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聚氨酯漆涂饰工艺分析

发布日期:2012-03-04 16:37 作者:admin 点击:

聚氨酯漆是以聚氨酯树脂为成膜物质的一类涂料,它是涂料品种中重要的一类,也是国内外木制家具用漆的主要品种之一。由于聚氨酯漆涂饰的家具表面绚丽典雅,观感和手感极其优良,被人们广泛地应用于中高档家具的表面涂饰。聚氨酯漆的涂饰方法较多,但是目前国内家具常用的涂饰方法是喷涂,几乎占到90%以上。

1、国内家具用漆概况

我国家具用漆历史悠久,大漆、桐油及其涂饰工艺已使用了数千年,而且一直延续到今天,现在南方的一些企业生产的部分红木家具仍使用该漆及其生产工艺。近百年来,我国家具在用漆品种上经历了虫胶漆、酚醛漆、醇酸漆、硝基漆、聚氨酯漆、不饱和聚酯漆、水性涂料和光敏漆等。上个世纪的50-80年代,普通家具的涂饰常采用酚醛漆和醇酸漆等油性漆涂料,中高档家具则使用硝基漆和聚氨酯漆涂料。80年代初,我国有许多家具企业使用了当时为先进的光敏漆(紫外线光固化涂料),至今一些板式家具生产企业仍在使用光敏漆,这种漆还被广泛地应用在一部分实木地板的表面涂饰上。1984年,上海家具研究所研制了木制家具使用的水性涂料并通过了鉴定,其产品也在部分省市的家具企业使用了多年,但是由于其性能的原因,现在家具中已不再使用,而在金属、塑料和水泥等行业中却得到了广泛的应用。近年来,随着漆种的不断增加,可供人们选择的漆种和涂饰方法也日益增加,但在实际生产中,聚氨酯漆应占有主导地位。

家具专用的双组分聚氨酯漆(简称聚酯或PU漆)品种丰富,色彩、光泽、手感好,漆膜的干燥速度、附着力、硬度、耐热、耐磨和耐化学药品等理化性能与装饰性能也十分优越,20世纪90年代后成为我国家具表面装饰的主要用漆。但PU漆也是典型的溶剂型漆,虽然市面上的双组分PU漆固含量为40%-50%,但调漆时加入稀释剂后的固含量仅能达到30%左右,而近70%的有机溶剂在喷涂施工中大量地挥发到空气中,仅有极少部分残留在涂料中,这些易挥发的有机溶剂将严重地污染环境。我国家具环境标志产品的技术要求中规定,产品使用的涂料必须是水性涂料或紫外线光固化涂料。因此从环保角度看,该漆种还有待进一步研究。

2、PU漆的涂饰工艺

PU漆的涂饰工艺可按透明度(透明与不透明)、光泽(亮光与亚光)、是否填孔(填孔与显孔)、是否抛光(抛光与原光)和透明着色等方法分类。本文主要介绍PU漆透明涂饰工艺。

透明涂饰根据着色方法分为底着色和面着色二种工艺。底着色是用着色剂直接涂饰在基材表面,然后涂饰透明底漆与面漆,该工艺着色效果好,色泽均匀,层次分明,基材木纹清晰,是实际生产中常用的涂饰工艺;面着色是采用有色透明面漆在涂饰面漆时进行着色,免去了底着色过程,也无底色磨花之虑,但是采用该工艺对喷涂技术要求较高,如果面漆的透明度差,涂层中的木纹清晰度将受到影响。现列举二种涂饰工艺的基本涂饰过程。

2.1底着色工艺

基材砂光:用120-240号砂纸研磨基材并清除研磨粉尘;

填孔着色:选用兼有填孔作用的着色剂(或把专用填孔剂加入着色剂中)擦涂基材进行着色,干燥后基材表面不研磨或轻度研磨;

涂底漆:采用低粘度的PU底漆(商品称底得宝),喷涂一遍,然后进行漆膜干燥;

研磨:用240-320号砂纸轻磨或不磨,除去磨削粉尘;

涂底漆:涂底漆可以采用二种做法,一是可以喷涂1-2遍不饱和聚脂(PE)清底漆,二是喷2-3遍PU清底漆(二度底漆),前者可以达到较丰满的镜面效果,后者次之,喷涂后进行漆膜干燥;

研磨:用240-320号砂纸精细打磨平整,除去磨削粉尘;

修色:选用适宜的着色剂(或将着色剂调入不含粉质的头度底漆中)喷涂在涂层颜色不均匀或有损伤处,进行干燥;

涂面漆:按要求选用亮光或亚光PU清面漆,精细喷涂一遍,进行漆膜干燥。

2.2面着色工艺

基材砂光:用120-240号砂纸研磨基材并清除研磨粉尘;

填孔着色:刮涂双组分PU漆或单组分硝基漆(NC)透明腻子,涂层要薄并进行干燥;

研磨:用240-320号砂纸轻磨或不磨,除去磨削粉尘;

涂底漆:采用低粘度的PU底漆喷涂一遍,然后进行漆膜干燥;

研磨:用240-320号砂纸轻磨或不磨,除去磨削粉尘;

涂底漆:喷涂2-3遍PU清底漆或PE清底漆2遍,然后进行漆膜干燥;

研磨:用240-320号砂纸精细打磨平整,除去磨削粉尘;

涂面漆:选用产品要求色调的有色透明面漆喷涂1-2遍,然后进行漆膜干燥;

罩光:喷涂PU清面漆,漆膜干燥24h以上。

3、影响PU漆涂饰质量的因素

3.1基材含水率

木材涂饰前,基材理想的含水率应低于使用地区相对湿度对应的平衡含水率1%-2%;基材的含水率确定后,应立即进行涂饰作业,以免基材回潮。PU漆对水分较敏感,过高或过低对于涂饰都是不利的。因此漆膜表面产生缺陷时,首先要考虑的就是基材含水率是否符合涂饰的要求。

3.2基材污染

涂饰PU漆时,基材表面应特别注意清洁,保持无粉尘等污染。如施工人员在研磨加工时产生的粉尘、工件搬运时手触摸基材表面而产生油渍和汗渍污染、打蜡后散发到空气中的蜡尘、未滤净的压缩空气中含有的油气和水分等,都直接影响到涂饰的质量。

3.3环境因素

在涂饰PU漆时,若空气湿度较大,基材表面极易受潮,使涂层变白。此时应暂停施工,或紧闭门窗,阻隔潮湿空气接触基材表面,或在漆中加入PU漆防白剂,可使白化现象降低;同时要特别注意双组分PU漆硬化剂的贮存,开罐使用后应注意封紧,以免水分渗入,影响涂饰质量。

3.4调漆配比

双组分PU漆主剂与硬化剂的配比,应根据供漆厂商提供的使用说明书并用标准量具称取,如果比例不当,会有涂层不干或干燥过慢(硬化剂过少)、漆膜变脆起泡(硬化剂过多)等缺陷产生。此外,如PU漆的稀释剂含水率过高或溶解力不足,也将直接影响涂饰质量。

3.5涂材久置

应根据PU漆使用说明书规定的工艺步骤、工艺条件,计算出每遍涂饰后涂层的表干、再涂、可研磨与固化的时间,尽量在配漆施工时限内进行涂装。当涂饰中断3天以上时,因涂层之间间隔时间过久,使已涂饰的表面受潮或受各种污染,从而影响涂层之间的附着力,以及因污染而造成的其它缺陷(如缩孔等),因此涂膜都应在涂饰前再进行砂光。

3.6涂层起泡

涂层起泡是由气体的排放造成的,这些气体产生的原因是溶剂的蒸发、基材孔中含有的空气膨胀以及PU漆中反应产生的气体没有顺畅地通过涂层而形成气泡;导致气泡产生的另外原因与连续式涂饰作业的间隔时间过短、涂层强制高温干燥前的静止时间过短或涂装前后涂层受太阳直射等因素有关,当涂料与涂料温度相差太大时,也容易造成涂层起泡现象的发生。

总之,用PU底、面漆涂饰后可能出现的缺陷类型较多,如气泡、针孔、缩孔、白化、皱纹、变色、龟裂、干燥不良、附着力和流平性差等,这些缺陷产生的原因还与PU漆的种类、基材的材质、基材的表面质量、涂饰方法和涂饰工艺等有关。

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