耐黄变木器涂料的研究

data-full-width-responsive="true"> 经过紫外线的长期照射，大多数木材涂膜表面有明显的变色趋向，机械性能下降，即使在室内，也受到日光漫散射或荧光辐射的破坏，化学物质的侵蚀，都可导致黄变及老化降解。由于木质材料的许多优点是其它建筑材料不可替代的，提高涂层的保护性能对延长木材的使用寿命至关重要。1 木器涂膜的功能目前，不仅要求木器涂膜具有装饰效果，还要有抗黄变、防止破裂、延长木材使用寿命的作用。由于木材要受到紫外线、可见光、氧气、水和化学物质及微生物等的侵蚀，因此涂膜应该具有屏蔽和保护作用。而一般涂膜紫外线极易穿透，特别是市场上流行的透明涂料（清漆），不存在屏蔽功能（例如具有光屏蔽作用的保护膜或添加免遭光老化的颜料和填料），日久了容易发生色变现象。2 紫外线及气候对木器涂膜的影响(1)紫外线对聚合物有着巨大的破坏作用，它所具有的能量足以破坏大部分聚合物的化学键，引发自动氧化反应造成老化降解。聚合物在吸收紫外线等辐射能后，容易形成电子激发态。这种激发态分子可能有两种变化：一种是通过光物理过程，将吸收的光能转变波长较长的光或无害的热能释放出去使激发态分子恢复到基态；另一种是产生光化学过程，使聚合物破坏。在大气环境中，聚合物还要受到氧的影响，造成光氧降解：根据机理，整个过程由链引发、链增长、链终止三步主要基元反应组成。涂膜表面分子吸收一定波长光量子后，先形成激发态，而后分解成自由基。光引发速率R与光强度I成正比，用公式表示为R=2jI （一般光引发效率j在001～01）。一般来说，含双键的聚合物易于吸收紫外线而被激发，有些聚合物不可避免地会含些杂质，如微量催化剂残余，添加剂及加工过程中带入的金属离子，微量氢过化物和羰基化物。这些物质都有可能成为光解反应的引发剂。由于光引发聚合，使得涂膜分子结构改变，其颜色、光泽、机械性能也随之发生变化，结果导致降解老化。(2)除了紫外线的破坏，环境温度、湿度、涂膜厚度、涂膜种类、木材种类对涂层及木材的破坏都有很大关系。气候对涂层的性能（例如光泽、颜色、机械性能等）的破坏程度，在不同地区有规律性变化。在我国不同地区的气候有一定程度的差别，特别是南北地方的气候有明显的不同。为了适应不同的环境，我们应因地制宜，合理选料和施工。3 耐黄变双组分聚氨酯涂料的制备31 配方设计基于以上的研究和试验，设计出一种适合于室内装饰用耐黄变涂料，其配方见表1。32 性能检测与比较以上述新制涂料（1＃）与以前两种室内专用聚氨酯涂料（2＃、3＃的组成有所不同）做人工紫外线照射对比，其测试结果见表2。33 理论分析从以上数据可以看出，改善涂料的耐黄变性能需要选用恰当的树脂、助剂以及比例。聚氨酯稳定性顺序是： 二异氰酸酯＜二异氰酸甲苯酯＜二异氰酸亚己基酯，用质谱测定得到的上述聚氨酯光分解的气体产物为：CO2(50%),CO(49%),H2(＜ 1%），HCN(＜ 1%）。几乎所有的CO2 和CO 都是由于聚合物中氨酯基上的N-C 和C-O 键断裂生成。在有氧存在下，吸氧速率取决于所使用的二异氰酸酯和多元醇的化学组成，从不同的二异氰酸酯得到的聚氨酯的吸氧速率不同：二异氰酸甲苯酯二异氰酸二苯甲酯二异氰酸亚己苯酯。经常遇到的变黄现象，往往由于生成醌式结构：实验证明：水和氨都可加速光解，在潮湿空气中更不稳定。4 结 语近年来，耐黄变涂料已成为木器涂料的重要课题之一，涂料助剂发展迅速，也出现了不少紫外线吸收剂品种。在UV 固化木器涂料中，为了提高它的耐候性，加入了氟单体。室内装修、家具等即使不直接受到大自然曝晒，也将逐渐黄变、老化，影响外观。但是一种优异的耐黄变涂料并非如理论般理想，往往受到施工环境和人为因素的影响。因此，为了充分体现它的保护和装饰价值，涂料对于不同环境的适应性需要进一步改进。