆,目前國內只有少數幾家企業可以生產。三是水性聚氨酯用于木器涂料，其綜合性能優越，具有流平性好、耐化學品性好、易施工、豐滿度高,漆膜硬度可達到 1.5～2H等優點，耐磨性能甚至超過油性漆，使用壽命、色彩調配方面都有明顯優勢，為水性漆中的高級產品；但性能好的水性聚氨酯多為進口,價格貴,固含量偏低,因此影響涂膜的豐滿度, 需多次涂覆,用于木器涂料時膩子不易打磨。四是偽水性漆，使用時還要添加固化劑或化學品，比如“硬化劑”、“漆膜增強劑”、“專用稀釋水”等等，有些也可以加水稀釋，但溶劑含量很高，對人體危害更大，有些甚至超過油性漆的毒性，還有一些企業標為水性聚酯漆，消費者很容易分辨出來。

4 水性木器漆的涂裝方法

水性木器漆歷經了多年的推廣,隨著技術的不斷成熟,水性木器漆的市場份額越來越大，消費者的認知程度也越來越高。水性木器漆的施工要求則復雜得多，體現在不同的形狀的木制產品需要不同的施工方法,其流平性、光澤要求很高,每一遍漆之間還需要打磨。由于水性木器漆自身的特點,在流平性、光澤展現、潤濕底材上與油性的木器漆有差距，所以在施工上有更高的要求。

新木材必須做到平整光滑，而且必須清除掉表面的浮塵和木屑。對于舊漆膜，一般要求打磨平整，如果有破損或者不牢固的地方，必須把全部漆膜打磨干凈。每道工序應選擇合適的砂紙打磨，一般木胚打磨選擇200#左右的砂紙。木器必須除凈油污，否則會影響附著力，如有必要可以采用堿洗的方法去除油污。在已表面處理好的木材上批刮1～2遍透明膩子，用于填補基材的縫隙、缺陷和較深的木紋。刮涂或刷涂透明膩子時宜薄層多遍施工，以填平木紋縫隙為佳，刮涂或刷涂透明膩子后，應繼續打磨表面并除去木材表面的透明膩子，這樣就不會影響木材的天然紋理。對水性透明膩子的要求是：透明度高、干燥快、打磨性好、強度高、附著力好、不易脫落，同時要求透明膩子貯存性能好、不分層。刷涂1～2遍透明底漆用于封閉填充，增加漆膜豐滿度，減少面漆涂裝次數。刷涂底漆時宜薄層施工，不宜太厚。對基材濕潤性好、滲透性優異，能在基材上形成一層均勻持續的漆膜且不影響與下一層漆膜間的附著力。刷涂或噴涂2～3遍面漆用于木器表面，起到裝飾、保護木材的作用。施工時被涂面應平整光滑，刷涂或噴涂面漆2～3遍，4h左右干透后用800#或1500#的砂紙輕輕打磨表面，除塵后方能涂裝下一層。刷涂或噴涂面漆時宜薄層多遍施工，不宜重疊施工。

對于實木家具，批刮透明膩子和補釘眼宜采用刮涂的方法施工，底漆一般采用刷涂的方法施工，面漆一般采用噴涂的方法施工。噴涂的效率最高，效果最好，但是存在浪費，耗漆量較大的缺點。而對于一些形狀不規則，或者噴涂不能夠施工的地方，宜采用刷涂方法施工。那樣就會對漆的流平性要求較高。水性木器漆的施工需要根據木制品不同的形狀，環境干燥條件，生產效率的要求以及水性木器漆自身的特點來選擇合適的施工工藝。

5 水性木器漆產業發展前景

由于水性涂料自身所具備的環保性，受其氣候和消費習慣影響，在歐美、日等國,其市場占有率已在60%以上,而我國這一比例明顯偏低,尤其是水性木器漆，更是難以和國際水平相匹敵。數據顯示，2008年前后，歐洲的木器涂料市場通常分為民用漆、地板漆以及工業漆三大類，在民用漆市場中，水性化比例已達20%，透明罩光木器漆的水性化比例已達38%，在歐洲各國，水性木器漆的使用比例不盡相同，如英國、德國及北歐一些國家，其木器漆水性比例已比較高，透明罩光木器漆的水性化比例高達40%～70%.在木質地板涂料市場中，歐洲各國的水性化比例分別為5%～80%不等，在工業木器涂料市場中，水性漆的比例在7% 左右。雖然水性漆在我國市場發展較晚，但是隨著國人經濟收入及生活水平的不斷提高，對于健康的關注度也隨之升高，所以，購買和使用水性涂料已經成為人們一種自然的消費理念，隨著經濟的快速發展，水性涂料在我國的發展非常迅速，目前我國家裝用的內外墻建筑涂料都已采用水性乳膠漆，公眾認知的品牌有：立邦、多樂士、華潤等等。相對于建筑乳膠漆的普遍應用，木器漆的水性比例卻遠遠小于建筑涂料。雖然水性木器漆未來市場發展被業內所看好，但是我國水性木器漆仍存在實質性的問題有待解決。首先，水性涂料漆膜硬度相對于溶劑型的本就偏軟，水性木器漆更是如此。中國人非常偏重于漆膜硬度和豐滿度，然而，我國的地域廣闊，各地環境各不相同，對涂料漆膜的要求就會更高。而從飲食結構和生活習慣上看，中國人喜歡的多為以煎炒烹炸的熱湯熱菜居多，這樣對木器家具漆的漆膜耐高溫性、防污梁性也都提出更高的要求。

作為發展中國家的中國，各行各業都處在高速發展階段，水性涂料亦不例外。目前雖然我國水性涂料上的產品質量良莠不齊，但是水性涂料在中國市場已經構成一定的消費理念，發展水性涂料也成為國內市場必然趨勢。水性木器漆在我國使用量雖然所占比例不大，但是隨著人們對于健康環保理解的加深，將來無論是在直接選購木器涂料，還是相應木器產品上，都會以水性為首要參考依據，相信在未來市場中無論是水性木器漆，還是由水性漆裝飾過的木器家具、玩具等都將成炙手可熱的產品。

現如今，人們生活的水平日益提高，在裝修的過程中越來越關注環保與健康，從而推動了水性涂料的需求。其次，由于我國涂料業在水性涂料的研究、生產和應用等方面正以前所未有的速度向前推進，新產品層出不窮，擴大了水性涂料的市場空間。還有，上述提及到的由于原料價格不斷上漲的緣故，導致油性涂料價格高于水性涂料的價格，這種局面的出現，也助推了水性涂料發展的一個難得機遇。隨著環保法規的進一步完善，以減輕地球負荷為目的，低VOC或零VOC排放的新型涂料成為研發的熱點，水性木器漆的研發更為引人注目。

6 結語

水性木器漆所用樹脂市場形態豐富，種類齊備，可滿足制備與溶劑型木器涂料性能等同的水性涂料制備要求；消泡劑、流平劑、潤濕劑等都能完善涂膜性能；顏料、染料已廣泛應用，DIY與家具工業化用水性木器涂料的施工工藝也逐步成熟。技術提高的同時，很多水性木器漆所用原料實現國產化，使得水性木器漆的生產成本降低；近年國際市場化工原料、溶劑大幅漲價，增加了溶劑型涂料的成本，無形中縮小了水性與溶劑型木器漆的價格差。由于施工可操作性增強，目前部分國內裝飾公司將水性木器漆列入推廣計劃，并培訓相應涂裝隊伍，避免因對其不了解導致施工質量下降。一些地區原產溶劑型木器漆的企業，都進行技術儲備欲進軍該市場?？梢灶A見，隨著我國建筑、工業的發展壯大，水性涂料的應用領域也將更加廣泛，而隨著國家及全社會對于“低碳”理念的不斷推進和深化發展、深入人心，水性木器漆性價比達到消費者的心理需求，相對于溶劑型涂料更具優勢的水涂料產業其發展前景亦十分可觀，水性木器漆產業化時代即將來臨。

[1]涂偉萍編著.水性涂料.北京：化學工業出版社2008年.

[2]朱萬章,劉學英編著.水性木器漆.北京：化學工業出版社2009年.

[3]陳澤森編著.水性建筑涂料生產技術.北京：中國紡織出版社2010年.