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UV+水性透明有色涂裝工藝與配方設計要領,介紹了 4 種實用的 UV+水性透明有色涂裝的工藝
2019年07月30日    閱讀量:3690    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

0 引言

因近些年工業發展帶來的極其嚴重的環境問題,政府、民眾 和 企業 對于 環 保問 題日 益 關注,水性 涂 料和 UV 涂料作為目前最環保的兩種涂料有逐漸替代傳統溶劑型涂料的趨勢,在木漆涂裝方面得到更加快速且廣泛的運用。


木器 經過 涂 裝,不 僅能 起 到 保 護 木 材、增 加 適 用場 所、提 高耐 用 性的 作用,而 且通 過涂 裝 中的 各種 著色工藝搭配,能夠對木材顏色加以修飾、增加層次感,使木器更加美觀上檔次,提升了木器產品價值。


UV 涂料 具有 固 含高、豐滿 度 好、硬 度高、透 明 度高、VOC 含量低等優點,而且,其 固化 速 度快、涂裝 效率高,尤其適合工廠規模化生產施工,在板式家具、實木地板等領域應用較為廣泛中國建材網cnprofit.com。 


雖然傳統涂料工藝中的著色劑應用已久, 但是對 UV 涂裝體系著色劑的應用及討論則比較少, 這主要是由于染料耐光性不好、調色困難、著色力差、氣味太大、人工施工困難等問題所造成的。 目前,木制品家具著色涂裝工藝主要以擦涂油性格麗斯和噴涂油性修色劑為主, 不僅氣味大、造成環境污染、危害施工人員身體、有燃爆風險,而且在格麗斯或油性修色劑上涂裝 UV 漆, 還有可能出現附著力不良、填充性差等問題。


水性 涂料 具 有環 境友 好、附著 力 佳、氣 味 極 低 的特 點,而 且水 性 涂料 著色 體 系成 熟,基 本 可以 達到 傳統油性涂料的著色效果。

鑒于以上情況, 本文結合水性涂料和 UV 涂料各自的特點,建立了一套 UV+水性 著 色體 系,在 實 現環保涂裝的同時得到了優良的木器透明有色涂裝效果。


1 UV+水性透明有色涂裝工藝設計

根據不同板材和涂裝效果要求,共設計了 4 種不同的 UV+水性透明有色涂裝工藝(見表 1~4),廣泛應用于目前大多數的木器產品涂裝線上,可供客戶按涂裝產品進行選擇采用。

UV+水性透明有色涂裝工藝與配方設計要領,介紹了 4 種實用的 UV+水性透明有色涂裝的工藝 中國建材網,cnprofit.com


UV+水性工藝 1:見表 5。 利用水性著色底加水性色漿調色,對板材進行輥涂著色,采用紅外干燥,隨即進行 UV 涂裝,此工藝簡單快捷,適合各類開放式著色效果涂裝。

UV+水性工藝 2:見表 6。 利用水性修色劑或者水性 UV 著色底進行底修色, 利用水性修色劑進行面修色,利用 UV 著色膩子進行木紋著色和填充,利用水性啞光面漆進行面涂裝。 此工藝效果層次豐富,立體感強,填 充性 好,適合 用于 深 導管 底材 的 全封 閉多 層 次著色效果涂裝。

水性底著色+UV 輥涂底面漆,水性修色劑+UV 輥涂底漆+水性面漆

UV+水性透明有色涂裝工藝與配方設計要領,介紹了 4 種實用的 UV+水性透明有色涂裝的工藝 中國建材網,cnprofit.com

UV+水性工藝 3:見表 7。 此工藝與工藝 2 的不同之處在于利用水性 UV 著色底進行底修色, 可以采用輥涂 方式 施 工,快 速高 效,適合 用于 深 導管 底 材 的 全封閉多層次著色效果涂裝。

UV+水性工藝 4:見表 8。 利用水性格麗斯進行底修色,利用水性修色劑進行面修色,配合 UV 噴涂底面漆,層次豐富,漆膜堅固,適用于異形件的 UV 著色涂裝。

水性 UV 著色底+UV 輥涂底面漆,水性格麗斯+水性修色劑+UV 噴涂底面漆

UV+水性透明有色涂裝工藝與配方設計要領,介紹了 4 種實用的 UV+水性透明有色涂裝的工藝 中國建材網,cnprofit.com

2 配方的設計思路和原理

采用 UV+水性 透 明有 色涂 裝 工藝 時, 所 使 用 的UV 底面漆或者水性底面漆可以用常規產品, 下面主要對涉及到的著色劑進行介紹。


2.1 水性著色底配方設計要領

水性著色底在 UV 底漆之前施工, 不僅要對顏色進行固定, 同時要求起到抵消 UV 漆固化時的收縮應力、防止 UV 漆脫層的作用。 因此,要求水性著色底的著色能力強、色 牢度 好、附 著 力好,同時 干 速較 快,適合流水線施工。

根據 上述 要 求,在 配方 設 計 時,一 般 選 擇 使 用 相對分子質量較小、 滲透性強的水性聚氨酯類的樹脂,以提供更好的附著力。 另外考慮到水性著色底需要盡可能快干,最好使用成膜溫度低于 10 ℃的樹脂,這樣配方中不必添加過多的成膜助劑,造成慢干[4-5]。 由于后續 涂裝 需 多次 通過 紫 外光 照,因 此,建議 選用 水 性氧化鐵類色漿作為著色物質,以提供很好的著色力和色牢度。 為方便流水線施工,著色底需采用輥涂著色加 人工 收色 的 方法,因此 黏 度設 計不 能 太高,一般 為用巖田 2# 杯測試 15~20 s。 考慮到現場施工時要求顏色的一致性,經常是一次性調好顏色,使用時間長達 1個 星期 甚 至 1 個 月, 因 此 要考 慮 到 氧 化 鐵 顏 料 的 防沉,建議在配方中添加適量的防沉劑。


2.2 水性修色劑配方設計要領

在上述工藝中, 水性修色劑既用于做底修色,也用來做面修色,不僅要求與色精相容性好、易調色、干速快、附著 力 好,還 要求 耐 溶劑、耐酸 性 好,以 避免 修色層被膩子或底漆中的溶劑和酸性物質腐蝕。

水性 修色 劑 一 般 采 用 干 噴 的 形 式, 要 求 干 速 很快, 因此一般需要加入一些快干環保溶劑如醇類、醇醚類等,因此樹脂建議選擇耐溶劑沖擊性好的水性聚氨酯,同 時還 可以 提 供很 好的 附 著力,不管 是 對 板 材與膩子,底漆與面漆之間,都能進行很好的粘結。 建議選用 透明 度 高的 樹脂,以 保證 干濕 膜 色相 一致,便 于調色。 由于修色層上面可能需要直接刮涂 UV 膩子,因此要求修色層的耐溶劑性、耐酸性很好,可以選擇油改性的水性聚氨酯。 考慮到后續工藝需經過多次紫外光照射,因此所選用的水性色精一定要具有很好的光穩定性。


2.3 水性 UV 著色底配方設計要領

水 性 UV 著 色 底 采 用 輥 涂 方 式 對 板 材 進 行 底 著色,建議選用相對分子質量小、滲透性好、與水性色精相容性好的水性 UV 樹脂,輔以適量助溶劑、潤濕劑、消泡劑和相溶性好的光引發劑,用流變助劑調節黏度至適合輥涂施工。


2.4 水性格麗斯配方設計要領

水性格麗斯用于對木紋著色,要求著色力強、擦涂性好、干速相對較快、好收色、附著力好、耐溶劑性好。

一般選用植物油改性聚氨酯作為主體樹脂, 以提供很好的擦涂性和附著力; 選用丙二醇類慢干溶劑調節干速和擦涂性;選用合適的流變助劑調節著色力;由于后續涂裝需多次通過紫外光照, 為保證不會因紫外光照射出現的褪色和色差,因此,建議選用無機類色漿進行調色,如果選用有機色漿,需通過色牢度測試。


2.5 UV 著色膩子配方設計要領

UV 著色 膩子 既 具有 類似 格 麗 斯 的 加 深 木 紋、提高層次感的效果,還可提供一定的填充性和很好的附著力。

由于該 UV 著色膩子的施工方式為輥涂, 建議選用 輥 涂性 較好 的 聚氨 酯丙 烯 酸樹 脂或 改 性 環 氧 丙 烯酸樹脂[10];為提高填充性,可以選用透明粉、玉米粉、滑石粉 等作 為 填充 劑; 為 了 獲得 良 好 的 流 變 控 制 和 外觀,可以加入適量的氣相二氧化硅。 為了保證色牢度,可以采用無機顏料調色。


3 結語

介紹 了 4 種 實 用的 UV+水性 透 明有 色涂 裝 的 工藝, 并 總 結了 相應 幾 種配 套的 著 色 劑 的 配 方 設 計 要領。采用該套體系的產品,能滿足 UV 涂裝的多層次著色需求,可 得 到層 次清 晰、立體 感強、豐 滿度 高、硬 度高、色牢度 強 的涂 層,同 時 涂裝 效率 高,綜合 成本 低,符合家具廠規模化環保涂裝生產的要求。



UV+ 水性透明有色涂裝工藝與配方設計要領

陳江平,程少敏,劉建,范昌平

(廣東美涂士建材股份有限公司, 廣東佛山 528308)


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