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    由于古代建筑中大多都是由木材制作的，而木結構尤其是戶外木結構古建筑等長期處于自然環境的腐蝕條件下，對于其壽命及美觀具有極大的影響，其最簡單有效的防護手段就是涂覆木結構透明防火涂料。木結構透明防火涂料不僅具有裝飾美化作用，而且對木材有很好的防腐保護作用，延長其使用壽命。

    在我國用于木結構防腐及裝飾的主要是溶劑型木結構涂料，分為硝基類、醇酸類、雙組分聚氨酯類等。溶劑型木結構涂料在生產和施工過程中使用大量揮發性有機溶劑，如苯、甲苯、環己酮、甲醛、鹵代烴等，都會對環境及人體健康造成極大的危害。

    隨著我國經濟的快速發展和人民生活品質的不斷提高，保護環境和節約能源越來越受到重視，對于涂料的污染和毒性問題也日益受到關注。水性木結構涂料以水為主要分散介質，僅含有極少量的溶劑，而其施工方法又與傳統溶劑型木結構涂料相似，使用方便，因此極具發展潛力。

    水性木結構防火涂料中最具代表性成膜物的有丙烯酸乳液類和單組分水性聚氨酯類。丙烯酸乳液類水性木結構涂料的涂膜具有良好的耐光性、戶外曝曬耐久性、耐酸堿鹽腐蝕、極好的柔韌性和最低的顏料反應性且成本低，是目前大量使用的一種水性木結構涂料。但其成膜物質丙烯酸乳液有以下缺點，如在玻璃化轉變溫度較低時形成的涂膜硬度低，而玻璃化轉變溫度較高時需引入大量的成膜助劑，故可揮發性有機物的含量較高。在溫度較低時成膜性較差，影響使用，成膜助劑的揮發速度極其緩慢，涂膜的初始硬度較低。另外該類水性木結構涂料有“熱粘冷脆”的缺點，因此涂膜的抗粘連性差，導致木器的堆積性差，不適合大規模工業化生產。

    單組分水性聚氨酯類有陰離子型、陽離子型及非離子型3種水性聚氨酯。在木結構透明防火涂料中使用較多的是陰離子型水性聚氨酯樹脂。水性聚氨酯樹脂分子結構由硬鏈段和軟鏈段組成的，其涂膜具有既硬又韌的獨特性能，通過調節軟硬鏈段的種類和組成比可得到不同性能的水性聚氨酯產品。其微觀的兩相結構使水性聚氨酯具有優異的低溫成膜性、流平性，涂膜具有較好的柔韌性和耐磨性。但是其在耐候性及附著力性能方面較之水性丙烯酸乳液類涂料差。因此，本文采用丙烯酸對聚氨酯進行改性，以制備丙烯酸酯改性聚氨酯脂肪族交聯型樹脂，該樹脂可以將聚氨酯較高的拉伸強度和抗沖強度、優異的耐磨性與丙烯酸酯樹脂良好的附著力、耐候性有機結合，以達到最佳的防腐及裝飾效果。另外，在涂料體系中加入納米粒子進一步提高涂膜的耐磨及戶外曝曬耐久性能。