水性聚氨(an)酯是聚氨(an)酯以顆粒(lì)形式分散(sàn)在水介質(zhì)中，其塗👈膜(mo)⭕為顆粒堆(dui)積膜。雖然(ran)成膜過程(chéng)中粒子會(hui)出現變形(xíng)，粒子間出(chu)現融合，但(dàn)其表面粒(li)子的痕迹(ji)一直存在(zai)。這種痕迹(ji)形🙇‍♀️成的表(biǎo)面凹凸會(huì)對入射光(guāng)🏒造成漫反(fan)射，使得水(shuǐ)性膜表面(mian)光澤低于(yu)聚氨酯塗(tu)膜。

水性聚(jù)氨酯比溶(róng)劑型聚氨(ān)酯成膜粗(cu)糙度大

水(shui)性聚氨酯(zhǐ)粒徑大，成(cheng)膜粗糙度(du)大

1、塗膜的通(tōng)透度

水性(xìng)聚氨酯塗(tú)層的通透(tòu)度主要與(yu)分子結構(gou)有關🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，一☀️切(qie)形成相分(fèn)離、結晶都(dou)會降低塗(tú)層透光率(lǜ)。相分離和(hé)結晶🈲會形(xing)‼️成多相結(jié)構，相之間(jiān)會形成界(jie)面，相區的(de)折射率也(ye)會有差異(yi)。相區👈界面(mian)就會散射(she)光線💚而影(ying)響透光率(lü)。

三、水性聚(jù)氨酯消光(guāng)與自消光(guang)

消光的核(he)心——塗膜表(biao)面的漫反(fan)射

消光對(dui)塗層表面(mian)粗糙度是(shì)有要求的(de)，根據反射(she)原💃🏻理，要達(dá)到很好的(de)消光效果(guo)，塗層高低(di)起伏程度(dù)必需達到(dao)下式所示(shì)的要求。

h—塗(tu)層表面粗(cu)糙起伏差(chà); λ—光的波長(zhang); α—光的入射(shè)角

對于波(bo)長λ為 380 ～ 780 nm 的自(zì)然光，α 一般(bān)選擇60°。因此(cǐ)要使塗層(céng)具有很好(hao)的效果，粗(cū)糙度應該(gāi)大于 1. 0 μm。

1、消光(guang)

消光粉的(de)消光機理(lǐ): 

在塗膜幹(gan)燥過程中(zhong)，從厚的濕(shi)塗膜變為(wéi)薄的幹塗(tú)膜時♉，塗膜(mó)厚💰度降低(di)，在塗膜變(bian)薄過程中(zhōng)，部分消光(guang)粉顆粒被(bei)頂托在塗(tú)膜表面，形(xíng)成粗糙表(biǎo)面。

消光粉(fen)是一類密(mi)度很低、蓬(peng)松帶有大(da)量空腔的(de)物質，如。二(èr)氧化矽消(xiao)光粉并不(bu)是中空球(qiú)體，實質上(shàng)它是一種(zhǒng)類似一團(tuán)棉球的物(wu)質。

消光粉(fěn)在溶劑型(xíng)和水性的(de)不同表現(xian)：

2、消光粉消(xiao)光存在的(de)問題

消光(guāng)粉在水性(xing)體系使用(yong)遇到 2 個難(nán)以解決的(de)難題：

其一(yī)是塗膜在(zài)外力摩擦(cā)下會增光(guang)形成表面(miàn)光亮劃痕(hén)

——由于消光(guāng)粉未被填(tián)充、機械強(qiáng)度低。蓬松(sōng)的消光顆(ke)💞粒在外力(lì)擠壓下會(hui)塌陷而使(shǐ)塗膜表面(mian)失去粗糙(cāo)度。

其二是(shì)消光塗層(ceng)發灰，黑度(dù)下降

——由于(yú)消光粉未(wei)被填充，消(xiāo)光粉空腔(qiang)中存在空(kōng)氣，空氣的(de)折光率為(wéi)1，遠低于樹(shù)脂，折射率(lü)差造成空(kōng)腔界面強(qiang)烈散射光(guang)🔴線，外🌈部光(guāng)線未達到(dào)塗層基底(dǐ)就在塗層(ceng)中被消光(guang)粉空腔🍉散(san)射，而散射(shè)的光線缺(quē)乏色澤為(wéi)白光。

3、自消(xiao)光水性聚(jù)氨酯

自消(xiao)光水性聚(jù)氨酯目前(qian)主要的發(fa)展方向是(shì)大粒徑，利(lì)用大♍粒徑(jing)水性樹脂(zhi)在成膜後(hòu)塗膜保有(yǒu)的粒子痕(hen)迹形🔱成粗(cu)糙表面。

需(xu)滿足以下(xia)兩個條件(jian)：

1. 粒徑必須(xu)大于 1 μm。

2. 粒子(zi)形變要小(xiǎo)。如果粒子(zǐ)形變能力(lì)強，成膜過(guò)程中會出(chu)現粒子變(biàn)形塌陷，粗(cu)糙度會降(jiàng)低。

4、自消光(guāng)水性聚氨(an)酯存在的(de)痛點

自消(xiao)光水性聚(ju)氨酯塗膜(mo)的表面凹(āo)凸粒子為(wei)實心🈲結構(gou)，其摩擦增(zeng)光現象得(de)到有效改(gai)善，但犧牲(shēng)了成膜物(wu)❤️性。

分散體(ti)粒子粒徑(jìng)大，剪切模(mo)量高，使其(qi)不能完善(shàn)成膜。為了(le)使得🔆塗膜(mó)表面粒子(zǐ)不融合獲(huo)得粗糙表(biǎo)面，其塗膜(mo)内部粒子(zi)難以融合(hé)。

塗膜是粒(li)子堆積結(jié)構而非緻(zhi)密的膜結(jie)構

四、展望(wang)——聚氨酯微(wei)球消光

1、小(xiao)粒徑高物(wù)性樹脂+大(da)粒徑微球(qiu)

大粒徑顆(ke)粒在塗膜(mó)表面富集(ji)形成粗糙(cāo)表面

小粒(lì)徑成膜樹(shù)脂構成緻(zhi)密塗層本(ben)體

參考文(wén)獻：

王武生(sheng): 水性聚氨(ān)酯塗料光(guāng)澤控制——理(li)論與實踐(jiàn)