北京林业大学学报

2020, v.42(07) 140-146

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基于水曲柳基材的水性漆漆膜性能研究
Film properties of waterborne paint based on Fraxinus mandshurica substrate

皇权飞;黄艳辉;张唯;林欣雨;王雪聪;

摘要(Abstract):

【目的】水曲柳作为优良的硬质木材,常被用来制造中高档家具。水性漆是一种非常环保的涂料,研究其在水曲柳基材上的漆膜性能对于水性漆性能的提高和涂饰工艺的优化具有重要的现实意义,还可为水性漆在木材上的大规模工业化应用提供理论支持和科学依据。【方法】以水曲柳为基材,用商业水性漆对其进行涂饰,待漆膜完全固化后按照相应标准测定漆膜的各个性能,并用SEM和FTIR分析水性漆在基材上的附着机理。【结果】得到的漆膜厚度为96.63μm,硬度为H,附着力高至0级,耐水性可达1级;涂饰前后总色差值ΔE为9.86,说明本涂饰较好地保持了水曲柳本身的颜色。由于底漆均匀地覆盖在基材表面,封闭了基材中亲水性的羟基,使得涂饰底漆后基材表面的接触角提高了10°,疏水性能得到提升。涂饰后基材的表面光泽度明显提高,且其平行纹理方向的光泽度比垂直纹理方向的高了40.4%。这主要是由于组成木材的细胞大多呈轴向排列,水性漆主要填充在纵向排列的细胞腔中,很难渗入到以纳米级孔隙为主的细胞壁中。水性漆与基材主要以机械互锁的物理形式相结合,此外也发生了化学反应。1 148 cm-1处峰强度增加,说明水性漆中的羧基与基材中的羟基发生了酯化反应;出现了新的1 063 cm-1峰,说明基材中的纤维素与水性底漆中的羟基发生了醚化反应。【结论】水性漆能在水曲柳表面形成较好的附着,保护性能较好,且能有效提高基材的视觉效果,进而提高其商业价值。

关键词(KeyWords): 水曲柳;水性漆;漆膜性能;FTIR光谱;附着机理

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 北京林业大学大学生创新创业训练项目"竹材水性漆高附着工艺及机理研究"(X202010022286);; 大学生创新创业训练项目“竹木水性漆涂饰工艺及附着机理研究”

作者(Author): 皇权飞;黄艳辉;张唯;林欣雨;王雪聪;

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