热空气温湿度对木器水性封闭底漆漆膜附着力的影响

第32卷　第3期

2008年5月　南京林业大学学报(自然科学版)　Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Editi on )Vol .32,No .3May,2008热空气温湿度对木器水性封闭底漆漆膜附着力的影响

申利明,路则光,陈秀兰

(南京林业大学木材工业学院,江苏　南京　210037)

摘要:以热空气干燥工艺对喷涂两遍水性封闭底漆的硬枫薄木贴面家具板件进行干燥处理,漆膜固化后,用拉力法测试层间附着力强度。结果表明:影响附着力的主要因素是湿度,温度对其影响不大,优化热空气干燥工艺只能在一定程度上改善漆膜的附着力。采用空气温度为35℃和湿度为50%的热空气对第1遍封闭底漆进行干燥,空气温度为35℃和湿度为70%的热空气对第2遍封闭底漆进行干燥,可以获得较好的漆膜附着力。

关键词:热空气温湿度;水性封闭底漆;漆膜附着力;木器

中图分类号:S781.6 文献标识码:A 文章编号:1000-2006(2008)03-0064-03

Effects of tem pera ture and hum i d ity of hot a i r on the adhesi on

of wa ter 2borne sea lers for wooden furn iture

SHE N L i 2m ing,LU Ze 2guang,CHE N Xiu 2lan

(College of Wood Science and Technol ogy Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China )

Abstract:Veneered map le furniture panels were sanded and s p rayed by t w o p ieces of water 2borne sealer .W et coating was dried by the hot air using p r ocess para meters .Adhesi on of dried coatings was tested with the pulling method .The results showed that hu m idity of hot air was very i m portant,but its te mperature has m inor effects on adhesi on of coatings at a certain extent .It was seen that when 35℃hot air with 50%hu m idity was firstly used t o dry the sealer and the second was 35℃hot air with 70%hu m idity,the beater adhesi on of the sealer was obtained .

Key words:Te mperature and hu m idity of hot;A ir water 2borne sealer;Adhesi on of coating;Wooden furniture

收稿日期:2007-04-23 修回日期:2008-03-15

基金项目:江苏省农业科技攻关项目(200535)

作者简介:申利明(1960—),男,教授,主要研究方向为家具设计与工程学,sl m 6088@sina .com 。

引文格式:申利明,路则光,陈秀兰.热空气温湿度对木器水性封闭底漆漆膜附着力的影响[J ].南京林业大学学报:自然科学版,

2008,32(3):64266.

木器已成为水性聚氨酯分散体涂料的重要应用领域,具有较好的应用前景。水性木器涂料中漆膜质量对高档家具的表面质量至关重要,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[128],但涉及木家具工业化涂饰工艺应用领域的研究较少。系统地研究水性聚氨

酯木器涂料的涂饰工艺,对促进家具的绿色涂装具有重要现实意义。

涂层干燥是涂饰整个过程中不可缺少的工序,涂层干燥对漆膜性能有很大的影响,对最终产品质量影响很大。涂层干燥不合理,漆膜会产生光泽差、橘皮、针孔等缺陷,严重的在漆膜内存在内部应力,使漆膜附着力降低,使用时易产生裂缝,失去保护装饰作用,难以保证漆膜性能稳定与获得良好的装饰质量。同时,涂层干燥是一项需要经常重复而又费时的工序,因此在现代生产中,加速涂层干燥,不仅关系到如何缩短生产周期和节约生产面积,而且也是实现施工连续化和自动化必须解决的技术关键问

题[9]。

热空气干燥采用对流原理,以温度为40～80℃的热空气为载热体,将热能传递给工件表面的涂层,涂层吸收能量后固化成膜。为了保证涂饰质量和提高涂饰功效,研究热空气涂层干燥工艺具有重要的意义,也是发展生产的重要问题,为此笔者研究了热空气温湿度对水性封闭底漆附着力的影响。1　材料与方法

111　供试材料与设备

供试基材为幅面200mm ×300mm 硬枫薄木贴面板12块,薄木厚度为016mm ,基板为18mm

杨木

多层板,含水率9175%～10136%;水性涂料为华润牌封闭底漆护底宝J W S10;砂纸型号为320#、400#。

测试设备包括:手提半自动砂磨机,漆膜附着力涂饰用设备———喷枪,空气压缩泵;感量为0101g 的电子天平,恒温恒湿房,深圳市隆安环境仪器有限公司生产的低温、恒温、恒湿试验箱LA -TH2005,用万能拉力试验机(含夹具),计算机,DXLL -DLL 力学测试软件测试漆膜附着力。

112　漆膜附着力测定方法

沿顺木纹方向砂磨硬枫定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J W S10。按设计的热空气干燥条件,在不同的温度(因素A )、湿度(因素B )环境下干燥漆膜。实干后的试验板取出恒温和恒湿试验箱,在温度为25℃、相对湿度为77%的恒温恒湿房里陈放7d 后进行漆膜附着力性能测试。

结合G B /T 5210—85涂层附着力测定法———拉开法[10]

和G B /T 15104—94装饰单板贴面人造板表

面胶合强度的测定方法[11],以湿漆膜为胶粘剂,以特制的木质模具为拉力模具在拉力机上测定木家具

表面漆膜涂层附着力。2　温度、湿度对封闭底漆附着力强度的影响

表1　封闭底漆附着力强度的极差分析　Table 1　The extre m e d i fference ana lyses about the

adhesi on of pr i m er 方案号No .θ/℃湿度/%Hum idity 附着力强度/MPa Strength of adhesi on of coating 第1遍第2遍

135500169560118702455001467101063435550015198012921435700108560151095457001222101418965570011602013832K 1017812(0.6979)116825(0.5425)K 2016892(0.4823)014679(1.3130)K 30168k 1013906(0.3490)015608(0.1808)k 2013446(0.2412)011560(0.4377)k 3013400(0.3377)R 010506(0.1078)014049(0.2568)较优方案A 1(A 1)B 1(B 1)

注:K 1、K 2、K 3表示各因素水平下考查指标总和;k 1、k 2、k 3表示各因素水平下考查指标平均值;R 表示各因素水平下考查指标平均值的极差。括号内为第2遍封闭底漆附着力强度。

附着力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[9]。以附着力强度(拉力与拉力模具底面积的比值)作为评价附着力的指标,

强度越大,表示附着力越好;强度越小,表示附着力越差。采用极差分析法与方差分析法分析了温、湿度对封闭底漆附着力强度的影响,结果见表1、表2。

对于第1遍封闭底漆附着力强度而言,湿度的极

差R 远远大于温度R ,所以湿度是重要的影响因素;

对于第2遍封闭底漆附着力强度而言,湿度的极差R

同样大于温度R ,因此,湿度是更重要的影响因素。

由表1可知,理论上第1遍封闭底漆的最佳干

燥工艺为A 1B 1(1号方案),即空气温度35℃和湿度

50%时附着力最好。1号方案的附着力强度

016956MPa,为6个方案中最高,与理论分析结果

一致。理论上的第2遍封闭底漆的最佳干燥工艺为

A 1

B 2,即空气温度为35℃和湿度为70%时附着力最好,恰好为

4号方案。4号方案的附着力强度为015109MPa,是6个方案中最高的,与理论分析结

果一致。

综上所述,第1遍封闭底漆的最佳干燥工艺为:空气温度35℃和湿度50%;第2遍封闭底漆的最佳干燥工艺为A 1B 2,即空气温度为35℃和湿度为70%。

为了确定热空气干燥环境和附着力强度之间的关系以及热空气温、湿度对附着力强度是否有显著影响,对表1的结果进行方差分析,结果见表2。

表2　封闭底漆附着力方差分析

Table 2　The st andard d i fference ana lyses about the adhesi on of pr i m er

方差来源Sources of variances 第1遍封漆The first p iece of p ri m er coating 第2遍封漆The second p iece of p ri m er coating

SS f SS /f F 值显著性SS f SS /f F 值显著性

因素A 0100312010016010888不显著0101402010070016699不显著因素B 01245910124591410917较显著0109891010989914641较显著误差E 01034920101750102092010105

总和T 01283950113385

注:对各因素F 0105(2,2)=19100,F 011(2,2)=9100,F 0105(1,2)=18151,F 011(1,2)=8153。由表2中F 值可知,对于附着力而言,热空气湿度对第1遍水性封闭底漆附着力强度的影响较显

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56—　第3期 申利明,等:

热空气温湿度对木器水性封闭底漆漆膜附着力的影响