影响气雾漆光泽度因素的探讨

data-full-width-responsive="true"> 影响气雾漆光泽度因素的探讨郑吕凤1，张志良1，凌辉1，2，3，郑义钊1，陈亮1(1广东三和化工科技有限公司，广东中山 528429；2广东阜和实业有限公司，广东中山 528434；3广东新山禾发展有限公司，广东中山 528429)0 前言气雾漆用途广泛，主要用于修补、标识和涂鸦等。随着气雾漆走进千家万户，人们逐步深入了解气雾漆，对气雾漆各方面指标(尤其是涂膜光泽度)的要求日益个性化、多样化。高光气雾漆高光、靓丽、丰满度高；半哑光气雾漆的涂膜比较柔和、素雅、不刺眼；哑光喷漆的涂膜更加柔和、不刺眼，可避免危险的反光，能够掩饰基材被擦伤、弄脏等瑕疵，给人以舒适、高雅的感觉。涂膜光泽度是指涂膜反射光线的能力，是衡量涂膜外观质量的主要指标之一。气雾漆光泽度与树脂的种类和树脂中的基团、颜料的种类、粒径和吸油量、颜基比、消光粉种类和用量、气雾漆的料气比、喷板手法、涂层厚度、助剂等因素紧密相关。因此，对影响气雾漆光泽度的因素进行研究，具有实际意义和生产应用价值。本文重点探讨消光粉用量、颜料种类、颜基比和增塑剂用量对气雾漆光泽度的影响，建立相关数据库，用于指导不同光泽度气雾漆打样或生产调色，提高调色效率。1 试验部分11 试验原材料丙烯酸树脂(固含量为50%2%)，中山朗玛化工；稀释剂、黑浆、白浆，自制；流平剂，埃夫卡；OK500，赢创德固赛；增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯，DOP)，广东华力泰化工；二甲醚(DME)抛射剂，肇庆市高能达化工。12 试验器材分析天平(精度0001 g)，奥赛斯仪器；砂磨、搅拌、分散多用机，上海现代环保工程技术；涂-4杯黏度计，上海衡平仪器仪表厂；WGG60-Y4 60光泽度仪，深圳市速德瑞科技；QFZ附着力测定仪，深圳市三诺电子仪器；QTX涂膜弹性测定仪，河北恒泰鸿基试验仪器厂；HJ13-QCJ涂膜冲击仪，北京北信科仪分析仪器。13 试验制备方法按表1的基本配方，将稀释剂、消光粉置于反应杯中，在搅拌状态下分散至均匀；加入树脂、色浆、流平剂和增塑剂，继续分散均匀制得涂料；过滤后进行灌装、封口和充气，装上按头，制得气雾漆。14 性能测试与表征141 涂料黏度按照GB/T 17231993《涂料黏度测定法》中的涂-4杯规定方法测试。142 涂膜光泽度按照GB/T 17431979《漆膜光泽度测定法》中的规定进行，使用WGG60-Y4 60光泽度仪。143 涂膜外观和透明性目测。144 涂膜附着力按照GB/T 172079(89) 《漆膜附着力测定法(划圈法)》中的规定进行，使用QFZ附着力测定仪，直径为0～105 mm，砝码质量为100～1 000 g，采用手动方式。145 涂膜柔韧性按照GB/T 17311993《漆膜柔韧性测定法》中的规定进行，使用QTX涂膜弹性测定仪，轴棒长度为50 mm。146 涂膜耐冲击性按照GB/T 17321993《漆膜耐冲击性测定法》中的规定进行，使用HJ13-QCJ涂膜冲击仪，冲击高度为0～50 cm，重锤质量为(1 0001) g。2 结果与讨论21 消光粉用量对气雾漆光学性能的影响211 消光粉用量对涂膜外观和透明性的影响消光粉具有触变性，添加至气雾漆中会影响涂料黏度、颜料细度、涂膜外观和透明性。在空气湿度为68%RH、环境温度为30 ℃的环境下，按试验制备方法，制备消光粉(OK500)用量分别为0、1%、3%、5%和7%的黑色气雾漆，研究其对涂料黏度、涂膜外观和透明性的影响，所得结果见表2。由表2可知，增大OK500的用量，涂料黏度变稠，涂膜对光的散射力增加，光泽度下降，同时涂膜反映镜物的清晰度变差，透明性下降，涂膜外观变得更加柔和。当w(OK500)5%，涂料黏度超过限定标准，需添加稀释剂来调节涂料黏度，使之符合限定标准。212 消光粉用量对涂膜光泽度的影响气雾漆色彩纯正、艳丽，丰富多彩，其中最具代表性的是光油、黑色气雾漆和白色气雾漆。本文重点研究消光粉(OK500)用量对光油、黑色和白色气雾漆光泽度的影响。按试验制备方法，改变OK500用量，配制不同光泽度的气雾漆并作好标记。喷制样板，待样板实干后用60光泽计测试样板光泽度，并绘制OK500用量与涂膜光泽度的关系图，所得结果见图1。由图1可看出，当w(OK500)4%时，随着OK500的用量增加，涂膜光泽度降低幅度大；w(OK500)＞4%时，增加OK500用量，涂膜光泽度降低幅度小，最后趋于平缓。消光粉主要用于消除树脂本身的光泽度。当丙烯酸树脂的固含量不同，涂膜光泽度数据会在曲线附近浮动。因此，该图适用于各种固含量的丙烯酸气雾漆。22 颜料种类对气雾漆光泽度的影响各色颜料对光的吸收和反射程度不同。炭黑遮盖力强，对可见光完全吸收；钛白粉折射率高，除蓝色被吸收外，对可见光的漫反射能力强；其他颜料对可见光的吸收和反射居于炭黑和钛白粉之间。由图1可看出，OK500用量相同时，涂膜光泽度由高到低为：光油＞白色气雾漆＞黑色气雾漆。颜料具有一定的粒径，会使部分光发生漫反射而致使色漆的光泽低于光油；黑色气雾漆对光完全吸收，而白色气雾漆对光完全反射，故黑色气雾漆比白色气雾漆光泽低。综上所述，OK500用量与涂膜光泽度的关系图，不仅适用于指导不同涂膜光泽度的光油、白色气雾漆和黑色气雾漆配方的设计，而且适用于指导各色丙烯酸气雾漆的打样和生产调色，有利于快速将涂膜光泽度控制在规定范围内，提高生产效率。23 颜基比对气雾漆性能的影响颜基比是指色漆中颜料(包括体质颜料)与基料的质量之比值。颜基比会影响气雾漆的光学性能和力学性能。按试验制备方法，在不添加OK500消光粉和不调节涂料黏度的条件下，改变白色气雾漆中颜基比，探讨颜基比对涂膜外观、涂膜光泽和附着力的影响关系，所得结果详见表3。由表3可看出，随着颜基比增加，固体物含量变高，涂膜外观和附着力变差，涂膜光泽度减低。增大颜基比后，提高了固含量，涂料黏度变稠，气雾漆流平效果变差，出现橘皮异常现象，使涂膜对光的漫发射能力增强，涂膜光泽度降低；气雾漆的流平性差，加剧涂膜收缩，降低了气雾漆对底材的润湿性，使涂膜附着力变差。由此可见，丙烯酸气雾漆不适用于制备高固体分气雾漆。24 增塑剂对气雾漆性能的影响增塑剂可显著提高涂膜的柔韧性和附着力，克服涂膜硬脆易裂的特点，同时改善施工涂布性、流平性，提高光亮度。通过变量控制法，配制不同增塑剂用量的黑色气雾漆，分别喷制样板并做好标识(施工环境：空气湿度为82%RH，室温为28 ℃)，待涂膜实干后测试涂膜光泽度、柔韧性、附着力和耐冲击性，所得结果详见表4。由表4可知，增加增塑剂用量，可有效地改善涂膜的柔韧性、附着力和耐冲击性，提高涂膜光泽度；但w(增塑剂)3%时，会出现涂膜不干的异常现象。增塑剂是一种小分子助剂，易插入树脂的分子链中间，增大分子间距，促进树脂分子链段的活动性，从而削弱分子间的作用力，降低树脂分子链的结晶性，流动性增加，使分子链变得柔软，故涂膜柔韧性、耐冲击性和附着力变好；随着增塑剂的加入量增多，其体积效应越大，树脂的Tg下降，低于环境温度，从而导致涂膜不干。由此可见，增塑剂用量宜控制在0～2%。3 结语(1)在气雾漆中增加消光粉用量，涂料的黏度变稠，涂膜外观变得更加柔和，透明度和光泽度下降。(2)各色气雾漆对光的吸收和反射程度不同。w(OK500)相同时，涂膜光泽度由高到低为：光油＞白色气雾漆＞黑色气雾漆。(3)增大颜基比，提高固含量，气雾漆流平性会变差，导致涂膜外观和附着力变差，涂膜光泽度减低。因此，丙烯酸气雾漆不适用于制备高固体分气雾漆。(4)增塑剂用量控制在0～2%时，增加增塑剂用量，能提高涂膜的柔韧性、附着力、耐冲击性和光泽度。