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聚氨酯涂膜發(fā)白現(xiàn)象的研究與病因分析
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針對出現(xiàn)漆膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境，提出與其具有高度相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)室模擬研究方法，探討了溫度、濕度、漆膜厚度、漆膜干燥時(shí)間、填料添加量等因素對聚氨酯透明底漆漆膜發(fā)白現(xiàn)象的影響，并對漆膜發(fā)白的原因進(jìn)行了初步分析。
關(guān)鍵詞：漆膜發(fā)白；實(shí)驗(yàn)室模擬；封閉；聚氨酯透明底漆
0 引言
聚氨酯涂料在施工時(shí)，或者施工后幾天、十幾天、幾個(gè)月乃至更長的時(shí)間里，都可能出現(xiàn)漆膜發(fā)白的現(xiàn)象。引起漆膜發(fā)白的因素紛繁復(fù)雜：涂裝環(huán)境的溫度與濕度，涂料中揮發(fā)性溶劑的含量和揮發(fā)速率，噴涂系統(tǒng)和稀釋劑中是否帶進(jìn)少量水，涂料中填料的含量，涂料體系的耐水性等，都是導(dǎo)致涂膜發(fā)白的重要原因。本文將針對聚氨酯涂料出現(xiàn)涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境，提出與其具有高度相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)室模擬方法，探討溫度、濕度、涂膜厚度、涂膜干燥時(shí)間、填料添加量等因素對涂膜發(fā)白現(xiàn)象的影響，分析涂膜發(fā)白的原因。
1涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境及其實(shí)驗(yàn)室模擬
涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境的特性，直接影響木器漆漆病出現(xiàn)的可能與漆病的嚴(yán)重程度。當(dāng)前，一種常見的出現(xiàn)聚氨酯（PU）透明底漆涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境如下：家具廠在對批量木器進(jìn)行某種PU涂料的涂裝之后，將涂裝后的木器比較密集地放置，或?qū)⑼垦b后的家具放在一間門窗經(jīng)常關(guān)閉的房間；隔了一段較長的時(shí)間（1個(gè)月以上）之后，將木器放置的空間由較為密集改成較為寬敞，或?qū)⒓揖咚幏块g的門窗由經(jīng)常關(guān)閉變?yōu)檫B續(xù)開放1D以上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，處于這種環(huán)境下，涂裝后的木器家具往往容易出現(xiàn)涂膜發(fā)白現(xiàn)象。
根據(jù)上述出現(xiàn)涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境，提出如下的實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法來對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究：制作數(shù)塊40cm ×60cm、3 mm 厚柚木木皮夾板粘在中纖板上的底板，對其進(jìn)行2遍厚涂（4個(gè)“十”字/遍），2遍噴涂之間的時(shí)間間隔為30min；噴涂完畢，在涂膜表干后的不同時(shí)間，分別用透明膠片對底板的不同部位進(jìn)行封閉，再將此底板放入溫度為（25±5）℃、濕度55% ～65% 的大氣環(huán)境中；5D后，撕去透明膠，置于溫度為 8℃、濕度為 80% 的恒溫恒濕試驗(yàn)箱中；24h后取出樣板，觀察并記錄涂膜發(fā)白情況。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 原料及儀器
原料：分散劑、潤濕劑、消泡劑、防結(jié)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(jī)及配套設(shè)備、分散罐；JS -ANTEWEN 型高低溫濕熱交變試驗(yàn)箱；Qua2Nix1500型測厚儀；日本 M INOLTA公司生產(chǎn)的CM-508D型分光測色計(jì)等。
2.2 聚氨酯透明底漆的制備
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(diào)黏度，得到聚氨酯涂料的含羥基組分；按基漆∶固化劑∶稀釋劑 =1∶0.5∶0. 4~0.6的質(zhì)量比調(diào)制涂料。
3 結(jié)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透明底漆涂膜照片如圖1所示。圖A~F的實(shí)驗(yàn)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(gè)圖中，A為漆膜干燥1h后封閉之處，b為漆膜干燥 2.5h后封閉之處。
由圖1可見，不管是低溫、中溫還是高溫區(qū)，同一溫度條件下，濕度越低，發(fā)白現(xiàn)象越明顯。這一結(jié)論與“濕度越大越易出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象”的習(xí)慣性說法是不一致的。得出“濕度越大越易出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象”結(jié)論的前提是，由于溶劑揮發(fā)吸熱，使其膜面周圍溫度下降，濕氣凝結(jié)于濕膜面上使膜面變白。這就表明，在上述所提的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境中，涂膜發(fā)白現(xiàn)象并非濕氣在涂膜上的凝結(jié)所引起。
從圖1還可看出，在高濕區(qū)（80%），隨著溫度的升高，涂膜發(fā)白程度不斷加劇。在低濕區(qū)（30%），隨著溫度的升高，涂膜發(fā)白的程度差別與變化趨勢均不太明顯：當(dāng)溫度從低溫（8℃）升高至中溫（22℃）時(shí)，涂膜發(fā)白程度加劇；但當(dāng)溫度從中溫（22℃）繼續(xù)升高至高溫（36℃）時(shí)，涂膜發(fā)白的程度有所緩解。
3.2 涂膜厚度與涂膜干燥時(shí)間的影響
本文所提的涂膜干燥時(shí)間，是指從第二道噴涂完到開始封閉的一段時(shí)間。用目測法測定不同涂膜厚度與干燥時(shí)間條件下的涂膜發(fā)白程度（即感官值）。
對表1進(jìn)行橫向比較發(fā)現(xiàn)，保持涂膜干燥時(shí)間
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