新型杂化工艺能加速木器涂料中VOC的释放.doc

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1、新型杂化工艺能加速木器涂料中VOC的释放涂料行业的许多市场领域正在受到来自政府法规和消费者的要求降低对环境影响方面的压力。例如要降低涂料中有害空气污染物(HAPs)和挥发性有机化合物(VOCs)的释放，要求使用含有更高可再生物的原材料、使用较低危害性的化学品来提高工人和终端用户的安全性。工业木器涂料市场对这些关注并不陌生，减少HAPs、VOCs和有害化学物质(如甲醛)的使用促使了对配方进行重新调整和使用新型工艺如紫外光固化和水性涂料工艺。例如，北美木器家具目前采用的主要工艺是溶剂型硝基漆，厨房和浴室柜子目前采用的主要工艺是酸催化醇酸-氨基塑料转化清漆1。重新调整这些溶剂性涂料配方使其VOC和H

2、APs含量更低，就能允许它们在那些市场上继续使用，但是在未来会期望使用更低VOC含量的技术。特别是，紫外光固化技术在橱柜市场方面的应用有了明显的增长，在该领域橱柜安装前已完成了平整地堆放过程1。也可采用水性工艺，使用基于丙烯酸乳胶、聚氨酯分散体和其他聚合工艺的水性体系的情况越来越多，因为来自法规方面的压力促使涂料生产商和木器加工者寻求更环保的先进涂料。木器涂料终端用户如家具和橱柜生产商也在寻找能符合这类“限制化学品从成品中释放”的法规和规范要求的解决方法。法规压力也是造成消费者要求生活和工作场所具有更好的空气质量的部分原因，还有部分是基于对建筑材料和产品，如成品木家具，可能会在生产后长期释放挥

3、发性成分，而影响室内空气质量知识的了解。示例包括要限制单个组分的含量(如甲醛或某些其他醛类)以及总的VOC含量(TVOC)，TVOC是对从已经涂漆的木器件上释放的总的挥发性研究化合物含量的一种估计，这些木器件已经干燥一段时间并包装好后准备运输。生产商并不希望在打开包装时让消费者暴露于挥发性排放物前，也不希望他们的产品在使用过程中释放VOCs而造成较差的室内空气质量。有一些认证和规范性项目来限制挥发性排放物，如那些来自绿色卫士2和BIFMA(企业和机构的家具制造商协会)的认证3。绿色卫士和BIFMA标准都是用动态试验箱的方法测量挥发性排放物，这种动态试验箱是设计用来模拟典型环境中的发生的排放，如

4、公司办公室或居住的卧室3,4。本文的目的是描述一种木器涂料用新型水性工艺，该工艺会影响VOC含量和从木器成品中释放VOC的速率。丙烯酸乳胶和聚氨酯分散体(PUD)聚合物的独特的组合使得涂料具有较低的VOC含量，与水性丙烯酸技术本身相比，它能加速作为成膜助剂溶剂的释放。在硬度方面性能的改善也很重要，以及其他与硬度有关的性能的提高，如抗粘连性、耐印痕性、耐划伤和磨伤性。新工艺对挥发物排放测量结果的影响也将讨论。将新型丙烯酸/聚氨酯分散体(PUD)混合工艺与水性丙烯酸和市售水性和溶剂型木器涂料体系进行比较，按为木家具和橱柜用途专门设计的测试协议进行比较。实验将评价中使用的基于新工艺的丙烯酸/聚氨酯漆

5、基命名为PUA-1。它是一种硬的丙烯酸乳胶和软的聚氨酯分散体的混合物，含有自交联的官能团，在室温下能通过氧化和光解机理固化。制备的PUA-1质量固含量为39.0%，pH 7.6，最低成膜温度(MFFT)低于0。PUA-1含有一些溶剂(二丙二醇二甲醚DMM)，它来自聚氨酯分散体的生产过程。PUA-1含有约相当于总量2.9% 的DMM，计算的VOC含量约为84 g/L。DMM在丙烯酸/聚氨酯混合物中确实是作为成膜助剂使用，能帮助成膜。将一种市售的水性丙烯酸AC-1用于比较。AC-1是一种能自交联的硬的丙烯酸乳胶聚合物(Tg = 43 )，目前用于家具和橱柜用木器涂料。其在硬度性能方面与制备PUA-

6、1用的丙烯酸乳胶相似。提供的AC-1的质量固含量为40.5%，pH 7.0。在多个实验配方中测试PU A-1 和AC-1。表1和表2给出了测试用的作为木底材上封闭剂和面漆的主要配方，详细规定了成膜助剂组合和添加剂。所有测试的涂料都是清漆。从生产商处获得了用于木家具和橱柜的市售涂料体系，在表3中进行了简单描述。体系是由一个封闭剂和面漆组成。市售水性体系(COM-1)是由封闭剂(WB-1)和丙烯酸面漆(WB-2)配方组成。没有给出WB-1的漆基的化学结构，但认为是丙烯酸乳胶。溶剂型体系COM-2是由一种快干、乙烯基改性硝基纤维素封闭剂(SB-1)和一种乙酸丁酸纤维素(CAB)/丙烯酸面漆(SB-2

7、)组成。第二种溶剂型体系(COM-3)由可打磨的封闭底漆和基于硝基纤维素工艺的清漆组成。根据生产体系的推荐选择封闭剂和面漆组合。 试板制备对于大多数试验，将涂料体系用传统的空气喷涂方法涂覆至枫木板(10 cmx 30 cm)上。涂层施工时每道涂层的干膜厚度约为1密耳(25m)，一道封闭剂和两道面漆。使用前枫木板用220目的砂纸打磨，用压缩空气喷吹的方法除去打磨产生的灰尘，再用干净不起毛的布擦拭。对于施工的每道涂层，在室温下干燥10分钟，然后放在60烘箱中再干燥10分钟。在涂面漆前用280目砂纸打磨封闭底漆。封闭底漆和面漆施工后将枫木板放在恒定温度和湿度的房间(75oF 和50% 相对湿度)2周

8、，然后再进行测试。对于硬度、耐划伤性和磨伤性、抗粘连性和抗印痕试验，涂料用刮涂器施涂至已处理过的铝板上(Q Panel公司的AL-412型铬酸盐预处理的铝板，250px x 30 cm)，得到的干膜厚度约为1.5密耳(40m)。板放在恒定温度和湿度的房间(75oF和50% 相对湿度)一定的时间，然后再进行测试。对于每一种测试,下面给出了具体的放置时间。测试程序按照橱柜生产商协会(KCMA)标准中给出的橱柜和空柜涂料试验方法评定涂料5。A)耐洗涤剂和耐水性(边缘浸泡)-对于该试验，枫木板的所有六个面按前面描述的方法涂漆。将一块#8纤维素海绵浸入0.5%的清洗棕榈油盘的洗涤剂溶液中，将板的边缘放在

9、海绵上24小时。对板剥离、溶胀、颜色变化、粉化和形成的其他漆膜缺陷进行评定。漆膜和板无变化就报告为通过。B)耐热和冷的检查-该试验是将板在热(49)、室温(25)和冷(-21)的温度条件下进行循环，按KCMA标准中的规定进行，在型号为S-8S-SL的温差电偶真空计环境箱中进行试验。涂层或板无变化就报告为通过。C)耐收缩和耐热性-该试验是将板在49和70%相对湿度条件下放置24小时，使用型号为的Hotpak环境箱进行试验。涂层状态无变化就报告为通过。D)耐化学介质性-使涂层经受各种家用化学品的作用来测定其耐沾污和变色的性能。化学品包括：柠檬汁、橙汁、葡萄汁、醋、调味番茄酱、咖啡、橄榄油、50%乙

10、醇、0.5%的清洗棕榈油盘的洗涤剂溶液和芥末。将化学品以垂直位置涂在板上，放置24小时，然后清洗板和对板进行评定。如果是芥末，暴露1小时后进行清洗。评定暴露后的涂层变色、沾污和其他明显的变化，以1-10级进行评级，10表示无变化。在枫木板上进行其他试验来评定体系作为木家具和通用木器产品上可行的涂层的性能。这些试验包括：E)透明度-目视观察涂层的透明度。F)附着力-用剃须刀在涂层上进行“X”划痕切割，用拉胶带法测试附着力(ASTM D 3359),采用Permacel 99号胶带。以0A-5A的等级进行评级,5A表示无附着力下降。G)耐化学品点滴试验-将化学品滴在涂漆板上规定的时间，然后用干净的

11、水和海绵清洗试板并干燥来评定耐通用化学品的性能。通过浸透直径为57.999px、等级为3的Whatman滤纸来将化学品涂到试板表面，用表面皿覆盖来防止挥发。用乙醇、异丙醇、醋酸丁酯和丙酮进行1小时点滴试验。用水、热咖啡、50%乙醇、配制的409清洁剂、异丙醇、7%氨水、Scheaffer牌红色墨水和葡萄汁进行16小时过夜暴露。以1-10的等级对漆膜损坏、变色/沾污进行评定，10表示无变化。几种试验仅在面漆上进行，包括硬度、耐划伤性和磨伤性、抗粘连性和抗印痕试验、光泽和保色性。这些试验是对施涂至已处理过的铝板上的面漆进行评定。H)科尼格硬度-按ASTM D4366 用TQC SP0500摆杆硬度

12、计进行评定，结果以秒表示。在2星期的过程中以不同的间隔进行测量。I)抗粘连性-将板干燥1天或7天，然后从铝板上切下两条100px宽的条带，面对面放置形成一个“十”字交叉。将一个#8橡胶阻塞物放在条带的交叉截面上，并在橡胶阻塞物上部放置一个1kg的砝码。在两种条件下评定抗粘连性：1)室温下放置24小时后，2)在60放置30分钟后。用下列0-10的等级来评定涂层发粘和漆膜损坏的情况：10，不发粘/完好;9，很轻微发粘/极好;8，略微发粘/很好;7，略微发粘/好;6，中等程度发粘/好;5，中等程度发粘/一般;4，严重发粘，没有印记/一般;3，5%-25%印记/差;2，25%-50%印记/差;1，50

13、%-75%印记/差;0，全是印记/很差。J)耐划伤性和磨伤性-可用几种方法测量耐划伤性和磨伤性。本研究中采用一种新的方法，即用刮划、摩擦和碰撞等动作来破坏漆膜。将涂料施涂至已处理过的铝板上并干燥12天，然后进行测试。板的一部分放在容器底部，漆膜朝上。将各种类型的碰撞介质放在漆膜上部，将容器密封，然后放在涂料振动混合器上。将容器搅动2分钟，然后取出样品并进行目视评定。不同类型的碰撞介质可能会导致不同类型的破坏，与实际遭受的不同破坏相对应。本研究中采用三套不同的碰撞介质：a)10个光滑的球形钢珠，直径为1/4英寸;b)两个直径为1/2英寸的六角钢铁螺母;c)2盎司油漆罐上的一个金属盖子。通常有多个

14、棱角以及棱角的曲率半径较小的的碰撞介质对大多数漆膜更能造成破坏。介质的数量越多可能造成的破坏也越大。破坏类型也随着介质的形状而改变 - 例如，滚珠主要造成碰撞型破坏，金属盖主要造成磨伤型破坏，而锐利的物体(如螺丝钉)可能主要会造成刨削型破坏。K)光泽和保色性-将面漆以单道涂层施涂至金属Leneta记录纸T12-10的白色部分，干膜厚度约为1.5密耳(40 m)。测试前将板干燥2周。将板(7.5 cm x 12.5 cm)在QUV加速老化试验箱中进行暴露，采用UV-A灯(340 nm)和由8小时光照和4小时冷凝组成的循环。开始时和在暴露的不同时间间隔测量光泽(20/60)和颜色(L*a*b*)。

15、结果和讨论一旦成膜，漆膜中就不再需要成膜助剂和助溶剂，为提高性能如硬度，它们最好能离开干涂膜。某些挥发较慢的成膜助剂【例如，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯(IBT)】会在丙烯酸涂膜中残留几周或更长。基于新工艺的丙烯酸/聚氨酯混合物提供了一种新的机理，能让挥发物如成膜助剂和助溶剂快速从干膜中释放出来。结果是干膜能较快地达到足够的硬度，改善了与硬度有关的其他漆膜性能如抗粘连性、耐印痕性和耐磨性以及耐污染性。新型丙烯酸/聚氨酯混合物工艺的详细机理以前已经描述过6，这里给出简短的说明以帮助读者理解当前研究的结果。该工艺要依赖两种聚合物相的存在。主要相是疏水的、硬的丙烯酸聚合物。当丙烯酸的玻

16、璃化转变温度(Tg)大于25时，硬度快速形成得最好。第二种次要的相是软的聚氨酯，在湿状态时它比丙烯酸更易亲水，这是由于其处于溶胀的氢化增塑状态。在配制的杂化聚合物的湿状态时，成膜助剂较主要分布在更疏水的丙烯酸相，这是最需要的，这有助于降低最低成膜温度(MFFT)。成膜助剂的这种分布可通过计算机模型研究证明，也可通过核磁共振技术用实验证明6。涂漆完成后，水挥发，在成膜进行的过程中聚合物粒子开始变形(图1)。当大部分水离开漆膜后，聚氨酯相由亲水变成疏水，这种转变是成膜助剂从丙烯酸相向聚氨酯相扩散的触动过程。成膜后小分子如何改变在不同组成的聚合物相之间的分布状态以前被相关的丙烯酸乳胶体系证明过，这里

17、的小分子是不挥发的、低想对分子质量丙烯酸齐聚物7。在目前的研究中，小分子是挥发的成膜助剂。众所周知，小分子如成膜助剂由于有较大的自由体积，能更快速地通过软的聚合物相扩散;因此成膜助剂会更快地通过软的聚合物相从漆膜中扩散出来，这比从单独的硬的丙烯酸相中扩散出来要快。 图1显示了机理的一个要求是聚氨酯相必须形成连续的网络结构，通过这种网络结构成膜助剂才能扩散。形成这种渗透网络所需要的聚氨酯的量取决于聚氨酯分散体和所用的丙烯酸乳胶的相对粒径大小以及粒子堆积的结构。通常需要的聚氨酯的最少量是约占总聚合物的20% - 30%(质量比)。所述机理导致成膜助剂较快从干膜中释放，因而能影响以下性能：如早期硬度

18、形成、抗粘连性、耐印痕性、耐划伤性/耐磨伤性。成膜助剂较快释放也为降低工厂施工的木器涂层中的TVOC含量提供了可能性。在干膜与水接触前通过从干膜中除去吸湿的物质如亲水的成膜助剂和助溶剂，能改善早期耐水性。聚氨酯相的存在也会导致硬度的提高，可用铅笔硬度和耐划伤/磨伤性试验测量，并与全丙烯酸组成的体系进行比较。图2证明了硬度形成得到改善，图中，将科尼格硬度对丙烯酸/聚氨酯PUA-1和硬的丙烯酸AC-1在室温下干燥的时间作图。对于该试验，清漆配方相当简单，只包含漆基、水、相对于总的聚合物固体量20%的成膜助剂、润湿剂和增稠剂。每种情况下只使用一种成膜助剂，包括挥发较慢的成膜助剂IBT，二丙二醇丁醚(

19、DPnB)和挥发较快的成膜助剂乙二醇丁醚(EB)。对于特定的成膜助剂，我们发现PUA-1完全形成科尼格硬度要快得多。例如，含有IBT的PUA-1配方的科尼格硬度干燥7天后约为70s，而丙烯酸AC-1只有约50s。很明显，两者都没有达到它们最终的硬度，即将板烘烤除去所有挥发份后测得的硬度(接近130s)。这证明了有关这里所讨论的新工艺的重要的一点。干膜中聚氨酯聚合物相的存在只是为成膜助剂提供了一条能比通过丙烯酸相更快从干膜中扩散出来的路径。体系的最终硬度(即除去所有挥发份后得到的硬度)主要取决于丙烯酸相硬度(和玻璃化转变温度Tg)。释放速率也与成膜助剂的挥发性有关。因此，当使用不挥发的成膜助剂或

20、增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯)时，在改善硬度形成或相关性能方面，基于聚氨酯的路径是无效的，因为增塑剂将永远不会离开漆膜。然而，当使用一种较易挥发的成膜助剂如乙二醇丁醚(EB)时，能大大加速硬度的形成。图2中，含乙二醇丁醚的PUA-1的漆膜在不到3天的时间就能达到其最终的硬度，而与其相比较的丙烯酸AC-1在7天后也未能达到其最终的硬度。图2也显示了含有中等挥发性成膜助剂(如二丙二醇丁醚)的体系，这种加速作用也很明显。 与硬的丙烯酸相比，成膜助剂的加速释放也提高了丙烯酸/聚氨酯混合物的抗粘连性。表4给出了基于丙烯酸/聚氨酯PUA-1和硬的丙烯酸AC-1的清漆配方的抗粘连性试验结果。配方中只包含漆基、

21、水、成膜助剂、润湿剂和增稠剂。为了观察聚合物对抗粘连性的影响，配方中不含石蜡或抗磨伤或增滑的助剂。涂料与添加量为相对于总的聚合物固体量的20%的挥发较慢的成膜助剂(IBT)或挥发较快的成膜助剂(EB)聚结。将涂层在室温下干燥1天或7天后进行室温24小时或60烘箱放30分钟的抗粘连性试验。数据表明，丙烯酸/聚氨酯混合物工艺更有优势，尤其是在早期干燥时间内。抗粘连性是工厂施工涂料的一项重要性能，因为硬度需要在涂漆件堆积或包装前形成以防止对新的漆膜产生破坏作用。 成膜助剂的加速释放也改善了耐划伤和磨伤性能。图3显示了对基于丙烯酸/聚氨酯PUA-1和硬的丙烯酸AC-1的清漆涂层造成的损坏作用，按照上面

22、描述的新方法进行测试。这种情况下采用的配方是表1和表2中给出的配方，试验同样是在配方中不含抗磨伤剂或增滑剂的情况下进行。图3证明了采用这种划伤/磨伤试验，PUA-1比AC-1的机械耐久性提高。用金属盖作为碰撞介质会导致磨伤型破坏，在全丙烯酸的AC-1涂层上产生比PUA-1涂层(左边图片)更多更深的划痕。图3左边照片中的配方中不含抗磨伤剂或增滑剂来显示树脂本身的性能。如果配方中添加了抗磨伤剂或增滑剂，两者的性能都较好，但PUA-1仍能制造出更具弹性的漆膜。使用钢的六角螺母作为碰撞介质会产生小的、大致是球形的凹痕，添加抗磨伤剂或增滑剂会大大减轻这种凹痕。然而，即使是使用了抗磨伤剂或增滑剂，这些碰撞

23、产生的影响也会使丙烯酸聚合物AC-1上某些位置出现片状漆膜脱落下来，而由PUA-1制得的漆膜就没有这种缺陷(右边图片)。 用球形钢珠也进行了类似的试验。钢珠产生的可见破坏较少，但使用PUA-1仍比使用AC-1具有明显的优势。硬度的加速形成、抗粘连性和抗划伤性都与上面提出的挥发性成膜助剂从干膜中较快释放的机理关联得很好。为提供更多机理方面的证据，用GC/MS来检查干燥时间，来测定不同干燥时间时残留在漆膜中的成膜助剂的量。基于丙烯酸/聚氨酯PUA-1和硬的丙烯酸AC-1的清漆涂料的结果在图4中给出。表1和表2给出了本试验中使用的配方，配方含有挥发性成膜助剂和不挥发增塑剂的混合物。图4报告了用GC/

24、MS技术测得的作为总漆膜质量百分数的挥发物的量。很清楚，在室温下只干燥1天后，基于PUA-1的漆膜只含有硬的丙烯酸AC-1漆膜中约一半量的成膜助剂。AC-1需要花7天时间达到同样的水平，此时基于PUA-1的漆膜几乎已经释放了能采用该方法测得的所有的挥发性成膜助剂。超过7天，PUA-1漆膜中的挥发物的量已低于本方法的检出限。2周时，基于AC-1漆膜中仍存在大量的成膜助剂。 也可采用在静态腔室中平衡的顶空气相色谱法来测量从干膜中挥发物的释放。将基于AC-1和PUA-1的相同的两种涂料用刮涂法涂覆至铝板上。在23和50%相对湿度的环境箱中干燥7天后，将板放在表面积与体积比为1m2/m3的箱中。将板在

25、箱中放置过夜，然后用顶空法取样，用气相色谱法分析。结果见表5。测得的硬的丙烯酸AC-1涂层的TVOC是21 mg/m3，而丙烯酸/聚氨酯PUA-1涂层的值要低得多，为2mg/m3。尽管这里使用的静态腔室中平衡的方法与某些规范(如绿色卫士和BIFMA)中使用的动态平衡箱的方法没有关联3,4，但该结果能给出最坏的情况，因为静态平衡法中没有空气交换，这样就能提供积极的证据证明丙烯酸/聚氨酯工艺确实实现了承诺，能帮助配方设计师满足这种TVOC限制的要求。 这种新型的丙烯酸/聚氨酯混合物工艺的主要优点是性能与成膜助剂的释放有关，如硬度、抗粘连性、耐划伤性/耐磨伤性和TVOC。对工业木器涂料来说其他重要的

26、性能如耐化学介质性和柔韧性很大程度上未受聚氨酯相存在的影响，基本保持不变。由于成膜助剂较快从混合涂膜中释放，耐水性通常得到改善。PUA-1的另一个重要特征是能在室温下稳定不自交联，能保持真正的单罐装稳定性。聚合物中存在的官能团既可通过氧化固化机理交联，也可通过光解固化机理交联。基于该树脂的配方一旦涂装就会开始交联，某些性能达到最好的性能水平可能需要2至4周时间。交联会使耐沾污性、耐化学介质性、耐溶剂性和耐久性等性能提高。因为PUA-1结合了硬的丙烯酸和软的聚氨酯相，软的聚氨酯相有助于降低混合物的最低成膜温度(MFFT)，它也能以比单独使用相应的丙烯酸相时使用较低量的成膜助剂来配制涂料。这表明它

27、能以较低VOC含量配制涂料，同时使涂层具有较好的硬度形成性能 - 这是经过各种用途应用后寻求的一种组合。按照橱柜、浴柜和木家具用试验方法对木器上的基于丙烯酸/聚氨酯混合工艺的涂层进行了评定。表6给出了按KCMA标准5测得的枫木板上自封闭涂层体系的试验结果。以PUA-1表示的新工艺与在木器涂料中显示有优异性能的市售的硬的丙烯酸乳胶AC-1进行了比较。将漆基配制成表1和表2中给出的清漆配方。测试时还包括两种溶剂型市售体系，是基于硝基纤维素封闭漆和丙烯酸(COM-2)或硝基纤维素(COM-3)面漆。采用丙烯酸面漆的一种市售水性体系(COM-1)也用作比较。 总的来说，与较高VOC含量的市售体系相比，

28、PUA-1性能很好，只在耐芥末点滴试验中显示有一些沾污。对枫木基材上的自封闭体系也进行了类似的典型用于家具涂料的测试。与AC-1、溶剂型市售体系和水性市售体系的比较包括在表7中。总的来说，PUA-1性能很好，与行业标准相比具有优异的耐溶剂性。图5给出了面漆的保光率结果，只适用于涂覆在金属板上的面漆且暴露于QUV加速老化箱中的UV-A灯。试验中还包括了基于用来制备PUA-1的聚酯聚氨酯分散体的透明涂层。尽管聚氨酯分散体本身没有优异的保光率，将其与丙烯酸混合形成PUA-1不会影响混合物的保光率。事实上，图5中显示的所有基于丙烯酸的材料在UV-A暴露中性能很好，包括AC-1、市售体系COM-1和CO

29、M-2中使用的市售水性和溶剂型丙烯酸面漆。在测试的五种木器体系中，只有COM-3中的硝基纤维素面漆在UV-A暴露中性能不好，只经过300小时后光泽就有很大的下降。暴露时硝基纤维素面漆的黄变也很明显。相反，丙烯酸体系即使在经过900多小时的暴露后仍能保持原有的光泽和颜色。由于非常了解丙烯酸聚合物的紫外光稳定性，对这一结果也许并不感到惊讶，这证明了丙烯酸木器面漆能提供的一个重要优点。 结论前面描述的独特的丙烯酸/聚氨酯工艺提供了一种新的使成膜助剂较快从工业木器涂料中释放的机理。与单独使用硬的丙烯酸相比，硬的丙烯酸相和软的聚氨酯相的结合导致聚合物能较快速地形成硬度。此外，与硬度有关的其他性能，如抗粘

30、连性、耐印痕性和耐磨伤性也得到了改善。关键是在整个干涂层中形成软的聚氨酯的“渗透网络结构”。由于自由体积效应，挥发性成膜助剂能较快通过软的聚氨酯相进行扩散，连续网络结构也为成膜助剂更快逸出提供了一条路径。除了性能的改善，成膜助剂的较快释放也使具有较低TVOC释放的木器涂料配方成为可能，这是木器产品(如家具、橱柜和建筑材料)生产商及其涂料供应商所追求的特性。例如，涂层能在包装前释放大部分的挥发性物质以及对于消费者来说家具的使用最终能导致室内具有较好的空气质量，这些对于家具生产商来说都是具有竞争性的有利条件。这里描述的新型丙烯酸/聚氨酯工艺能提供在环保方面先进的、单组分低VOC水性涂料所具有的品质，为涂料行业配制工业木器涂料提供了有力的工具。