針對(duì)出現(xiàn)漆膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境，提出與其具有高度相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)室模擬研究方法，探討了溫度、濕度、漆膜厚度、漆膜干燥時(shí)間、填料添加量等因素對(duì)聚氨酯透明底漆漆膜發(fā)白現(xiàn)象的影響，并對(duì)漆膜發(fā)白的原因進(jìn)行了初步分析。
關(guān)鍵詞：漆膜發(fā)白;實(shí)驗(yàn)室模擬;封閉;聚氨酯透明底漆
0 引言
聚氨酯涂料在施工時(shí)，或者施工后幾天、十幾天、幾個(gè)月乃至更長(zhǎng)的時(shí)間里，都可能出現(xiàn)漆膜發(fā)白的現(xiàn)象。引起漆膜發(fā)白的因素紛繁復(fù)雜：涂裝環(huán)境的溫度與濕度，涂料中揮發(fā)性溶劑的含量和揮發(fā)速率，噴涂系統(tǒng)和稀釋劑中是否帶進(jìn)少量水，涂料中填料的含量，涂料體系的耐水性等，都是導(dǎo)致涂膜發(fā)白的重要原因。本文將針對(duì)聚氨酯涂料出現(xiàn)涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境，提出與其具有高度相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)室模擬方法，探討溫度、濕度、涂膜厚度、涂膜干燥時(shí)間、填料添加量等因素對(duì)涂膜發(fā)白現(xiàn)象的影響，分析涂膜發(fā)白的原因。
1涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境及其實(shí)驗(yàn)室模擬
涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境的特性，直接影響木器漆漆病出現(xiàn)的可能與漆病的嚴(yán)重程度。當(dāng)前，一種常見的出現(xiàn)聚氨酯(PU)透明底漆涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境如下：家具廠在對(duì)批量木器進(jìn)行某種PU涂料的涂裝之后，將涂裝后的木器比較密集地放置，或?qū)⑼垦b后的家具放在一間門窗經(jīng)常關(guān)閉的房間;隔了一段較長(zhǎng)的時(shí)間(1個(gè)月以上)之后，將木器放置的空間由較為密集改成較為寬敞，或?qū)⒓揖咚幏块g的門窗由經(jīng)常關(guān)閉變?yōu)檫B續(xù)開放1D以上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，處于這種環(huán)境下，涂裝后的木器家具往往容易出現(xiàn)涂膜發(fā)白現(xiàn)象。
根據(jù)上述出現(xiàn)涂膜發(fā)白現(xiàn)象的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境，提出如下的實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法來對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究：制作數(shù)塊40cm ×60cm、3 mm 厚柚木木皮夾板粘在中纖板上的底板，對(duì)其進(jìn)行2遍厚涂(4個(gè)“十”字/遍)，2遍噴涂之間的時(shí)間間隔為30min;噴涂完畢，在涂膜表干后的不同時(shí)間，分別用透明膠片對(duì)底板的不同部位進(jìn)行封閉，再將此底板放入溫度為(25±5)℃、濕度55% ～65% 的大氣環(huán)境中;5D后，撕去透明膠，置于溫度為 8℃、濕度為 80% 的恒溫恒濕試驗(yàn)箱中;24h后取出樣板，觀察并記錄涂膜發(fā)白情況。
2　實(shí)驗(yàn)部分
2.1　原料及儀器
原料：分散劑、潤(rùn)濕劑、消泡劑、防結(jié)皮劑、防沉劑、短油醇酸樹脂、滑石粉、真溶劑、固化劑、稀釋劑等。儀器：GFJ-014型高速分散機(jī)及配套設(shè)備、分散罐;JS -ANTEWEN 型高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱;Qua2Nix1500型測(cè)厚儀;日本 M INOLTA公司生產(chǎn)的CM-508D型分光測(cè)色計(jì)等。
2.2　聚氨酯透明底漆的制備
按一定比例依次投入短油醇酸樹脂、助劑、溶劑，中速分散10min;再在低速分散下加入滑石粉，高速分散15min;加入稀釋劑調(diào)黏度，得到聚氨酯涂料的含羥基組分;按基漆∶固化劑∶稀釋劑 =1∶0.5∶0. 4~0.6的質(zhì)量比調(diào)制涂料。
3 　結(jié)果與討論
3.1　溫度與濕度的影響
不同溫度與濕度條件下的PU透明底漆涂膜照片如圖1所示。圖A~F的實(shí)驗(yàn)條件分別為：A低溫高濕(8℃，80%);B低溫低濕(8℃，30%);C中溫高濕(22℃，80%);D中溫低濕(22℃，30%);E 高溫高濕(36℃，80%);F高溫低濕(36℃，30%)。圖1所示的6個(gè)圖中，A為漆膜干燥1h后封閉之處，b為漆膜干燥　　2.5h后封閉之處。
由圖1可見，不管是低溫、中溫還是高溫區(qū)，同一溫度條件下，濕度越低，發(fā)白現(xiàn)象越明顯。這一結(jié)論與“濕度越大越易出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象”的習(xí)慣性說法是不一致的。得出“濕度越大越易出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象”結(jié)論的前提是，由于溶劑揮發(fā)吸熱，使其膜面周圍溫度下降，濕氣凝結(jié)于濕膜面上使膜面變白。這就表明，在上述所提的涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境中，涂膜發(fā)白現(xiàn)象并非濕氣在涂膜上的凝結(jié)所引起。
從圖1還可看出，在高濕區(qū)(80%)，隨著溫度的升高，涂膜發(fā)白程度不斷加劇。在低濕區(qū)(30%)，隨著溫度的升高，涂膜發(fā)白的程度差別與變化趨勢(shì)均不太明顯：當(dāng)溫度從低溫(8℃)升高至中溫(22℃)時(shí)，涂膜發(fā)白程度加劇;但當(dāng)溫度從中溫(22℃)繼續(xù)升高至高溫(36℃)時(shí)，涂膜發(fā)白的程度有所緩解。
3.2　涂膜厚度與涂膜干燥時(shí)間的影響
本文所提的涂膜干燥時(shí)間，是指從第二道噴涂完到開始封閉的一段時(shí)間。用目測(cè)法測(cè)定不同涂膜厚度與干燥時(shí)間條件下的涂膜發(fā)白程度(即感官值)。
對(duì)表1進(jìn)行橫向比較發(fā)現(xiàn)，保持涂膜干燥時(shí)間不變，隨著涂膜厚度的增大，發(fā)白現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重;縱向比較則表明，當(dāng)涂膜厚度一定時(shí)，隨著涂膜干燥時(shí)間的增加，發(fā)白程度越來越小，但干燥時(shí)間達(dá)到5h以后，涂膜發(fā)白情況與不封閉處基本一致，即均無發(fā)白現(xiàn)象。為了準(zhǔn)確地顯示涂膜的發(fā)白程度，使用分光測(cè)色計(jì)測(cè)定了不同涂膜厚度與干燥時(shí)間條件下涂膜的明度值 L，并計(jì)算出各封閉處與同一底板不封閉處的明度差(ΔL)。
從表2可知，保持涂膜干燥時(shí)間不變，隨著涂膜厚度的增大，明度與明度差基本上呈現(xiàn)不斷增大的趨勢(shì)，這與表1的結(jié)論大致相同。從縱向看，保持涂膜厚度不變，隨著涂膜干燥時(shí)間的增大，各封閉處的明度與明度差逐漸減小，表明涂膜發(fā)白程度減弱，這也與表1的結(jié)論完全一致。但是，從表2可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)更為細(xì)致的現(xiàn)象：同一底板上，干燥時(shí)間達(dá)到一定程度時(shí)(160μm的涂膜干燥3 h以上，其他較大厚度的涂膜干燥5h)，封閉處的明度比不封閉處還小，即明度差為負(fù)數(shù)，反映在感官上，封閉處更透明、顏色更深、更偏向于黑色。這可能是因?yàn)榉忾]處仍有較多的揮發(fā)速率慢的溶劑留在涂膜內(nèi)所致。
3.3 　填料添加量的影響
粉添加量為5%、10%、15%、20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的PU
底漆涂膜發(fā)白情況。圖2所示的 4個(gè)圖中，A為涂膜干燥1h后封閉之處，b為涂膜干燥2.5h后封閉之處。由圖可見，不封閉處(即空白之處)和B處均無明顯發(fā)白現(xiàn)象;但是，隨著滑石粉添加量的增大，A處逐漸由不發(fā)白(圖A、圖B)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p微發(fā)白(圖C)，最后變?yōu)槊黠@發(fā)白(圖D)，且涂膜的透明性隨著滑石粉添加量的增大而下降。
4　結(jié)語
對(duì)涂料涂裝養(yǎng)護(hù)環(huán)境的模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，溫度與濕度直接影響PU木器漆涂膜發(fā)白的嚴(yán)重程度，但涂膜發(fā)白現(xiàn)象并非濕氣在涂膜上的凝結(jié)所引起。在其他因素不變的條件下，隨著涂膜厚度的增大，涂膜發(fā)白現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重;隨著涂膜干燥時(shí)間的增加，發(fā)白程度越來越輕;隨著涂料配方中滑石粉含量的增加，漆膜的透明性下降，發(fā)白程度不斷加劇。