data-full-width-responsive="true"> 0 前 言水性木器涂料一直受到广大消费者的关注,但是,水性木器涂料本身还是存在一些在施工过程难于解决的问题,例如水溶性颜色板材与中密度纤维板制作实色涂装的色素渗出引起涂膜变色、贴皮板材含有单宁酸渗出导致涂膜变色等,这些问题都制约了水性木器涂料的迅速发展及市场占有率的提升。因此,开发一种水性木器封色素底漆配套使用,以解决色漆系列尤其是白色流程变色问题具有很强现实意义。本文就变色的原因进行了分析并对水性封色素底漆的主要组成物,即水性树脂、助溶剂、相关助剂等对封色素性能的影响进行了探讨。1 试验部分11 主要原材料与仪器设备111 主要原材料水性树脂:改性树脂A,普通底漆用树脂B、C;助溶剂:DPNB,BCS;消泡剂:消泡剂1、消泡剂2;其
他原材料:水性透明底漆、水性白色底漆、水性白色面漆、水性架桥剂。112 仪器设备SFJ-400砂磨分散多用机;精度001 g电子秤;W-71喷枪、树脂刷。12 试验方法依试验配方制漆后,然后用树脂刷在橡木贴面中纤板上刷涂封闭底漆,室温下干燥24 h后喷涂水性白色底面漆。为减少误差,对比流程在同一块素材上进行。13 耐变色性能对比评价样板在50 ℃烘箱中7 d,标准板为喷涂同一白色底面漆的玻璃板,对比二者变色情况。2 结果与讨论21 变色原因分析(1)木材本身是亲水性的,其特性之一是吸水膨胀,失水收缩,因而其中的有色成分也具有亲水性从而能溶于水中。例如单宁酸,提纯后是淡黄色至浅棕色固体,暴露于空气中能变黑。溶于水、乙醇、丙酮,几乎不溶于苯、氯仿、乙醚及石油醚。从单宁酸的分子结构(见图1)也有体现,由于分子结构中含有大量的羟基,因而与水的相容性较好。而这些有色成分难溶于溶剂型涂料的常用溶剂中,故对溶剂型涂料几乎没有影响,因此,木材中有色成分的亲水性是水性涂料变色的根本原因。
(2)当涂料施工于木材表面时,木材中的有色成分会迅速溶解到涂料的连续相水中,就像在涂料中又添加了颜色,从而改变了涂料的色相。因此,水性涂料中的水为木材中有色成分的溶解提供了基础条件。(3)水性木器涂料的成膜物目前大多是水分散型的,成膜过程与传统的溶剂型涂料不同,成膜过程比较见示意图2。
从图2可以看出,在水性涂料中,聚合物以球形颗粒分散于水中,每个颗粒由不同数量的高分子聚合物所组成。
它是一个非均相体系,高分子聚合物之间存在空隙,当水蒸发后球形颗粒经过了一系列物理化学过程:颗粒的堆积、颗粒的融结及聚合物链端的扩散等才能形成一个连续的薄膜。而溶剂型涂料在溶剂挥发后,直接形成了连续的薄膜,如硝基涂料、丙烯酸涂料等;或经过一定的交联,形成更坚固的膜,如聚氨酯涂料、醇酸涂料等。因此,水性涂料的成膜初期涂膜不致密,而木材吸收了涂料中的水分后,在水分挥发干燥的过程中,有将木材中有色成分透过不致密、留有空隙的涂膜带往表面的趋势,最终导致有色成分浮于木材表面,形成变色。