水性裂纹漆的制备及施工工艺探讨

data-full-width-responsive="true"> 0 前言裂纹漆是一种有着特殊装饰效果的美术涂料。涂饰后可形成美丽的裂纹图案，其裂纹变化多样，错落有致，极具艺术立体美感。裂纹漆常用于玩具、工艺品、建筑装潢和家庭装饰，尤其适用于仿古仿真装饰。近年来，随着消费者对产品以及家庭装修个性化、多样化的追求，水性裂纹漆的使用也越渐频繁。目前市场上裂纹漆仍以传统的溶剂型裂纹漆为主，溶剂型裂纹漆因其固有的成膜物质所制成的裂纹漆涂膜发脆，附着力差，需在裂纹漆表面再涂上一层清漆作为保护。溶剂型裂纹漆除了性能上的缺陷，在制漆过程中使用了大量的有机溶剂，施工中会释放出VOC，施工工具也要采用有机溶剂清洗，不仅污染环境，而且对施工人员和消费者的身体健康造成了很大的毒害。因此，绿色环境友好型涂料将是涂料企业发展趋势所在。近年来，跟随时代的发展，人们在追求裂纹漆美感的同时，对裂纹漆的环保安全也提出了更高的要求，水性裂纹漆应运而生。日本曾研制过石棉板上用裂纹漆，以有机涂料作底色漆(包括水溶性色漆和乳胶漆)，待干后，用无机磷酸盐涂料作裂纹面漆，利用无机磷酸盐涂料在有机涂层上的表面张力差产生的高收缩率形成裂纹。在国内，吉林大学和金鱼涂料集团采用环氧树脂做底漆，含氟树脂做面漆制得了水性裂纹漆；恒昌涂料也做过水性裂纹漆相关方面的研究报道。展辰公司近年加大在水性涂料方面的投入，研发出一种新型的环保水性裂纹漆。此裂纹漆由双组分水性裂纹底漆、单组分水性裂纹面漆组成，该裂纹漆制作简单，施工方便，裂纹效果细腻优雅、错落有致而极具美感，同时具有附着力好、耐久性好等优点。1 水性裂纹漆原理传统的溶剂型裂纹漆属硝基裂纹漆，需要和普通硝基底漆搭配使用。其施工原理是利用裂纹漆中的有机溶剂溶解硝基底漆，而硝基底漆在干燥过程中收缩程度大于面漆，从而将面漆拉扯成裂块，形成各式各样的裂纹 (机理如图1所示)。水性裂纹漆的基本原理与溶剂型裂纹漆类似，同样是利用底漆和面漆在后期干燥过程中收缩程度不同所产生的应力差对表干面漆的拉扯而形成裂纹，其关键在于施工工艺的时机把握。在底漆未干透时喷涂面漆，随着底漆的进一步干燥固化会产生收缩应力，面漆表干所形成的涂膜最终难以承受底漆收缩应力的持续增大而产生断裂，裂块跟随底漆而收缩，从而形成粗细不同的裂纹。影响裂纹效果的因素包括面漆收缩产生的拉力大小、面漆涂膜的拉伸强度和底漆的流动性能这3方面(机理如图2所示)。2 试验部分21 裂纹底漆制备裂纹底漆为有色底漆，主要起裂纹着色作用，须考虑与裂纹面漆的色差搭配。裂纹底漆还要求遮盖力高、对底材附着力强。211 原材料丙烯酸树脂(ZC01)，固化剂(ZC02)，润湿剂，pH值调节剂，消泡剂，脱泡剂，成膜助剂，水性色浆(也可为铝粉、珠光粉、金粉等)。212 底漆配方(见表1)22 面漆的制备水性裂纹面漆应考虑与裂纹底漆的颜色搭配、层间附着力以及快速干燥等原因。221 原材料丙烯酸乳液(ZC03)，pH值调节剂，流变助剂，消泡剂，成膜助剂，水性色浆(也可为铝粉、珠光粉、金粉等)，防腐剂等。222 面漆配方(见表2)3 水性裂纹漆涂装水性裂纹漆涂装前须确保底材干净平整，将底漆和固化剂剂(ZC02)按照合适比例混合均匀喷涂在底材上，厚度以能均匀遮盖住底材即可，喷涂完底漆后，在底漆干燥的过程中喷涂裂纹面漆，面漆喷涂时要快而均匀，厚薄可根据需要自行控制。面漆喷完10min内即可见裂纹效果产生。俗话说三分涂料，七分施工，裂纹漆更是如此。笔者采用红底漆白面漆，在底漆不同的干燥程度时喷涂不同厚度的面漆，制造出不同裂纹效果，来描述底漆干燥程度和面漆厚薄对整个涂膜裂纹效果的影响。分别在底漆刚喷完、表干、表干到实干过程中、实干后薄喷面漆和厚喷面漆制板A、B、C、D、a、b、c、d，见图3。从图A～图D、图a～图d，裂纹底漆干燥程度低时，涂饰面漆后，开裂速度较快，首先裂出粗而大的裂纹，然后在大的区域内再形成细小的裂纹。底漆干燥程度高时，涂饰面漆厚，裂纹开裂速度比较慢，所形成的裂纹粗细大小也比较均匀。分别对比图A和图a、图B和图b、图C和图c、图D和图d，面漆厚涂较薄涂时所产生的裂纹要粗大。4 结果与讨论41 底漆干燥程度对裂纹的影响如图3所示，底漆干燥程度对裂纹类型、效果有着非常大的影响，底漆在表干之前和刚表干时产生的裂纹较实干明显。这是因为底漆干燥程度低时，面漆收缩程度较大，从而对面漆的拉扯强度大，因此裂纹较粗较深。如果底漆干燥程度较高时，底漆收缩趋势就会减弱。此时裂纹就会变细变浅。42 面漆厚薄程度对裂纹的影响随着面漆涂膜变厚，韧性增强，能对抗面漆收缩时产生的收缩应力，从而使得裂纹变少，裂纹面积相对较大。面漆涂膜薄时，裂纹面积小，数量多。43 裂纹漆施工方式水性裂纹漆由于其特殊的成膜机理，必须保证涂膜厚薄一致，才能使得裂纹更加均匀，故建议底面均采用喷涂施工。44 其他如在有色底或者本身有颜色的基材上配合底色做裂纹漆，只须上一层裂纹透明底漆然后再上有色面即可制得所需裂纹效果。5 结语用此方法制备的水性裂纹漆涂装后裂纹图案清晰，质量、性能稳定。裂纹的类型和大小可通过调节底漆的干燥程度和面漆的厚薄程度来调节。该类裂纹漆可用于家具、墙面、工艺品、灯饰、装饰玻璃等涂装，因其在环保方面的优势，新颖的装饰效果，定会深受广大用户的青睐，具有良好的市场潜力。