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湿度对水性双组分木器涂料的影响分析

时间:2011-05-13 10:33:37 来源: 作者:聪聪点击:次

图3.1～3.3和3.4～3.6为在35%湿度下水性双组分木器清漆涂膜，虽然3.1～3.3和3.4～3.6木质底材不同，但其共同点是涂膜平整光滑，无漆病，可以清晰见到木质底材，甚至性能超过溶剂型清漆涂膜。通过以上试验可以看出：不同湿度下施工所得涂膜的表面状态截然不同，低湿度下施工更有利于得到致密平整的涂膜。因此，施工条件和固化条件是决定水性双组分聚氨酯涂料主反应和副反应程度的重要因素。通过试验可以发现：水分对水性双组分聚氨酯木器涂膜的表面状况影响很大，由于湿度增加时，水分挥发缓慢，增加了空气中的水分与异氰酸酯的反应，使羟基与异氰酸酯不能完全发生公式(1)的反应，而发生公式(4)、(5)的反应的可能性加大，最终涂膜变软，硬度和耐溶剂性变差，并且伴随表面状况的下降；但是，温度对干燥过程影响不可忽视，如室温固化过程由60％的—NCO参与水反应形成脲，而130℃干燥30min与水反应的—NCO含量降低到10％，随着固化温度升高，生成氨基甲酸酯的含量越多，副反应程度越低。因此，温度升高时，可以消除湿度对涂膜的负面影响。

5相同湿度下双组分水性与溶剂型聚氨酯涂膜性能比较

以试验筛选的配方和工艺合成、制备的丙烯酸多元醇分散体为羟基组分，以一种低黏度的固化剂为异氰酸酯组分，配制双组分水性聚氨酯涂料，检测涂膜性能，将之与溶剂型双组分聚氨酯涂料的性能进行比较，结果列于表3。

表3双组分聚氨酯涂膜性能的比较

从表3中可以看出，自制的双组分水性聚氨酯涂料，在涂膜硬度、耐冲击性、附着力、柔韧性方面与双组分溶剂型聚氨酯涂料相当，在涂膜光泽度方面与之接近。然而其溶剂含量较低，只有溶剂型涂料的27％，能够满足环保要求；同时本试验得到的水性双组分聚氨酯涂料适用期长(8h)，大于溶剂型双组分聚氨酯涂料。前面已经介绍了水性双组分涂膜在高湿下的弊病，图4是溶剂型双组分清漆涂膜在高湿和低湿条件下的涂膜状态。

图4不同湿度环境下的涂膜现象(湿度=35%，90%)

图4.1～4.3为低湿(35%)环境下的木器清漆涂膜，图4.4～4.6为高湿(90%)环境下的木器清漆涂膜。在较高湿度下，清漆施工后由于大量水分的进入，致使涂膜出现许多空洞，在显微镜下木器清漆涂膜呈现透明网状结构。因此，高湿度环境下不适合施工双组分聚氨酯涂料，而水性双组分聚氨酯涂料最适合的环境湿度应该小于55%。

6结论

从以上试验可以看出，水性双组分聚氨酯木器清漆对施工条件的要求相对来说比较苛刻，对环境温度、湿度、涂膜厚度(由于随着涂膜厚度增加，干燥性降低，增加了湿膜中水的滞留时间)的控制很重要。虽然水性双组分聚氨酯受环境影响较大，但它具有比水性单组分聚氨酯更优异的性能，比溶剂型双组分聚氨酯的VOC低得多，且干燥速度快、光泽、物化性能及使用期均能满足施工的要求，是木器涂料发展的必然趋势。

关键词： 湿度水性双组分

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