藍(lán)鐵鋒，蘭鐵純

（1.廣西南寧市上林縣環(huán)保局，廣西 上林530500；2.深圳市科亞迪貿(mào)易有限公司，廣東 深圳518100）

1 引言

波紋漆是美術(shù)漆的一種，因漆膜表面形成波浪式的花紋效果而得名，此表面效果又有點(diǎn)像橘皮，所以也叫橘紋漆（或桔紋漆）。因波紋漆具有獨(dú)特的凹凸波紋效果，花紋美觀大方，對(duì)掩蓋粗糙的表面有一定的幫助，所以具有很高的裝飾性，廣泛應(yīng)用于機(jī)床、機(jī)械設(shè)備、保險(xiǎn)柜、儀器儀表、電機(jī)、電動(dòng)工具、防盜門等領(lǐng)域或戶外的設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)作高性能面漆。雙組分聚氨酯波紋漆是基于多異氰酸酯與多羥基樹(shù)脂之間的反應(yīng)，羥基樹(shù)脂可以是帶羥基的醇酸樹(shù)脂或者是羥基丙烯酸樹(shù)脂，醇酸聚氨酯波紋漆因價(jià)格較為便宜，施工時(shí)更易出花紋等，在客戶群中得到較早推廣，但在較長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，醇酸聚氨酯波紋漆易發(fā)生變色（黃變）、失光、附著力較差等問(wèn)題，為了讓用戶更易接受丙烯酸聚氨酯波紋漆，筆者作了一些對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便給用戶在油漆品種的選用上容易做出判斷。

2 試驗(yàn)部分

波紋漆是實(shí)色漆，根據(jù)客戶的需要而做成各種各樣的顏色，為了生產(chǎn)工藝的控制和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，將主漆拆分為基料、色漿和助劑三部分。

2.1 基料的制備

基料是由樹(shù)脂、助劑、超細(xì)填料和溶劑配制而成，通過(guò)高速剪切分散均勻就可達(dá)到所需要的細(xì)度。參考配方見(jiàn)表1。

2.2 色漿的選用

波紋漆為聚氨酯漆的一個(gè)分支產(chǎn)品，所以波紋漆色漿選用原則是，要做到能與現(xiàn)有同種類的產(chǎn)品系列共用一套色漿，即醇酸聚氨酯波紋漆能與醇酸聚氨酯磁漆及醇酸氨基烤漆共用一套色漿，而丙烯酸聚氨酯波紋漆能與丙烯酸聚氨酯磁漆及丙烯酸氨基烤漆共用一套色漿，這樣會(huì)減少原材料和色漿半制品的庫(kù)存。當(dāng)然，如果能制備一種通用色漿，在所有雙組分聚氨酯漆和氨基烤漆中都通用，那么將大大減少制備色漿的成本，減少庫(kù)存，但因?yàn)橥ㄓ蒙珴{成本較高，而且試驗(yàn)表明，通用色漿在波紋效果漆中使用會(huì)對(duì)波紋漆的花紋效果有不利的影響。

表1 基料制備參考配方

表2 幾種常用羥基丙烯酸色漿參考配方

表3 幾種常用醇酸色漿參考配方

2.3 波紋助劑配制

由于助劑在整個(gè)產(chǎn)品配方中的作用是很關(guān)鍵的，經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)，選用中岳的ZY－1錘紋劑與道康寧的DC66搭配成波紋劑使用，見(jiàn)表4。

表4 波紋劑參考配方

2.4 固化劑的配制

波紋漆是由含羥基樹(shù)脂與異氰酸酯固化劑交聯(lián)反應(yīng)，形成丙烯酸聚氨酯才能成膜，為了比較使用不同的固化劑對(duì)醇酸和丙烯酸波紋漆的性能的影響，配制了三種固化劑進(jìn)行試驗(yàn)比較，固化劑1＃為通用TDI固化劑，固化劑2＃為TDI與HDI三聚體混配固化劑，固化劑3＃則為純的HDI三聚體，配制見(jiàn)表5。

表5 三種固化劑

2.5 稀釋劑的配制

稀釋劑不僅用作成膜聚合物的介質(zhì)，溶解聚合物，調(diào)整黏度及流變性以適應(yīng)涂裝，而且對(duì)成膜質(zhì)量，如涂膜性能和外觀，都有重要的影響。稀釋劑的選擇主要取決于溶劑的溶解能力、沸點(diǎn)、揮發(fā)性、黏度、表面張力、閃點(diǎn)、毒性和價(jià)格等。波紋漆需要選用適配的稀釋劑才能形成良好的波紋立體效果（見(jiàn)表6）。

表6 稀釋劑配制參考配方

2.6 波紋漆的配制

將表7中各個(gè)半成品投入分散缸中，充分?jǐn)嚢?，使其充分混合；調(diào)整黏度，粘度控制在2000～4000mPa.s（25℃）為宜，檢驗(yàn)，過(guò)濾，包裝（見(jiàn)表7）。

2.7 試板制備

（1）鋼板，2.0mm厚，清洗表面油污，用240目的砂紙打磨表面，擦拭干凈。

（2）使用不同的固化劑，其使用配比不一樣，按照表8的樣板編號(hào)制作樣板，用稀釋劑稀釋成噴涂黏度為30～40s，用常規(guī)空氣噴涂法噴板，自然養(yǎng)護(hù)7d后再進(jìn)行漆膜性能測(cè)試。

表7 波紋漆配制參考配方

表8 樣板制作配比

2.8 兩種波紋漆的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比檢測(cè)結(jié)果

從表9可看出，醇酸聚氨酯波紋漆在硬度、附著力、沖擊強(qiáng)度、耐汽油性、人工加速老化這幾個(gè)方面都要比丙烯酸聚氨酯波紋漆差，尤其是附著力和耐人工加速老化（即耐侯性）方面，比丙烯酸聚氨酯波紋漆的相差很明顯。醇酸樹(shù)脂為經(jīng)脂肪酸或油酸改性的聚酯樹(shù)脂，與丙烯酸樹(shù)脂相比，因其結(jié)構(gòu)中含不飽和雙鍵而耐候性較差，附著力也比丙烯酸的差。尤其在耐候性（耐老化）方面，在使用相同固化劑情況下，醇酸聚氨酯波紋漆的變色和失光要比丙烯酸聚氨酯波紋漆快得多，而對(duì)于丙烯酸聚氨酯波紋漆而言，使用普通的未經(jīng)加成的通用型固化劑，就可以滿足戶內(nèi)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不褪色、少失光的需要，而且符合經(jīng)濟(jì)性適可、性能不過(guò)剩的原則；戶內(nèi)設(shè)備要求稍高點(diǎn)的或戶外設(shè)備要求不很高（比如戶外保光保色5年）就可以使用TDI與HDI混合固化劑；而使用N3390固化劑（固化劑3＃）能夠讓漆膜在戶外使用達(dá)10年以上而不變色、不失光，可以使用在要求高的戶外設(shè)備和鋼結(jié)構(gòu)上。

表9 兩種波紋漆的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比檢測(cè)結(jié)果

3 影響波紋漆效果的因素分析

3.1 色漿的影響

波紋漆是靠不同顏色的色漿相互搭配而調(diào)和成不同的色相，但同時(shí)漆中色漿總的含量應(yīng)該在一定的比例范圍，不能太多，也不能太少。若色漿太多則相對(duì)樹(shù)脂含量減少，影響波紋漆成膜性能；太少則遮蓋力不足，也影響波紋漆的美觀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此兩個(gè)產(chǎn)品體系中色漿含量在40%～50%較好，見(jiàn)表10。

表10 色漿用量對(duì)波紋效果的影響

3.2 波紋劑的影響

3.2.1 波紋劑種類的影響

波紋劑產(chǎn)生的機(jī)理是：涂料在流平時(shí)，由于波紋劑的表面張力小于正常的涂料涂膜的表面張力，分散于涂膜各點(diǎn)的波紋劑改變了涂膜的局部張力，表面小的地方產(chǎn)生一處處凹坑，最終涂膜表面呈“凹”狀分布而呈現(xiàn)立體波紋效果。涂膜表面花紋凹凸不平，不僅外觀立體感強(qiáng)，且機(jī)械性能優(yōu)異，紋路重現(xiàn)穩(wěn)定。根據(jù)不同的紋路大小，來(lái)選擇合適的波紋劑種類和用量是整個(gè)配方的關(guān)鍵。

表11 波紋劑種類對(duì)紋路效果的影響

由表11比較可見(jiàn)，在用量相同的情況下，使用DC66與ZY－1G各50%混合的方式是效果最好的。

3.2.2 波紋劑用量的影響

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，選用DC66與ZY－1各50%混合成的助劑紋路效果更加美觀，對(duì)比不同用量下的波紋效果，見(jiàn)表12。

表12 波紋劑用量對(duì)紋路效果的影響

由表12可知，波紋劑的用量在0.8%～1.0%時(shí)最合適。

3.3 稀釋劑的揮發(fā)速率對(duì)橘紋效果的影響

稀釋劑為各種溶劑的混合體，其揮發(fā)速率等于各溶劑組分的揮發(fā)速率之總和。大多數(shù)混合溶劑由于其分子結(jié)構(gòu)的不同，不能看作理想溶劑，因而溶劑在其混合物中的揮發(fā)速率不能等于其純組分的揮發(fā)速率。根據(jù)試驗(yàn)的結(jié)果，以醋酸丁酯的揮發(fā)速率為1，冬季揮發(fā)速率控制在1.7～2.0合適，小于1.7揮發(fā)速率太慢，涂膜表面流平好，波紋效果不易形成；大于2.0就揮發(fā)太快，花紋不好控制，效果差。夏季揮發(fā)速率控制在1.0～1.7比較好。

3.4 施工條件的影響

波紋漆的施工條件比較苛刻，影響因素比較多，若施工環(huán)境或施工方法不當(dāng)都會(huì)造成波紋不能形成，或者形成后的波紋效果不美觀。

3.4.1 施工環(huán)境的影響

在波紋漆施工過(guò)程中，要嚴(yán)禁與水、油、酸、堿等物質(zhì)接觸，涂裝溫度需在0～40℃，施工環(huán)境相對(duì)濕度不得大于80%，不允許在雨、霧、雪等天氣下施工，若采用噴涂法施工，壓縮空氣必須經(jīng)除油、除水處理。

3.4.2 施工方法的影響

波紋漆與固化劑的比例應(yīng)按照供應(yīng)商提供的配比，也可以根據(jù)用戶需要適當(dāng)作小的調(diào)整。固化劑少硬度差，反之則硬而脆。涂料一經(jīng)混合，必須在4h內(nèi)用完，以免粘度升高或膠凝報(bào)廢。

波紋漆施工應(yīng)分兩次噴涂才能顯現(xiàn)出較好的波紋效果。第一道噴涂時(shí)注意控制氣壓和出油量，使油漆薄薄而均勻地蓋上一遍，放置十幾分鐘后再調(diào)大出油量均勻地噴一個(gè)十字，即時(shí)檢查各處，在噴得較薄或露底的部位立即補(bǔ)上一槍。根據(jù)需要花紋大小選用不同口徑的噴槍和調(diào)整氣壓，噴距在50cm以上。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化配方和生產(chǎn)、施工工藝，所研制的雙組分聚氨酯波紋漆具有獨(dú)特的波浪型花紋效果、紋路美觀大方、裝飾高，尤其是丙烯酸聚氨酯波紋漆更具有附著力好、硬度高、光澤好、優(yōu)異的耐候性、良好的耐化學(xué)性和耐水性、良好的耐沖擊性、耐磨性。該涂料已廣泛應(yīng)用于各種金屬機(jī)械表面。

［1］ 蘇海瑛.丙烯酸立體錘紋涂料的研制［J］.電鍍與涂飾，2001（3）：48～50.

［2］ 余煥權(quán).錘紋漆及桔紋漆的噴涂工藝［J］.電鍍與涂飾，2000（3）：23～25.