木器涂料具有保护木制品,提高木制品表面装饰性等作用。传统木器涂料含有大量有机溶剂,对大气环境和施工人员的身体健康造成较大危害。水性木器涂料近年发展很快,但是表面涂膜物理性能较差,涂装效率低,干燥速率慢。紫外光固化涂料性能较好,但由于粘度较大不适宜喷涂工艺,对于复杂木构件涂饰应用较为困难。为此,本文以提高水性涂料涂膜性能和成膜速度为目标,通过分析水性紫外光树脂、成膜助剂、消泡剂、光引发剂种类等对水性紫外光(UV)固化木器涂料涂膜性能的影响,制备快干型水性UV固化木器涂料;探讨涂布量与温度对水分干燥时间与涂膜性能的影响;分析干燥固化后涂膜表面形貌,涂料在木材表面的渗透情况,光固化前后基团变化等特征。主要结论如下:(1)初步制备了一种快干型水性UV木器涂料。水性光固化树脂选用高固含(≥98%)聚氨酯丙烯酸酯树脂,优化的助剂体系由聚醚硅氧烷共聚物消泡剂、光引发剂2959、有机硅双生结构表面活性剂,消光粉ED30等组成。制备的涂料涂膜性能良好,涂膜附着力0-1级,铅笔硬度2H-3H,磨耗值≤0.05g/100r且涂膜表面未磨透。涂料中重金属、甲醛、苯系物、乙二醚及酯类未检出,TVOC为22 g/L,环保性能优异。(2)相同涂层厚度,水分干燥时间随涂料固含量的增大而减小。相同固含量,涂层越厚,干燥时间越长,但涂层的水分挥发率存在差异。干燥时水蒸发速率过快,涂层表面会泛白,硬度、附着力下降,涂层干燥应控制水分蒸发速率。(3)温度对干燥时间的影响明显。在35℃—65℃范围内,温度对干燥时间的影响明显涂膜表干、实干和完全干燥时间随温度增加而减少。制备的水性UV涂料干燥效率较高,温度35℃,60μm湿膜表干时间90s-120s,实干时间4min,完全干燥时间20min;温度65℃,60μm湿膜表干时间30s-60s,实干时间1-2min,完全干燥时间缩短为6min。当温度55℃以上,一次涂布涂膜表面出现针孔、细小的鼓泡等现象。(4)随涂布量增加,木材中的羟基与涂层反应可形成氢键或酯键。(5)水滴在涂饰试件表面的接触角随涂布量增加而增大,但当表面形成均匀连续的涂层时,涂布量对接触角的影响不大;试样表面覆盖度和平整度随涂布量增加逐渐提高,木材的导管槽与表面凹凸被不断填平,但涂层背面逐渐出现空洞,存在明显的气泡;涂料大量分布在基材表面,少量渗透进入了基材,最大渗透深度为35μm,但涂料的渗透性随涂布量增加变化不显著。