水性涂料，英語是waterbornecoatings或waterbasedcoatings，也稱為水性涂料。用于木材涂裝的水性涂料有多種分類方法，常見的有外觀、用途、施工和硬化方式、乳液類型、化學(xué)結(jié)構(gòu)和設(shè)備方法。
水性木器漆最重要的成分是乳液和樹脂類型，科學(xué)的方法是根據(jù)乳液的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)，水性木器漆可分為:
水性丙烯酸涂料。
水性聚氨酯涂料。
水性醇酸涂料。
水環(huán)氧涂料
一種凝膠涂料。
水性光固化涂料。
一、一、。
水性丙烯酸涂層。
丙烯酸水性木器漆應(yīng)用較早，目前仍廣泛應(yīng)用。自20世紀(jì)70年代以來，丙烯酸建筑乳膠漆得到了廣泛推廣，水性丙烯酸木器漆也出現(xiàn)在市場(chǎng)上。

丙烯酸乳液由以丙烯酸酯單體為主的乙烯單體通過乳液聚合而成。在聚合過程中加入乳化劑、穩(wěn)定劑、酸堿度調(diào)節(jié)劑等各種助劑，系統(tǒng)非常復(fù)雜。采用軟硬不同的單體，調(diào)節(jié)用量，改變供給方式，可以控制乳液粒子中聚合物分子的硬鏈分布，得到不同玻璃化溫度(Tg或最低成膜溫度(MFFT)的乳液。聚合時(shí)使用的乳化劑可以是陰離子型、非離子型或陽離子型，相應(yīng)的乳液和油漆也可以稱為陰離子型、非離子型或陽離子型。

僅用丙烯酸單體聚合得到的是純丙烯乳液，制成的涂料稱為純丙烯水性涂料。聚合時(shí)，可以添加其他乙烯單體來改性乳液，例如，添加苯乙烯來改善漆膜的硬度，降低成本；引入含氟和硅的單體來改善漆膜的表面性能，降低膜的表面自由度，提高疏水性和抗污染性。由此產(chǎn)生了苯丙水性涂料、氟碳水性涂料、硅丙水性涂料等品種。
丙烯酸乳液制成的涂膜耐候性好，不易變黃，硬度高，光澤好。但其主要缺點(diǎn)是耐粘性差，易發(fā)生熱粘冷脆現(xiàn)象，硬度過高則低溫成膜性差，冬季涂裝施工困難。通過自交聯(lián)聚合、無肥皂聚合、核殼聚合等技術(shù)，丙烯酸乳液的性質(zhì)得到了進(jìn)一步改善和提高，特別是采用核殼技術(shù)，將乳液顆粒制成硬核軟殼或軟核硬殼的結(jié)構(gòu)，甚至軟硬相問的多層結(jié)構(gòu)，以滿足不同施工和使用條件的需要。
二、二。
水性聚氨酯涂層。
聚氨酯是一種具有氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)的大分子化合物，通常由二異氰酸酯和多元醇通過聚合反應(yīng)制成。鑒于異氰酸酯和多元醇的多樣性，得到的聚氨酯可以是從軟到硬、從脆到韌、從高彈性到具有一定剛性的各種形式的產(chǎn)品。聚氨酯涂料也有廣泛的性能調(diào)節(jié)范圍。
根據(jù)制備聚氨酯的異氰酸酯類型，聚氨酯乳液和相應(yīng)的油漆可分為脂肪類型和芳香類型。脂肪族漆膜具有優(yōu)異的耐候性和抗黃變性，可作為室外裝飾涂料使用的芳香族水性聚氨酯多用于室內(nèi)裝飾涂料。使用的多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烴多元醇等產(chǎn)生了聚醚聚氨酯水性涂料、聚酯聚氨酯水性涂料等稱呼。
親水基團(tuán)或親水鏈段必須引入合成水性聚氨酯。最常見的親水基團(tuán)是陰離子羧酸基和磺酸基；大分子主鏈和側(cè)鏈也可以有像季銨離子一樣的陽離子基；或者引入非離子聚氧乙烯長(zhǎng)鏈和親水基羥甲基，相應(yīng)的水性聚氨酯稱為陰離子、陽離子和非離子。
聚合物得到的粒子大小有聚氨酯乳液和聚氨酯分散體(PUD)兩種，后者通常有納米級(jí)粒徑，外觀半透明，完全透明，是目前最好的水性木器漆基材之一，特別是納米乳液，與外觀白色的普通乳液不同。
水性聚氨酯成膜后具有優(yōu)異的柔韌性，常與相對(duì)剛性的丙烯酸乳液混合涂料，得到的水性木器涂料兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，特別是在低溫下成膜，具有良好的涂膜硬度。更好的方法是在制備聚氨酯分散體的過程中引入丙烯酸單體，制成以聚丙烯酸酯為核、以聚氨酯為殼的核殼結(jié)構(gòu)顆粒。該聚氨酯一丙烯酸分散體(PUA)被認(rèn)為是第四代聚氨酯分散體，特別是雜合物(Hybrid)，其性能優(yōu)于丙烯酸乳液和聚氨酯分散體的混合物，主要表現(xiàn)為涂料穩(wěn)定、低溫成膜性能優(yōu)異、不粘結(jié)、硬度高、柔軟性好、附著力好等
三、三。
水性醇酸涂料。
植物油經(jīng)醇解后與酸酐反應(yīng)形成醇酸樹脂，增加親水基團(tuán)含量可制成水溶性或可水分散的樹脂。水溶性水性醇酸外觀相當(dāng)透明，但有顏色，而醇酸乳液呈棕黃色不透明。醇樹脂分子中的不飽和鍵是漆膜性能優(yōu)異的基本保證。像溶劑型醇酸一樣，涂層的性能可以通過油度調(diào)節(jié)，油度短，干燥快，光澤高，漆膜硬度高；油度長(zhǎng)，漆膜柔韌性好，抗沖擊性好。所以水性醇酸也可以分為短油度和長(zhǎng)油度。
醇酸樹脂在木材上具有良好的滲透性，特別適合制造水性著色劑。水性醇酸的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是利用空氣中的氧氣交聯(lián)固化，所以漆膜的耐溶劑性比其他單組分水性漆好得多。改性水性醇酸是指在合成醇酸時(shí)，將丙烯酸單體接入分子中，改性后的醇酸樹脂具有顯著的保光性能。最近，為了進(jìn)一步提高水性醇酸涂料的性能，開發(fā)了醇酸/丙烯酸雜合技術(shù)，制作了以醇酸聚合物為核心、以丙烯酸聚合物為殼體的核心殼體系，親水的丙烯酸殼體不會(huì)水解醇酸核。涂裝后，油漆中的水揮發(fā)，乳液顆粒滲入木孔，線性聚合物分子通過氧化交聯(lián)成膜。
水氨酯油是由二異氰酸酯改性而成。二異氰酸酯與醇酸樹脂的羥基反應(yīng)形成聚氨酯結(jié)構(gòu)，具有一定的聚氨酯性能，同時(shí)保留了醇酸樹脂的氧化交聯(lián)特性，單組分水性涂料施工方便，性能優(yōu)異，是水性涂料中優(yōu)良品種之一。
四、四。
溶膠/凝膠涂層。
溶膠凝膠涂料是近年來備受關(guān)注的新型涂料品種。無機(jī)納米粉的發(fā)展促進(jìn)了溶膠凝膠涂料的發(fā)展。
溶膠凝膠涂料的主要成分是有機(jī)樹脂和硅烷化合物，硅烷水解產(chǎn)生溶膠，然后在固體表面收縮成凝膠。硅中的活性基團(tuán)極易與無機(jī)材料如有機(jī)樹脂或二氧化硅溶膠發(fā)生反應(yīng)，硅本身也能收縮成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，最終形成硬度高，耐刮擦，耐溶劑，耐水的漆膜。涂料中的溶劑主要是異丙醇等有機(jī)溶劑，含有少量水。嚴(yán)格來說，這不是真正的水性涂料，而是環(huán)保涂料。最近出現(xiàn)的木器涂料用的溶膠凝膠涂料是非常有前途的木器涂料新品種。
五。
水性光固化涂料。
水性光固化涂料是按固化方法分類的涂料，是重要的涂料。在任何聚合物分子中，只要引入能夠被光引發(fā)劑分解的自由基作用的活性基團(tuán)，或者能夠被高能輻射刺激產(chǎn)生活性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，就可以制成光固化涂料或輻射固化涂料。
根據(jù)固化所需的光源，有紫外線固化涂料、可見光固化涂料和電子束固化涂料，最常見的是紫外線固化涂料。光固化涂層具有高度交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，耐溶劑性、耐損傷性優(yōu)異，涂膜硬度高，作為水性地板涂料使用最廣泛，當(dāng)然也可用于水性家具涂料、水性櫥柜涂料、水性板壁涂料。
水性涂料配方的設(shè)計(jì)原理。
乳液或水分散體的用量盡可能多，因?yàn)槿橐翰牧现饕删酆衔锊牧辖M成，聚合物材料是保證最終膜性能的骨干；
添加劑的種類盡量少，不需要。這些添加劑分子成膜后，在膜中存在游離狀態(tài)，必然影響膜的機(jī)械性能
顏料和填料的用量應(yīng)該很少。只要能達(dá)到目的，越少越好。這些材料的引入必然意味著研磨添加劑的引入，從而影響膜的性能。
水性涂料，包括水性木器漆，是一種以水為分散介質(zhì)和稀釋劑的涂料。不像普通溶劑型涂料，它的配方系統(tǒng)更為復(fù)雜。配方設(shè)計(jì)不僅要注意聚合物的類型、乳液和分散體的性能，還要合理選擇各種添加劑，考慮成分之間的相互影響進(jìn)行合理匹配。有時(shí)候根據(jù)特殊要求選擇一些特殊添加劑，最終形成合適的配方。