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本文主要從閃干時(shí)間、膜厚、溶劑揮發(fā)量等方面的實(shí)驗(yàn)，提出一些措施來避免起泡的問題。
1 水性雙組分聚氨酯成膜機(jī)理
水性雙組分聚氨酯體系涂料的基本交聯(lián)反應(yīng)為：
HO—R1（多元醇樹脂）+ R—NCO (異氰酸酯樹脂)→ R—NH—CO—O—R1 式(1)
異氰酸酯樹脂與多元醇樹脂混合后即發(fā)生以上化學(xué)反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。要形成良好的膜主要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟：
漆膜弊病的產(chǎn)生是涂料噴涂后， 由于漆膜表面溶劑揮發(fā)速度快于內(nèi)部， 故表面漆膜交聯(lián)反應(yīng)速度也稍快于內(nèi)部。如果小相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)及產(chǎn)生的氣體可以在表面漆膜交聯(lián)之前揮發(fā)，則可避免產(chǎn)生針孔、暗泡等瑕疵。在水性雙組分聚氨酯體系涂料中還存在一種副反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生CO2，它也是水性雙組分聚氨酯體系涂料形成針孔、暗泡等漆膜弊病的主要原因之一，所以如何防治CO2 的產(chǎn)生及溢出也就顯得比較重要。副反應(yīng)的反應(yīng)式為：
R—NCO (異氰酸酯樹脂) + H2O→ R—NH2 + CO2↑ 式(2)
2 成膜樹脂的影響
水性雙組分聚氨酯面漆的成膜樹脂為水性丙烯酸樹脂和聚氨酯。水性丙烯酸樹脂依據(jù)制備方式的不同，通�？煞譃�2 類：乳液型和分散體型。乳液型是丙烯酸酯類單體在水中使用乳化劑進(jìn)行乳液聚合直接制得；分散體型是通過丙烯酸及其它單體在合適的溶劑中聚合，經(jīng)中和加水乳化制得。乳液型具有較快的干燥速度，但光澤不好。而分散體型正好相反，分散體型的丙烯酸樹脂在光澤與硬度上都要更加由于。作為面漆，一般推薦選用光澤較好的水性丙烯酸分散體型樹脂作為成膜樹脂。
3 閃干時(shí)間的影響
為了減少氣泡的產(chǎn)生， 都要保證濕漆膜在室溫條件下有一定時(shí)間的溶劑揮發(fā)時(shí)間（稱為閃干時(shí)間或流平時(shí)間），即延長進(jìn)烘箱前干燥的時(shí)間，一般認(rèn)為增加閃干時(shí)間是避免或減輕涂裝中針孔、暗泡產(chǎn)生最方便和有效的方法。因?yàn)閷?duì)于水性雙組分聚氨酯面漆漆膜厚度＜40 μm 時(shí)一般不會(huì)產(chǎn)生針孔，而＞40 μm 就很容易產(chǎn)生針孔，主要原因是當(dāng)漆膜表干時(shí)，漆膜內(nèi)的溶劑（主要為水），尚未完全溢出。在烘烤過程中溢出，最后產(chǎn)生漆膜缺陷。在測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，使干漆膜厚度為(40±3) μm。測(cè)試發(fā)現(xiàn)施工后室溫閃干至少20 min，漆膜才能平整光滑，沒有缺陷。
4 漆膜厚度的影響
漆膜厚度越厚，漆膜下部的水越不容易揮發(fā)，本實(shí)驗(yàn)主要考察了一系列漆膜厚度，在不同閃干時(shí)間下，對(duì)漆膜起泡的影響。
由圖 可知， 漆膜厚度在40 μm 左右時(shí)，閃干20 min 漆膜平整光滑，不起泡。當(dāng)漆膜厚度＞80 μm 時(shí)，閃干時(shí)間至少90 min。說明漆膜厚度增大之后，漆膜表面已經(jīng)表干，但內(nèi)部的溶劑（主要為水）、副反應(yīng)產(chǎn)生的氣體（CO2）等易揮發(fā)物質(zhì)還沒有完全溢出，在后面的干燥過程中，將漆膜表面頂起形成小泡。因此，在實(shí)際涂裝時(shí)，要想獲得比較好的漆膜（≥60μm），至少要室溫閃干1 h。
5 溶劑揮發(fā)量的影響
前面討論了漆膜起泡與閃干時(shí)間、漆膜厚度的關(guān)系，這些都與溶劑的揮發(fā)量成正比。涂料被施工后，設(shè)定濕漆膜的溶劑含量為100%，試驗(yàn)溶劑揮發(fā)量與時(shí)間的關(guān)系，考察其對(duì)漆膜外觀的影響，見圖1。從圖1 看出，當(dāng)膜厚為30~40 μm 時(shí)，在室溫下閃干脫水率達(dá)到50%，再放入65 ℃烘箱強(qiáng)制干燥，即可不起泡。當(dāng)漆膜厚度增加到＞60 μm 后，脫水率要超過90%，才能不起泡。說明水性雙組分聚氨酯面漆在施工過程中漆膜厚度最好控制在＜40 μm，否則很容易出現(xiàn)漆膜弊病。
