0引言 我国是家具生产大国,每年消耗大量的木器涂料,并且使用量在逐年增多。目前大量使用的溶剂型木器涂料,如使用量最大的聚氨酯(pu)木器涂料,含有大量具有毒性的有机溶剂,挥发性有机化合物(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[1],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,是急需治理的问题。 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[2]。 水性聚氨酯分散体木器涂料应用的重要领域,具有较好的应用前景,已成为涂料和涂装业关注的研究课题。水性木器涂料的发展离不开涂装行业的共同研究和推广。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的市场竞争能力。我国虽有聚氨酯水分散体的树脂研究报告[3-10],但涉及木器家具工业化涂饰工艺应用领域的研究少有报道。所以,系统研究水性聚氨酯木器涂料的涂饰工艺具有重要的应用价值。 本文研究了木器用水性涂料涂布量对漆膜耐磨性的影响。 1材料与方法 1.1材料 (1)基材:幅面尺寸为 (2)水性涂料:水性苯丙封闭底漆,水性丙烯酸底漆,丙烯酸改性pa面漆。 (3)砂纸:型号为320#、400#、600#、800#砂纸。 1.2仪器和设备 (1)手提半自动砂磨机; (2)涂饰用设备:喷枪、空气压缩泵、感量为 (3)测量耐磨性的仪器:taberindustries5150漆膜磨耗仪,砂轮修整器,橡胶砂轮(jm-120)厚 1.3方法 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华润护底宝jws10、两遍底漆jwd11和两遍面漆jw1005(单组分乳液型聚氨酯分散体)。在温度为25℃、相对湿度为77%的恒温恒湿房里放置7d后进行漆膜耐磨性性能测试。 根据gb/t489318—1985,测试漆膜耐磨性[11]。 2结果与分析 耐磨性是指漆膜表面抵抗磨损的程度[12]。涂布量不同,采用相同工艺涂饰的木器家具板件的漆膜的耐磨性不同。以100r、400r和500r漆膜失质量来比较各方案的耐磨性优劣。漆膜失质量越小,表示耐磨性越好。漆膜的耐磨性如表1所示。 表 1 漆膜耐磨性测试结果 2.1极差分析 为了确定涂布量和耐磨性(漆膜失质量)之间的关系,对表1的结果进行极差分析[13],见表2。 对于100r漆膜失质量,封闭底漆极差最大,是最主要的影响因素;面漆极差次之,是次要影响因素;底漆极差最小,是影响最小的因素。最优方案为a1b2c1,最佳涂布量为:封闭底漆取120g/m2,底漆取200g/m2,面漆取200g/m2,如图1所示。 表 2 极差分析表
图 1 100 r 漆膜失质量直观分析图
对于400r漆膜失质量,封闭底漆极差最大,是最主要的影响因素;底漆极差次之,是次要影响因素;面漆极差最小,是影响最小的因素。最优方案为a1b2c2,最佳涂布量为:封闭底漆取120g/m2,底漆取200g/m2,面漆取240g/m2,如图2所示。 图 2 400 r 漆膜失质量直观分析图 对于500r漆膜失质量,封闭底漆极差最大,是最主要的影响因素;底漆极差次之,是次要影响因素;面漆极差最小,是影响最小的因素。最优方案为a1b2c2,最佳涂布量为:封闭底漆取120g/m2,底漆取200g/m2,面漆取240g/m2,如图3所示。 图3 500 r 漆膜失质量直观分析图 分析表明,在短时间使用过程中或漆膜到受轻微磨损时,耐磨性取决于封闭底漆和面漆,这是因为面漆的硬度和封闭底漆的附着力对耐磨性有重要影响。在长时间使用过程中或漆膜受到较严重磨损时,耐磨性取决于封闭底漆和底漆,这是因为封闭底漆和底漆的硬度及附着力对耐磨性有重要影响。所以说,耐磨性是漆膜质量的一个综合性指标。 2.2方差分析 为了确定涂布量对耐磨性(漆膜失质量)是否有显著影响,对表1的结果进行方差分析[13],见表3。 表 3 方差分析表 对于100r、400r和500r漆膜失质量,最主要的影响因素、次要影响因素、影响最小的因素和最优方案的方差分析结果与极差分析结果一致。但是,由方差分析的显著性检验认为,涂布量对耐磨性(漆膜失质量)没有显著影响,这说明涂布量的优化只能在一定程度上改善漆膜的耐磨性,要想大幅度地提高漆膜的耐磨性应从涂料本身的性能考虑。 2.3最佳工艺 根据极差分析和方差分析,为了获得较好的漆膜耐磨性,最佳方案为第2方案,合理的涂布量为:封闭底漆取120g/m2,每遍涂布量为60g/m2;底漆取200g/m2,每遍涂布量为100g/m2;面漆取240g/m2,每遍涂布量为120g/m2。 3结语 (1)在短时间使用过程中或漆膜受到轻微磨损时,耐磨性取决于封闭底漆和面漆,这是因为面漆的硬度和封闭底漆的附着力对耐磨性有重要影响。在长时间使用过程中或漆膜受到较严重磨损时,耐磨性取决于封闭底漆和底漆,这是因为封闭底漆和底漆的硬度及附着力对耐磨性有重要影响。所以说,耐磨性是漆膜品质的一个综合性指标。 (2)涂布量的优化只能在一定程度上改善漆膜的耐磨性,要想大幅度地提高漆膜的耐磨性应从涂料本身的性能考虑。 (3)为了获得较好的漆膜耐磨性,合理的涂布量为:封闭底漆每遍涂布量为 |