聚氨酯涂料在施工时,或者施工后几天、十几天、几个月乃至更长的时间里,都可能出现漆膜发白的现象。引起漆膜发白的因素纷繁复杂:涂装环境的温度与湿度,涂料中挥发性溶剂的含量和挥发速率,喷涂系统和稀释剂中是否带进少量水,涂料中填料的含量,涂料体系的耐水性等,都是导致涂膜发白的重要原因。本文将针对聚氨酯涂料出现涂膜发白现象的涂装养护环境,提出与其具有高度相关性的实验室模拟方法,探讨温度、湿度、涂膜厚度、涂膜干燥时间、填料添加量等因素对涂膜发白现象的影响,分析涂膜发白的原因。
1涂膜发白现象的涂装养护环境及其实验室模拟
涂装养护环境的特性,直接影响木器漆漆病出现的可能与漆病的严重程度。当前,一种常见的出现聚氨酯(PU)透明底漆涂膜发白现象的涂装养护环境如下:家具厂在对批量木器进行某种PU涂料的涂装之后,将涂装后的木器比较密集地放置,或将涂装后的家具放在一间门窗经常关闭的房间;隔了一段较长的时间(1个月以上)之后,将木器放置的空间由较为密集改成较为宽敞,或将家具所处房间的门窗由经常关闭变为连续开放1D以上。结果发现,处于这种环境下,涂装后的木器家具往往容易出现涂膜发白现象。
根据上述出现涂膜发白现象的涂装养护环境,提出如下的实验模拟方法来对其进行实验室研究:制作数块40cm ×60cm、3 mm 厚柚木木皮夹板粘在中纤板上的底板,对其进行2遍厚涂(4个“十”字/遍),2遍喷涂之间的时间间隔为30min;喷涂完毕,在涂膜表干后的不同时间,分别用透明胶片对底板的不同部位进行封闭,再将此底板放入温度为(25±5)℃、湿度55% ~65% 的大气环境中;5D后,撕去透明胶,置于温度为 8℃、湿度为 80% 的恒温恒湿试验箱中;24h后取出样板,观察并记录涂膜发白情况。
2 实验部分
2.1 原料及仪器
原料:分散剂、润湿剂、消泡剂、防结皮剂、防沉剂、短油醇酸树脂、滑石粉、真溶剂、固化剂、稀释剂等。仪器:GFJ-014型高速分散机及配套设备、分散罐;JS -ANTEWEN 型高低温湿热交变试验箱;Qua2Nix1500型测厚仪;日本 M INOLTA公司生产的CM-508D型分光测色计等。
2.2 聚氨酯透明底漆的制备
按一定比例依次投入短油醇酸树脂、助剂、溶剂,中速分散10min;再在低速分散下加入滑石粉,高速分散15min;加入稀释剂调黏度,得到聚氨酯涂料的含羟基组分;按基漆∶固化剂∶稀释剂 =1∶0.5∶0. 4~0.6的质量比调制涂料。
3 结果与讨论
3.1 温度与湿度的影响
不同温度与湿度条件下的PU透明底漆涂膜照片如图1所示。图A~F的实验条件分别为:A低温高湿(8℃,80%);B低温低湿(8℃,30%);C中温高湿(22℃,80%);D中温低湿(22℃,30%);E 高温高湿(36℃,80%);F高温低湿(36℃,30%)。图1所示的6个图中,A为漆膜干燥1h后封闭之处,b为漆膜干燥 2.5h后封闭之处。
由图1可见,不管是低温、中温还是高温区,同一温度条件下,湿度越低,发白现象越明显。这一结论与“湿度越大越易出现发白现象”的习惯性说法是不一致的。得出“湿度越大越易出现发白现象”结论的前提是,由于溶剂挥发吸热,使其膜面周围温度下降,湿气凝结于湿膜面上使膜面变白。这就表明,在上述所提的涂装养护环境中,涂膜发白现象并非湿气在涂膜上的凝结所引起。
从图1还可看出,在高湿区(80%),随着温度的升高,涂膜发白程度不断加剧。在低湿区(30%),随着温度的升高,涂膜发白的程度差别与变化趋势均不太明显:当温度从低温(8℃)升高至中温(22℃)时,涂膜发白程度加剧;但当温度从中温(22℃)继续升高至高温(36℃)时,涂膜发白的程度有所缓解。
3.2 涂膜厚度与涂膜干燥时间的影响
本文所提的涂膜干燥时间,是指从第二道喷涂完到开始封闭的一段时间。用目测法测定不同涂膜厚度与干燥时间条件下的涂膜发白程度(即感官值)。