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水性裂紋漆的制備及施工工藝探討

放大字體  縮小字體 http://www.ypffw.cn  發布日期:2015-04-30  來源:展辰涂料集團股份有限公司  作者:周巍,陳傳印  瀏覽次數:584
中國新型涂料網訊:
0 前言
       裂紋漆是一種有著特殊裝飾效果的美術涂料。涂飾后可形成美麗的裂紋圖案,其裂紋變化多樣,錯落有致,極具藝術立體美感。裂紋漆常用于玩具、工藝品、建筑裝潢和家庭裝飾,尤其適用于仿古仿真裝飾。近年來,隨著消費者對產品以及家庭裝修個性化、多樣化的追求,水性裂紋漆的使用也越漸頻繁。目前市場上裂紋漆仍以傳統的溶劑型裂紋漆為主,溶劑型裂紋漆因其固有的成膜物質所制成的裂紋漆涂膜發脆,附著力差,需在裂紋漆表面再涂上一層清漆作為保護。溶劑型裂紋漆除了性能上的缺陷,在制漆過程中使用了大量的有機溶劑,施工中會釋放出VOC,施工工具也要采用有機溶劑清洗,不僅污染環境,而且對施工人員和消費者的身體健康造成了很大的毒害。因此,綠色環境友好型涂料將是涂料企業發展趨勢所在。
       近年來,跟隨時代的發展,人們在追求裂紋漆美感的同時,對裂紋漆的環保安全也提出了更高的要求,水性裂紋漆應運而生。日本曾研制過石棉板上用裂紋漆,以有機涂料作底色漆(包括水溶性色漆和乳膠漆),待干后,用無機磷酸鹽涂料作裂紋面漆,利用無機磷酸鹽涂料在有機涂層上的表面張力差產生的高收縮率形成裂紋。在國內,吉林大學和金魚涂料集團采用環氧樹脂做底漆,含氟樹脂做面漆制得了水性裂紋漆;恒昌涂料也做過水性裂紋漆相關方面的研究報道。
       展辰公司近年加大在水性涂料方面的投入,研發出一種新型的環保水性裂紋漆。此裂紋漆由雙組分水性裂紋底漆、單組分水性裂紋面漆組成,該裂紋漆制作簡單,施工方便,裂紋效果細膩優雅、錯落有致而極具美感,同時具有附著力好、耐久性好等優點。
 
1 水性裂紋漆原理
       傳統的溶劑型裂紋漆屬硝基裂紋漆,需要和普通硝基底漆搭配使用。其施工原理是利用裂紋漆中的有機溶劑溶解硝基底漆,而硝基底漆在干燥過程中收縮程度大于面漆,從而將面漆拉扯成裂塊,形成各式各樣的裂紋 (機理如圖1所示)。
 
水性裂紋漆的基本原理與溶劑型裂紋漆類似,同樣是利用底漆和面漆在后期干燥過程中收縮程度不同所產生的應力差對表干面漆的拉扯而形成裂紋,其關鍵在于施工工藝的時機把握。在底漆未干透時噴涂面漆,隨著底漆的進一步干燥固化會產生收縮應力,面漆表干所形成的涂膜最終難以承受底漆收縮應力的持續增大而產生斷裂,裂塊跟隨底漆而收縮,從而形成粗細不同的裂紋。影響裂紋效果的因素包括面漆收縮產生的拉力大小、面漆涂膜的拉伸強度和底漆的流動性能這3方面(機理如圖2所示)。
 
2 試驗部分
2.1 裂紋底漆制備
       裂紋底漆為有色底漆,主要起裂紋著色作用,須考慮與裂紋面漆的色差搭配。裂紋底漆還要求遮蓋力高、對底材附著力強。
2.1.1 原材料
       丙烯酸樹脂(ZC01),固化劑(ZC02),潤濕劑,pH值調節劑,消泡劑,脫泡劑,成膜助劑,水性色漿(也可為鋁粉、珠光粉、金粉等)。
2.1.2 底漆配方(見表1)
 
2.2 面漆的制備
水性裂紋面漆應考慮與裂紋底漆的顏色搭配、層間附著力以及快速干燥等原因。
2.2.1 原材料
丙烯酸乳液(ZC03),pH值調節劑,流變助劑,消泡劑,成膜助劑,水性色漿(也可為鋁粉、珠光粉、金粉等),防腐劑等。
2.2.2 面漆配方(見表2)
 
3 水性裂紋漆涂裝
       水性裂紋漆涂裝前須確保底材干凈平整,將底漆和固化劑劑(ZC02)按照合適比例混合均勻噴涂在底材上,厚度以能均勻遮蓋住底材即可,噴涂完底漆后,在底漆干燥的過程中噴涂裂紋面漆,面漆噴涂時要快而均勻,厚薄可根據需要自行控制。面漆噴完10min內即可見裂紋效果產生。
       俗話說“三分涂料,七分施工”,裂紋漆更是如此。筆者采用紅底漆白面漆,在底漆不同的干燥程度時噴涂不同厚度的面漆,制造出不同裂紋效果,來描述底漆干燥程度和面漆厚薄對整個涂膜裂紋效果的影響。
分別在底漆剛噴完、表干、表干到實干過程中、實干后薄噴面漆和厚噴面漆制板A、B、C、D、a、b、c、d,見圖3。
 
       從圖A~圖D、圖a~圖d,裂紋底漆干燥程度低時,涂飾面漆后,開裂速度較快,首先裂出粗而大的裂紋,然后在大的區域內再形成細小的裂紋。底漆干燥程度高時,涂飾面漆厚,裂紋開裂速度比較慢,所形成的裂紋粗細大小也比較均勻。分別對比圖A和圖a、圖B和圖b、圖C和圖c、圖D和圖d,面漆厚涂較薄涂時所產生的裂紋要粗大。
 
4 結果與討論
4.1 底漆干燥程度對裂紋的影響
       如圖3所示,底漆干燥程度對裂紋類型、效果有著非常大的影響,底漆在表干之前和剛表干時產生的裂紋較實干明顯。這是因為底漆干燥程度低時,面漆收縮程度較大,從而對面漆的拉扯強度大,因此裂紋較粗較深。如果底漆干燥程度較高時,底漆收縮趨勢就會減弱。此時裂紋就會變細變淺。
4.2 面漆厚薄程度對裂紋的影響
       隨著面漆涂膜變厚,韌性增強,能對抗面漆收縮時產生的收縮應力,從而使得裂紋變少,裂紋面積相對較大。面漆涂膜薄時,裂紋面積小,數量多。
4.3 裂紋漆施工方式
       水性裂紋漆由于其特殊的成膜機理,必須保證涂膜厚薄一致,才能使得裂紋更加均勻,故建議底面均采用噴涂施工。
4.4 其他
       如在有色底或者本身有顏色的基材上配合底色做裂紋漆,只須上一層裂紋透明底漆然后再上有色面即可制得所需裂紋效果。
 
5 結語
       用此方法制備的水性裂紋漆涂裝后裂紋圖案清晰,質量、性能穩定。裂紋的類型和大小可通過調節底漆的干燥程度和面漆的厚薄程度來調節。該類裂紋漆可用于家具、墻面、工藝品、燈飾、裝飾玻璃等涂裝,因其在環保方面的優勢,新穎的裝飾效果,定會深受廣大用戶的青睞,具有良好的市場潛力。
 

 

 

 
 
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