提高家具用水性涂料漆膜附着力工艺技术

kba420 · 发表于 2008-2-20 12:52:16

中国是家具生产大国，每年消耗大量的木器漆，对涂料的使用量在逐年增多。目前大量使用的溶剂型木器漆，如使用量最大的聚氨醋(PU)木器漆，含有大量具有毒性的有机溶剂，可挥发有机化合物(VOC)排放量较高，严重危害生态环境。同时，我国又是家具出口大国，每年向欧美国家出口大量家具，而这些国家有严格的法规，如德国的TA--Luft，欧洲共同体的CEPE推荐标准和美国的VOC法规川，要求对家具的有害物质含量进行严格控制。这是对我国家具制造业的严峻挑战。对家具涂饰所造成的环境污染问题，已引起全社会的关注，是需要治理的十分重要的问题。

水性涂料是减少VOC的最佳涂料，研制并使用低vOC的水性木器涂料是一种发展趋势，是从根本上解决家具涂饰对环境污染问题的一个可行性措施。水性木器涂料是以水代替有机溶剂作为分散介质，大大减少了涂料中有机溶剂的挥发对大气和人体的危害，也减少了施工过程中的火灾危险。目前水性木器涂料在欧美等国家已成为市场畅销产品，在我国正悄然兴起，开始有少量品种上市。水性木器涂料已在家庭装修及普通家具上获得了成功应用，并在扩大市场份额。

木器已成为水性聚氨酷分散体涂料的重要应用领域，因此水性涂料具有较好的应用前景，成为涂料和涂装业关注的课题。涂料只有在涂装成膜后才能真正实现其作为商品的使用价值，因此水性木器涂料的发展离不开涂装行业的共同研究和推广。我国虽有聚氨醋水分散体的树脂研究报告，但涉及木家具工业化涂饰工艺应用领域的研究极为罕见。漆膜质量对高档家具的表面质量至关重要，将在很大程度上决定着家具市场竞争能力。所以，系统研究水性聚氨醋木器涂料的涂饰工艺技术具有重要的应用价值。

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。附着力的大小在很大程度上决定着漆膜质量的优劣，而涂布量的多少又影响到附着力的大小，因此，有必要对提高家具用水性涂料漆膜附着力的涂布量工艺技术进行开发。

涂布量工艺优化技术

顺木纹方向砂磨硬枫薄木贴面家具板件后，按规定的涂布量喷涂两遍水性封闭底漆、两遍底漆和两遍面漆。在温度为25℃、相对湿度为77%的恒温恒湿房里陈放7d后，根据GB4893.4一85，用漆膜附着力多用途干膜检验仪PIG进行附着力测试。在显微镜下观察切割方格中漆膜剥落情况，并统计割痕交叉处漆膜剥落的格数。以漆膜剥落的格数占全部切割方格的百分率来评价漆膜附着力的优劣。以割痕交叉处漆膜剥落率作为评价附着力的指标，剥落率越大，表示附着力越差;剥落率越小，表示附着力越好。

关于漆膜的附着力一般来讲，涂布量越大，漆膜越厚，漆膜之间的应力越小，附着力越小。各层的涂布量不同，厚度不同，对于整个漆膜而言，结构不同，附着力会有所不同。对于同一方案的试件的不同区域而言，附着力不同，这主要是由于涂饰不均匀、粗糙度不均匀以及木材的具体结构差异所引起的。

附着力随着封闭底漆涂布量的增加而减小，随着底漆涂布量的增加而增大，随着面漆涂布量的增加而减小。这是因为水性苯丙封闭底漆是单组分的涂料，成膜固化属于物理变化。涂料在喷涂到白坯上时，封闭底漆直接与木材接触，漆膜在白坯表面的导管或其他细小沟槽里形成一系列的“漆钉”，附着力的大小在很大程度上决定于涂料向基材表面渗透的程度和形成“漆钉”的多少。在白坯表面粗糙度一定的情况下，涂布量太小，涂料与基材不能形成足够的“漆钉”，附着力会降低；当涂布量过大时，部分涂料不能渗透到木材的毛细孔隙结构中而堆积在白坯表面，附着力也会降低。至于面漆的影响比底漆大，主要是因为两者的成膜物质不同，并且两者的界面不同。底漆除了与封闭底漆结合外，还与面漆接触，而面漆只与底漆相结合。

(1)附着力随着水性封闭底漆涂布量的增加而减小，随着水性底漆涂布量的增加而增大，随着水性面漆涂布量的增加而减小。

(2)为了获得较好的漆膜附着力，合理的涂布量为:封闭底漆的每遍涂布量为80g/m2、底漆每遍涂布量为120g/m2、面漆每遍涂布量为100g/m2。最佳涂布量工艺的确定，可以提高漆膜的附着力，从而改善漆膜质量，具有重要的应用价值。