水性面修色漆的配方设计及应用

水性面修色漆的配方设计及应用

伍忠岳，叶荣森

摘要：在水性木器漆全封闭清漆着色涂装中，面修色是工厂化生产的一个难题，传统的修色方法在应用中存在较多的缺陷。针对水性木器漆的全封闭着色涂装设计出一种专用的面修色漆，其功能专一，大大改善了水性木器漆全封闭着色涂装工厂化生产时的施工操作性和颜色可控性。

关键词：水性木器漆；面修色漆；配方设计

0.引言

近年来，水性木器漆取得了较快的发展，但在施工上仍还有一些困难，如最常见的全封闭清漆着色涂装的面修色问题，就是水性木器漆工厂化的一个难题。由于水性木器漆以水为溶剂，表面张力较大，在采用传统的着色方法(把着色剂加入到面漆中)时，往往会因为面漆对基材润湿不好，导致局部着不上色或着色不匀，难以达到理想的装饰效果，从而使水性木器漆的应用局限于实色涂装(颜料型着色剂着色)和一些清漆本色涂装。因此，要实现水性木器漆全封闭清漆着色涂装的工厂化生产，就要解决面修色问题，使施工操作简单方便，容易控制。本文针对这一问题，对面修色问题进行了讨论。

1.常见的全封闭清漆着色涂装工艺

在水性木器漆的全封闭涂装中，一般涂装工序大致为：基材—底着色—底漆—面修色—面漆。在具体的施工过程中，会根据基材或涂装效果选用不同的着色方法及着色剂。如做深色效果(如咖啡色)时，底着色可采用格丽斯着色；在做浅色效果(如樱桃色)时，底着色可直接用色精加稀释剂修色，然后做头道底漆。若基材颜色差别大，还须在修色前用绿水(稀释剂加色精调色)对基材修色，使基材的颜色基本一致，然后再按上述工序施工。在完成底着色后，一般需干燥2～4h喷涂头道底漆，等头道底漆完全干燥后，可直接喷涂2～3道底漆，然后做面修色和面漆。面漆一般需要2道，这是因为在做完面修色时，板面因有颗粒等多种弊病，平整度难以达到很理想的效果，并且由于该层只能轻砂磨，一些颗粒难以除掉，必须喷涂一道面漆后，再适当砂磨才能将板面处理平整光滑，为最后一道面漆做好基材处理。最后一道面漆在表干后一般要在35～40℃干燥48h以上才能包装。

2.常见面修色方法及问题分析

2.1修色水修色法

修色水修色法[1]是指把水性色精加入水或一些醇类溶剂中进行修色的方法。在使用水稀释时，由于水不容易润湿底漆，容易出现发花，操作时，必须喷得很干，一旦喷湿就有花点，很难操作，一般不用。在使用醇醚类溶剂稀释时，着色容易，但由于修色水中没有成膜物，颜色控制比较困难。作者在开放或半开放着色[1]时提到过使用专用修色水的方法，但这种方法不适合于水性木器漆全封闭涂装的大面积操作，这是因为在全封闭涂装大面积操作时，为了保证板面的平整和均一效果，面漆一般都需喷得较厚，这就会使下层着色剂溶解渗透

到面漆中。由于底漆砂磨后对着色剂的吸收程度不同及施工时喷涂的不均匀性，当着色剂被溶解进入面漆时就会深浅不一，出现发花。小面积操作时，面漆的厚度和干燥速度可以控制，因此小面积操作一般不会出现问题，大面积操作则需谨慎使用。

2.2清漆修色法

清漆修色法是指把着色剂加到清底漆或清面漆中修色的方法，一般采用喷涂。这种方法在不透明色或半透明色(用不透明颜料或半透明颜料着色)着色时使用较多，透明着色(一般使用水性色精)时，则非常困难，尤其是在对颜色一致性要求较高的办公家具涂装时，这种方法几乎不能满足批量生产要求。主要问题有：(一)缩边或黑边。这种现象是在修色修得比较湿时出现，现象是板面四周没有颜色或颜色太浓。这两个问题在水性清漆不着色涂装时就已经存在，只是在清漆不着色时由于漆膜干燥后是透明的，不明显罢了。(二)橘皮、麻点或白点。由于在清漆修色时存在上述问题，这就使施工人员不得不在修色时通过调节喷枪的油气量把面漆喷得很干，着色清漆在到达基材表面时黏度就已经很高甚至已成颗粒，漆膜不能流平，就出现橘皮或麻点，表面效果很差。若基材表面不够平整或清漆的基材润湿不好，则坑凹处就会因着不上色而露出白点。(三)色差控制仍有困难。在使用清漆修色时，由于着色剂中有了成膜物，增强了着色剂的展色性，方便了颜色控制，但水性木器漆湿膜外观大多都是半透明或不透明的，现场施工时，施工人员是根据色板颜色来修色的，若湿膜不透明，则大大增加了颜色的控制难度，而在清漆中，不管是清底漆还是清面漆，为了增强打磨性、降低光泽或改善涂膜性能都会添加一些粉料(如锌粉或消光粉)或蜡浆，这使水性木器漆的湿膜透明性变得更差，增大了颜色控制的难度。因此，这种方法也有较多的弊端。

3.专用面修色漆

3.1专用面修色漆的设计原理

从上述常用的修色方法看，修色水法在全封闭涂装工艺中受到了限制，清漆修色还有较多的缺陷。从上述问题分析我们可以看出，清底漆或清面漆中的一些功能性材料(如打磨剂、消光粉等)或清漆本身的不透明性，影响了其修色时的施工性能，增加了颜色控制时的操作难度。为了增强工厂化生产时的操作便利性及不影响涂装后漆膜的机械性能，面修色漆的功能必须专一。因此，专用面修色漆就是在普通清漆的基础上，去掉清底漆或清面漆中的一些功能性材料(如打磨剂、消光粉等)，增强清漆面修色施工时的可操作性和便利性之后的一种产品，配方如表1所示。

3.2讨论

3.2.1水性树脂选择

(1)外观透明性

在木器着色涂装的批量生产中，颜色的均一性一般要求较高，尤其是一些出口家具，批量生产的同种产品颜色必须没有明显差别，这就要求生产时控制好颜色。在样板制作或现场施工时，施工人员是根据色板来调色或修色的，为了便于调色及施工时的颜色控制，修色清漆的湿膜透明性必须要好，这样修色时颜色才不会浑，产品的颜色与样板颜色才能一致，尽量减少产品批次间的色差。

表1面修色漆的配方

(2)玻璃化温度(Tg)

在水性木器漆树脂选择时，为了保证漆膜的硬度，一般选择Tg较高的水性树脂。在面修色清漆的应用时，发现高Tg的水性树脂在修色时更容易起颗粒，其主要原因一方面可能是在采用普通空气喷涂时，涂料在雾化时经过较大的剪切力后有局部破乳，另一方面可能是树脂干燥较快，在雾化过程中已成胶粒。并且，为了保证较好的成膜，较高Tg的水性树脂需要较多的成膜助剂，增加了涂料成本及VOC含量。Tg太低时，硬度低，影响面漆的涂膜硬度。因此，在用于修色漆时，水性树脂的Tg不宜太高或太低。

(3)水性树脂类型

目前，水性木器漆用树脂主要有三大类型[2]，水性聚氨酯类(PU)、水性丙烯酸类(AC)、水性聚氨酯和水性丙烯酸复合类(PUA)。如果单就修色的施工性而言，水性聚氨酯类在透明性、基材润湿性、成膜性等方面有很大的优势，用它做修色漆的主要成膜物为最好选择，但在目前的市场上，由于价格等原因，水性AC和水性PUA类占了很大的比例。如果只用水性PU类树脂做修色漆，底漆和面漆使用水性AC类或PUA类，在涂装成本上增加不大，但涂层间往往会存在附着力不好或咬底的缺陷。因此，如果清底漆和清面漆都使用AC类树脂，修色清漆最好也使用AC类树脂。

(4)润湿性

在清水涂装中，清漆对基材或者上层对下层是否容易润湿要求不是很高，这是因为清水涂装时每道施工涂膜比较厚，不容易出现层间润湿问题，即使层间有局部没有被润湿也难以发现。但在全封闭着色涂装的面修色时，若底漆涂膜不容易被润湿，修色时就会出现白点(不