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聚氨酯涂膜發白現象的研究與病因分析

    針對出現漆膜發白現象的涂裝養護環境，提出與其具有高度相關性的實驗室模擬研究方法，探討了溫度、濕度、漆膜厚度、漆膜干燥時間、填料添加量等因素對聚氨酯透明底漆漆膜發白現象的影響，并對漆膜發白的原因進行了初步分析。

     關鍵詞：漆膜發白；實驗室模擬；封閉；聚氨酯透明底漆

     0 引言

     聚氨酯涂料在施工時，或者施工后幾天、十幾天、幾個月乃至更長的時間里，都可能出現漆膜發白的現象。引起漆膜發白的因素紛繁復雜：涂裝環境的溫度與濕度，涂料中揮發性溶劑的含量和揮發速率，噴涂系統和稀釋劑中是否帶進少量水，涂料中填料的含量，涂料體系的耐水性等，都是導致涂膜發白的重要原因。本文將針對聚氨酯涂料出現涂膜發白現象的涂裝養護環境，提出與其具有高度相關性的實驗室模擬方法，探討溫度、濕度、涂膜厚度、涂膜干燥時間、填料添加量等因素對涂膜發白現象的影響，分析涂膜發白的原因。

     1涂膜發白現象的涂裝養護環境及其實驗室模擬

     涂裝養護環境的特性，直接影響木器漆漆病出現的可能與漆病的嚴重程度。當前，一種常見的出現聚氨酯（PU）透明底漆涂膜發白現象的涂裝養護環境如下：家具廠在對批量木器進行某種PU涂料的涂裝之后，將涂裝后的木器比較密集地放置，或將涂裝后的家具放在一間門窗經常關閉的房間；隔了一段較長的時間（1個月以上）之后，將木器放置的空間由較為密集改成較為寬敞，或將家具所處房間的門窗由經常關閉變為連續開放1D以上。結果發現，處于這種環境下，涂裝后的木器家具往往容易出現涂膜發白現象。

     根據上述出現涂膜發白現象的涂裝養護環境，提出如下的實驗模擬方法來對其進行實驗室研究：制作數塊40cm ×60cm、3 mm 厚柚木木皮夾板粘在中纖板上的底板，對其進行2遍厚涂（4個“十”字/遍），2遍噴涂之間的時間間隔為30min；噴涂完畢，在涂膜表干后的不同時間，分別用透明膠片對底板的不同部位進行封閉，再將此底板放入溫度為（25±5）℃、濕度55% ～65% 的大氣環境中；5D后，撕去透明膠，置于溫度為 8℃、濕度為 80% 的恒溫恒濕試驗箱中；24h后取出樣板，觀察并記錄涂膜發白情況。

     2　實驗部分

     2.1　原料及儀器

     原料：分散劑、潤濕劑、消泡劑、防結皮劑、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型高速分散機及配套設備、分散罐；JS -ANTEWEN 型高低溫濕熱交變試驗箱；Qua2Nix1500型測厚儀；日本 M INOLTA公司生產的CM-508D型分光測色計等。

     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的質量比調制涂料。

     3 　結果與討論

     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的實驗條件分別為：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，同一溫度條件下，濕度越低，發白現象越明顯。這一結論與“濕度越大越易出現發白現象”的習慣性說法是不一致的。得出“濕度越大越易出現發白現象”結論的前提是，由于溶劑揮發吸熱，使其膜面周圍溫度下降，濕氣凝結于濕膜面上使膜面變白。這就表明，在上述所提的涂裝養護環境中，涂膜發白現象并非濕氣在涂膜上的凝結所引起。

     從圖1還可看出，在高濕區（80%），隨著溫度的升高，涂膜發白程度不斷加劇。在低濕區（30%），隨著溫度的升高，涂膜發白的程度差別與變化趨勢均不太明顯：當溫度從低溫（8℃）升高至中溫（22℃）時，涂膜發白程度加劇；但當溫度從中溫（22℃）繼續升高至高溫（36℃）時，涂膜發白的程度有所緩解。

     3.2　涂膜厚度與涂膜干燥時間的影響

     本文所提的涂膜干燥時間，是指從第二道噴涂完到開始封閉的一段時間。用目測法測定不同涂膜厚度與干燥時間條件下的涂膜發白程度（即感官值）。

     對表1進行橫向比較發現，保持涂膜干燥時間

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