聚氨酯木器漆脱壳的原因分析及防治方法

data-full-width-responsive="true"> 1 引言木器漆是一种可以采用不同的施工工艺涂覆在木器表面，形成黏附牢固、具有一定强度、连续的固体薄膜的材料。目前市场上常见的是双组分聚氨酯木器漆，它的反应机理如下：式中的氧原子电子密度高，吸引氢原子而成羟基，但是不饱和碳原子上的羟基不稳定，重排成为氨基甲酸酯[1]。聚氨酯木器漆主漆中含OH，固化剂中含NCO，经混合后反应，生成聚氨酯高聚物。聚氨酯木器漆在中国木器漆市场上占有非常重要的地位，随着用户要求的提高，竞争的加剧，对其也提出了更多、更高、更新的要求，从而出现了一些值得探讨的问题。南方很多地方现在流行湿碰湿的施工工艺（溶剂咬平漆面刷法，即底下一层油漆表干后不经打磨，马上施工下一道漆），如果操作不当会带来各种问题，值得研究。2 脱壳的产生原因及防治手段所谓的脱壳是指漆膜由于附着或结合不良，经少许外力或未经外力即呈现漆膜脱落的现象，也叫起皮、脱皮。一般说来，出现脱壳不外乎3 个方面的原因：底材原因、施工原因和产品原因。21 底材原因由于被涂木器的原因而出现脱壳，主要有以下几个方面。211 被涂木器表面不洁附着力是指漆膜与被涂材料表面通过物理和化学作用结合在一起的牢固程度[2]。底材上沾有油、水、灰尘、蜡等污物，就会导致被涂底材表面张力过小，使得被涂刷的油漆附着力不够。当一种固体物质组成不变时，其表面张力数据是不变的。沾染污物后，局部表面张力就会变化。被涂覆物底材的表面张力过低，涂料的表面张力较高时，涂料不能在其上很好地展布，涂装时就会发生卷缩现象[3]。由于涂料本身有低表面张力液滴的存在或被涂饰表面因污染而存在低表面张力区，造成表面张力的不均匀，涂料在表面张力差的作用下，由低表面张力处流向高表面张力处[4]，导致漆膜厚度不均，局部地区甚至没有漆膜，污物附近的漆膜就容易被打磨下来。底材沾染污物会使木器漆的润湿性变差。润湿是指液体涂料沿基材表面展布的作用，同时也是每种涂料施工的前提。如果被涂木器的表面被污物或者液体沾污，涂料对基材的润湿是困难的。润湿不足会直接导致附着力差。因此，刷涂或者喷涂油漆时，要求被涂物的表面没有油污、水分以及其它污物，否则，在出现污物的表层极易脱壳。对于待涂刷的板材，一般先使用较为粗糙的砂纸（240 目或180 目）进行打磨，直至板材表面用手摸起来感觉光滑、平整、干净。212 木板含水率较高木器漆最重要的作用就是对基材进行封闭，阻止或减缓木材中的水分向外移动[5]，但是木板含水率太高，水分就会将漆膜顶起。一般说来，含水率超过12%的木板不能涂刷木器漆（市场上有些厂家标明含水率不能大于10%，有些厂家标明不能大于14%）。在福建地区曾经碰到过这样的情况，有用户涂刷了木器漆2 个月之后，大面积出现脱壳。在现场采用专业的木器水分分析仪来检测：脱壳严重的区域，木材含水率高达30%，最高的地方甚至达50%以上。这样高的木材含水率，不管你怎么涂刷PU 木器漆，最终都会出现脱壳。而同一客户，经仪器检测木材含水率为10%左右的地方，并未出现异常。出现这种现象是因为底材的含水率过高，时间长了温度升高，水分蒸发出来，在漆膜和木材之间形成空鼓，从外面看起来就是发白了。空鼓部分连在一起，就容易脱落下来，如图1 所示。在实验室将此现象模拟了出来。出现此类脱壳，和别的脱壳不一样，木板含水率过高的脱壳，往往会先看到漆膜变白，稍经碰撞后，即出现脱壳的现象,如图2 所示。这种脱壳往往在施工完毕后一切正常，过了一段时间（2 ~ 6 个月）才逐渐出现。木板含水率过高或木板比较疏松而施工时易受水及水汽侵蚀，导致底材不合要求，涂刷时易出现脱壳。遇到这种情况，需将木板进行干燥处理后方可进行涂刷。22 产品原因221 设计配方需注意的问题⑴木器漆如配方中硅类助剂较多，或者蜡粉含量过高，其表面张力就会变得很低，在涂刷时易出现脱壳的现象。⑵双组分聚氨酯漆分为甲组分（多异氰酸酯）和乙组分（羟基）。若甲组分加入量太少，不足以与羟基反应，则漆膜发软或发黏，抗水、抗化学品性等都会下降。若甲组分加入量太多，则多余的NCO 基吸收空气中的潮气转化成脲，增加了交联密度和抗溶剂性，但漆膜较脆，不耐冲击。这2 种情况都会引起脱壳，因此必须避免。成品漆的主漆和固化剂必须计算好NCO/OH 为1/1 左右，不宜偏差得厉害。⑶选择性能优异的树脂和固化剂。好的漆膜既硬又韧，选择柔韧性好的树脂或拼入一定的柔韧性好的蓖麻油树脂，能使脱壳少发生或不发生。