針對出現漆膜發白現象的塗裝養護環境,提出與其具有高度相關性的實驗室模擬研究方法,探討了溫度、濕度、漆膜厚度、漆膜幹燥時間、填料添加量等因素對聚氨酯透明底漆漆膜發白現象的影響,並對漆膜發白的原因進行了初步分析。
關鍵詞:漆膜發白;實驗室模擬;封閉;聚氨酯透明底漆
0 引言
聚氨酯塗料在施工時,或者施工後幾天、十幾天、幾個月乃至更長的時間裏,都可能出現漆膜發白的現象。引起漆膜發白的因素紛繁複雜:tuzhuanghuanjingdewenduyushidu,tuliaozhonghuifaxingrongjidehanlianghehuifasulv,pentuxitonghexishijizhongshifoudaijinshaoliangshui,tuliaozhongtianliaodehanliang,tuliaotixidenaishuixingdeng,doushidaozhitumofabaidezhongyaoyuanyin。benwenjiangzhenduijuanzhituliaochuxiantumofabaixianxiangdetuzhuangyanghuhuanjing,tichuyuqijuyougaoduxiangguanxingdeshiyanshimonifangfa,tantaowendu、濕度、塗膜厚度、塗膜幹燥時間、填料添加量等因素對塗膜發白現象的影響,分析塗膜發白的原因。
1塗膜發白現象的塗裝養護環境及其實驗室模擬
塗裝養護環境的特性,直接影響木器漆漆病出現的可能與漆病的嚴重程度。當前,一種常見的出現聚氨酯(PU)透明底漆塗膜發白現象的塗裝養護環境如下:家具廠在對批量木器進行某種PU塗料的塗裝之後,將塗裝後的木器比較密集地放置,或將塗裝後的家具放在一間門窗經常關閉的房間;隔了一段較長的時間(1個月以上)之後,將木器放置的空間由較為密集改成較為寬敞,或將家具所處房間的門窗由經常關閉變為連續開放1D以上。結果發現,處於這種環境下,塗裝後的木器家具往往容易出現塗膜發白現象。
根據上述出現塗膜發白現象的塗裝養護環境,提出如下的實驗模擬方法來對其進行實驗室研究:製作數塊40cm ×60cm、3 mm 厚柚木木皮夾板粘在中纖板上的底板,對其進行2遍厚塗(4個“十”字/遍),2遍噴塗之間的時間間隔為30min;噴塗完畢,在塗膜表幹後的不同時間,分別用透明膠片對底板的不同部位進行封閉,再將此底板放入溫度為(25±5)℃、濕度55% ~65% 的大氣環境中;5D後,撕去透明膠,置於溫度為 8℃、濕度為 80% 的恒溫恒濕試驗箱中;24h後取出樣板,觀察並記錄塗膜發白情況。
2 實驗部分
2.1 原料及儀器
原料:分散劑、潤濕劑、消泡劑、防結皮劑、防沉劑、短油醇酸樹脂、滑石粉、真溶劑、固化劑、稀釋劑等。儀器:GFJ-014型高速分散機及配套設備、分散罐;JS -ANTEWEN 型高低溫濕熱交變試驗箱;Qua2Nix1500型測厚儀;日本 M INOLTA公司生產的CM-508D型分光測色計等。
2.2 聚氨酯透明底漆的製備
按一定比例依次投入短油醇酸樹脂、助劑、溶劑,中速分散10min;再在低速分散下加入滑石粉,高速分散15min;加入稀釋劑調黏度,得到聚氨酯塗料的含羥基組分;按基漆∶固化劑∶稀釋劑 =1∶0.5∶0. 4~0.6的質量比調製塗料。
3 結果與討論
3.1 溫度與濕度的影響
不同溫度與濕度條件下的PU透明底漆塗膜照片如圖1所示。圖A~F的實驗條件分別為:A低溫高濕(8℃,80%);B低溫低濕(8℃,30%);C中溫高濕(22℃,80%);D中溫低濕(22℃,30%);E 高溫高濕(36℃,80%);F高溫低濕(36℃,30%)。圖1所示的6個圖中,A為漆膜幹燥1h後封閉之處,b為漆膜幹燥 2.5h後封閉之處。
由圖1可見,不管是低溫、中溫還是高溫區,同一溫度條件下,濕度越低,發白現象越明顯。這一結論與“濕度越大越易出現發白現象”的習慣性說法是不一致的。得出“濕度越大越易出現發白現象”結jie論lun的de前qian提ti是shi,由you於yu溶rong劑ji揮hui發fa吸xi熱re,使shi其qi膜mo麵mian周zhou圍wei溫wen度du下xia降jiang,濕shi氣qi凝ning結jie於yu濕shi膜mo麵mian上shang使shi膜mo麵mian變bian白bai。這zhe就jiu表biao明ming,在zai上shang述shu所suo提ti的de塗tu裝zhuang養yang護hu環huan境jing中zhong,塗tu膜mo發fa白bai現xian象xiang並bing非fei濕shi氣qi在zai塗tu膜mo上shang的de凝ning結jie所suo引yin起qi。
從圖1還可看出,在高濕區(80%),隨著溫度的升高,塗膜發白程度不斷加劇。在低濕區(30%),隨著溫度的升高,塗膜發白的程度差別與變化趨勢均不太明顯:當溫度從低溫(8℃)升高至中溫(22℃)時,塗膜發白程度加劇;但當溫度從中溫(22℃)繼續升高至高溫(36℃)時,塗膜發白的程度有所緩解。
3.2 塗膜厚度與塗膜幹燥時間的影響
本文所提的塗膜幹燥時間,是指從第二道噴塗完到開始封閉的一段時間。用目測法測定不同塗膜厚度與幹燥時間條件下的塗膜發白程度(即感官值)。
對表1進行橫向比較發現,保持塗膜幹燥時間不變,隨著塗膜厚度的增大,發白現象逐漸嚴重;縱向比較則表明,當塗膜厚度一定時,隨著塗膜幹燥時間的增加,發白程度越來越小,但幹燥時間達到5h以yi後hou,塗tu膜mo發fa白bai情qing況kuang與yu不bu封feng閉bi處chu基ji本ben一yi致zhi,即ji均jun無wu發fa白bai現xian象xiang。為wei了le準zhun確que地di顯xian示shi塗tu膜mo的de發fa白bai程cheng度du,使shi用yong分fen光guang測ce色se計ji測ce定ding了le不bu同tong塗tu膜mo厚hou度du與yu幹gan燥zao時shi間jian條tiao件jian下xia塗tu膜mo的de明ming度du值zhi L,並計算出各封閉處與同一底板不封閉處的明度差(ΔL)。
從表2可知,保持塗膜幹燥時間不變,隨著塗膜厚度的增大,明度與明度差基本上呈現不斷增大的趨勢,這與表1dejielundazhixiangtong。congzongxiangkan,baochitumohoudububian,suizhetumoganzaoshijiandezengda,gefengbichudemingduyumingduchazhujianjianxiao,biaomingtumofabaichengdujianruo,zheyeyubiao1的結論完全一致。但是,從表2可以發現一個更為細致的現象:同一底板上,幹燥時間達到一定程度時(160μm的塗膜幹燥3 h以上,其他較大厚度的塗膜幹燥5h),封閉處的明度比不封閉處還小,即明度差為負數,反映在感官上,封閉處更透明、顏色更深、更偏向於黑色。這可能是因為封閉處仍有較多的揮發速率慢的溶劑留在塗膜內所致。
3.3 填料添加量的影響
粉添加量為5%、10%、15%、20%(質量分數)的PU
底漆塗膜發白情況。圖2所示的 4個圖中,A為塗膜幹燥1h後封閉之處,b為塗膜幹燥2.5h後封閉之處。由圖可見,不封閉處(即空白之處)和B處均無明顯發白現象;但是,隨著滑石粉添加量的增大,A處逐漸由不發白(圖A、圖B)轉變為輕微發白(圖C),最後變為明顯發白(圖D),且塗膜的透明性隨著滑石粉添加量的增大而下降。
4 結語
對塗料塗裝養護環境的模擬實驗發現,溫度與濕度直接影響PUmuqiqitumofabaideyanzhongchengdu,dantumofabaixianxiangbingfeishiqizaitumoshangdeningjiesuoyinqi。zaiqitayinsububiandetiaojianxia,suizhetumohoududezengda,tumofabaixianxiangzhujianyanzhong;隨著塗膜幹燥時間的增加,發白程度越來越輕;隨著塗料配方中滑石粉含量的增加,漆膜的透明性下降,發白程度不斷加劇。
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