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木器涂料水性化已成为国际涂料发展的趋势。双组份水性聚氨酯涂料(2K-WPU)涂膜性能优异,是目前的研发重点。2K-WPU由水性聚合物多元醇和水性多异氰酸酯固化剂组成。其中羟基聚丙烯酸酯乳液(羟丙乳液)制得的2K-WPU涂膜具有优异的保色、保光和耐候性,且其分子量、Tg和羟基含量容易调节,是2K-WPU水性羟基树脂的首选。现有高羟基单体含量的羟丙乳液存在聚合稳定性差、涂膜外观差、硬度不够高、耐介质性不够好等缺点。同时,2K-WPU木器涂料配制后施工性能的变化规律不明确、涂装环境的不可控等是限制其推广应用的重要因素,急需配套涂装解决方案辅助推广。本论文研究了合成工艺、原料体系、醛酮树脂及小分子多元醇的种类和添加量对羟丙乳液聚合稳定性的影响,探明改性羟丙乳液对2K-WPU涂膜性能的作用机理,阐明了2K-WPU木器涂料的施工与干燥条件对其性能的影响规律。通过对羟丙乳液聚合稳定性的影响因素进行研究,发现采用预乳化工艺制备羟丙乳液的聚合稳定性最佳,添加醛酮树脂需随种子预乳化液加入,小分子多元醇需在乳液熟化阶段以水溶液形式加入;羟基单体亲水性越强,羟丙乳液聚合稳定性越差;选用高HLB值的阴离子乳化剂,底料加入COPS-1/2,预乳化液加入ER-10/30,羟丙乳液的聚合稳定性最佳;饥饿态加料或减少引发剂添加量适当减慢反应速率,添加链转移剂减小聚合物分子量均有助于提高羟丙乳液的聚合稳定性。通过研究羟丙乳液对2K-WPU涂膜性能的影响,发现当HEMA为羟基单体、乳化剂体系为SLS(0.5%)/ER-30(0.75%)/COPS-2(0.75%)、总羟基含量为2.0%、Tg为40℃、链转移剂添加量为0.5%时,可制得性能较佳的2K-WPU涂膜。另外,添加3.0%的醛酮树脂KR-120B改性羟丙乳液可提高涂膜硬度,添加1.0%官能度高羟基含量低的Di-TMP改性羟丙乳液可提高涂膜硬度和耐性。采用Di-TMP改性羟丙乳液配制2K-WPU木器涂料,研究施工及干燥条件对2K-WPU涂膜性能的影响,发现Di-TMP改性羟丙乳液配制的2K-WPU涂料粘度先下降后上升,使用时需先静置一段时间,待其粘度不再下降后再通过水调节粘度进行施工;其适用期为4h,用于木器时2K-WPU的NCO:OH值常在1.0-1.8之间选择;微波红外耦合干燥技术更适用于2K-WPU涂膜的干燥;2K-WPU涂膜最适宜的干燥湿度为40%-60%。