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　　《水性木器涂料与涂装工》以理论及实践技能培训为目的，详细介绍木器家具的特征、水性树脂的分类、结构及特点、水性木器涂料涂料的配方原理和生产工艺、水性木器涂料涂装的设备和施工工艺等。着重介绍水性木器涂料涂装从底到面、从前到后，在整个过程中牵涉的各种问题，既包括了涂装过程中每个单元操作的技术要领，也涉及涂料制造中的相关理论知识。

绪论

章　木制用品的基本知识

　节　木材的构造剖析

　　1.1木材的宏观构造

　　1.1.1木材的三切面

　　1.1.2木材的主要宏观特征

　　1.2针叶材微观构造

　　1.3阔叶材微观构造

　第二节　木材的物理性质和优缺点

　　2.1木材的物理性质

　　2.1.1木材的密度

　　2.1.2木材中水分存在状态

　　2.1.3木材含水率

　　2.1.4木材的纤维饱和点

　　2.1.5木材的吸湿性

　　2.1.6平衡含水率

　　2.1.7木材的干缩湿涨

　　2.2木材的优缺点

　　2.2.1木材的优点

　　2.2.2木材的缺点

　第三节　木材的化学性质

　　3.1木材的主要化学成分

　　3.1.1纤维素

　　3.1.2半纤维素

　　3.1.3木素

　　3.2木材的少量化学成分

　第四节　木制用品的材料分类

　　4.1锯材

　　4.2人造板

　　4.3饰面材料

　第五节　木器涂装的目的与发展

　　5.1木器涂装的目的

　　5.1.1保护作用

　　5.1.2装饰作用

　　5.1.3防止水分移动

　　5.2木器涂装的发展

　　5.2.1发展水性涂料的重要性

　　5.2.2水性涂料常见的困难

第二章　水性木器涂料的组成及化学原理

　节　水性树脂的分类、结构及特点

　　1.1水性树脂的分类

　　1.1.1水性丙烯酸树脂(AqueousPolyacrylateDispersionPAD)

　　1.1.2水性聚氨酯树脂(AqueousPolyurethaneDispersionPUD)

　　1.1.3聚氨酯-丙烯酸树脂杂化水分散体(Polyurethane-acrylichybridsPUA)

　　1.1.4水性醇酸树脂(waterbomealkydresin)

　　1.2水性树脂的高分子结构特征

　　1.2.1树脂链结构对性能的影响

　　1.2.2树脂聚集态结构对性能影响

　第二节　水性木器涂料相关颜填料种类和功能

　　2.1着色原理

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第三章　水性木器涂料配方原理和生产工艺

第四章　水性木器涂装的设备和施工工艺

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　　水性醇酸树脂的合成有脂肪酸法和酯交换法，按脂肪酸或油的干性可将水性醇酸树脂分为干性油水性醇酸树脂、半干性油水性醇酸树脂和不干性油水性醇酸树脂；按水性醇酸的树脂油度可分为长油度水性醇酸树脂、短油度水性醇酸树脂和中油度水性醇酸树脂。由于引入了一定的亲水单元，水性醇酸树脂通常中短油度。

　　4.相对分子质量及大分子的链柔性

　　物质分子大小的量度是相对分子质量。对低分子化合物来说，当分子结构确定后，相对分子质量是一个明确的数值，如水分子的相对分子质量是18，那么每个水分子的相对分子质量都是18。然而，树脂是聚合物，相对分子质量只是大小不一分子的统计平均值，在高分子化学中这种特性称为相对分子质量的“多分散性”，分子链的大小以及相对分子质量的分布可以影响木器涂料的性能和施工。换句话说，同样化学名称的树脂由于平均相对分子质量和相对分子质量分布不同，会引起木器涂料物理性能和加工性的差别。

　　水性丙烯酸树脂通常采用连锁反应的自由基乳液聚合方法制得。乳液聚合法生成的聚合物分子量大，因此具有比逐步聚合得到的水性聚氨酯分子量高得多。丙烯酸树脂（C-C）链中缺少氢键，结构单元分子间作用力不如聚氨酯，但分子量高能提高整体分子间作用力（VanderWaals'force），从而对提高涂料强度有一定弥补作用。乳液聚合的PAD分子量大、固含量高（40%～60%）、黏度低，这也是丙烯酸树脂水性木器涂料的优点之一。

　　聚氨酯通过逐步（加成）聚合反应制得，聚合时生成的分子量过高会使树脂黏度太大难于分散在水中。因而PUD分子量难以达到乳液聚合的PAD同一水平。尽管PUD分子量小于PAD，但PU分子中氨基甲酸酯（-NH-COO-）结构生成大量的氢键，保证了分子间强大的作用力，氢键结合能虽然没有化学键结合能大，但远大于分子间的（VanderWaals'force）作用力。聚氨酯树脂分子中出现氢键结合大幅提高涂料的内聚能密度，木器涂料表现出更好的耐磨和强度性能。当水性聚氨酯希望分子量更大时，采用水分散后用多元胺进行后扩链，在增大分子量的同时，还生成了极性更大可使分子间作用力更强的聚脲结构，对提高木器涂料的物性作用显著。

　　前面提过聚合物多元醇软段分子链运动可提供柔性，是因为树脂链分子中成千上万的共价σ单键可以发生分子内旋转，使大分子链呈现出各种不同的空间几何形态，能够呈现各种卷曲的无规线团状态（见图2-1）的特性叫高分子的链柔性。主链的单键种类对链柔性有影响，聚氨酯是杂链高分子，除了氨基甲酸酯基团上的碳氧C-O、碳氮C-N等单键比碳碳C-C单键更易发生内旋转外，构成软段的聚酯或聚醚更是带来了大量的碳氧C-O键，使得大分子链的柔性超过丙烯酸树脂。因此，PU比PA链柔性好，耐寒性好。在丙烯酸酯共聚时加入的丙烯腈或苯乙烯单体会使树脂变硬，是因为分子链上取代基体积大（苯环）或极性大（腈基）刚性结构，阻碍分子链内旋，链柔性差。同样需要增加聚氨酯分子链硬性的时候，在分子主链上增加苯基或环状结构，如选用芳香族的二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或甲苯二异氰酸酯（TDI），或脂肪族的氢化苯基甲烷异氰酸酯（H12MDI）或异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），这些刚性结构显著提高分子链的硬度，除此之外聚合物结晶结构和交联网状结构均可限制单键内旋转，用于提高木器涂料的硬度和耐热性。

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