木器涂料是重要的裝修材料之一,普遍用于家具、地板、門窗等裝飾和保護,在美化家居環境,提高生活質量方面發揮了重要作用。隨著人民生活水平提高,對木器涂料的裝飾要求也越來越高,傳統以TD I預聚物、TD I加成物、三聚體等芳香族多為固化劑的溶劑型聚氨酯木器涂料,涂膜容易黃變,嚴重影響家居的裝飾效果,近年來市場中出現了以HD I加成物、HD I縮二脲、HD I三聚體、TD I/HD I混合三聚體等脂肪族多為固化劑的低黃變性溶劑型聚氨酯木器涂料。另外丙烯酸酯類或以脂肪族多、脂環族多等為原料的聚氨酯類水性木器涂料也具有較佳的耐黃變性。由于目前國內還沒有涂膜耐黃變性的測試方法,加上一些企業商業化炒作,市場上相當多的以芳香族多為固化劑的木器涂料也標識為耐黃變產品,甚至標識為不黃變產品,使消費者無所適從。本文介紹了木器涂料黃變的原因、耐黃變性試驗方案、試驗結果以及結果分析等。

黃變原因

導致木器涂裝后黃變因素有多種,聚氨酯涂料如采用芳香族固化劑,其涂層在紫外線作用下,分子中氨酯鍵容易破壞分解,生成胺,芳胺進一步氧化使分子重排,形成醌式結構或偶氮結構[1],引起涂層泛黃和變色老化。

木器涂料中如果有含有雙鍵的油類樹脂,由于雙鍵氧化后產生發色基團,也會產生黃變。另外木質底材因素也會誘發黃變,如木材中含有的單寧酸和樹脂、表面殘留的漂白劑等。

加速試驗條件

燈源

本試驗方案僅考查涂層的黃變,底材對涂層的影響因素未考慮。室內涂層老化黃變的主要影響因素為太陽光中光波范圍290～400 nm的紫外光,這部分光的光能強,對涂層的破壞作用zui大。因此本方案采用國外普遍采用的紫外加速老化的標準ISO 11507:1997《色漆和清漆—涂層的人工氣候老化—暴露于熒光紫外線和水中》的試驗方法。

試驗儀器及其試驗參數

本公司自行設計研發的臺式熒光紫外老化機,試驗參數根據ISO 4892—3:1994《塑料—實驗室光源暴露方法—第3部分:熒光UV燈》中5.1.1的規定光源采用能較好模擬室內老化條件的UVA(340)燈[2]、黑板溫度為(60±3)℃、輻照度為0.68W/m 2、干相(無凝露)。從理論上講,涂層黃變應測量其Δb 3值,但是室內涂層的黃變和變色等都會影響涂層的裝飾性,所以用色差儀測量顏色變化(ΔE 3)來表示zui后結果更為合適。

試驗底材的選擇

為了盡量減少底材對試驗結果的影響,應選擇變色程度zui小的底材。為此進行了底材篩選試驗,選擇了3種不同品牌的白色外用有釉瓷質磚,在UVA(340)燈下連續光照168 h,顏色變化(△E 3)分別為1.2、1.0、0.3。所以本試驗用底材采用經UVA(340)燈照射168 h后△E 3不大于0 1 5的白色外用有釉瓷質磚。

一、耐黃變紫外老化箱具體技術參數：

1、型號：ZN-H

2、工作室尺寸：450×1160×500㎜；

3、外形尺寸：600×1600×750㎜；

4、箱體溫度范圍：RT＋10℃～80℃；

5、溫度均勻度：±2℃；

6、溫度波動度：±1℃；

7、黑板溫度：(60±3)℃

8、控溫方式：PID自整定控溫方式；

9、燈管中心距離：70㎜；

10、樣品與燈管距離：100—350mm，兩套樣品托盤，到燈管表面間距升降可調

11、紫外波長：UVA-340

12、燈管功率：40W

13、燈管總數量：4支

14、輻照度：0.68W/m 2干相(無凝露)

15、模擬紫外光暴露時間可調范圍1～999HMS

16、總功率：2.0 KW

17、電源：AC220（±10%）V/50HZ二相三線制

二、箱體結構：

1、箱體外殼材料采用A3鋼板噴塑處理；

2、內膽材料采用進口SUS不銹鋼板；

3、在工作室的頂部共安裝4支國產UVA-340紫外燈管；

4、試驗部分箱蓋為單面翻蓋式，開閉輕松自如；

5、試驗箱底部采用高品質可固定式PU活動輪；

6、兩套樣品托盤，到燈管表面間距升降可調。

三、加熱系統：

1、采用高級鎳鉻合金絲遠紅外高速加溫器；

2、*獨立系統，不影響試驗及控制線路；

3、溫度控制輸出功率均由微電腦演算，以達高精度及高效率之用電效益；

4、具有加熱系統的防超溫功能；

5、溫度采用智能型“三元”系列韓國溫控儀控制加熱，輸出功率均由微電腦演算，PID自整定。監控采用標準的PT—100溫度傳感器。

四、電路控制系統：

1、智能型“三元”系列韓國溫控儀，控制精度±0.1℃；

2、溫度控制均采用P.I.D＋S.S.R，系統同頻道協調控制，可提高控制元件與界面使用之穩定性及壽命；

3、觸控式設定、數位及直接顯示；

4、具有P.I.D自動演算之功能，可減少人為設定時帶來之不便；

5、光照控制的時間可在一千小時內任意設置；

6、在運轉或設定中，如發生錯誤時，會提供警示迅號；

7、法國“施耐德”元器件；

8、飛利浦整流器和啟輝器（保證每次開機均可點亮紫外燈）；

9、配備輻照計隨時檢測箱內的輻照度。

五、光源：

1、光源采用4支UV系列額定功率為40W的紫外熒光燈管作發光源,分布在試驗箱的頂部；

2、符合試驗標準燈管的光譜能量主要集中在340nm波長附近。

六、安全防護裝置：

1、如果燈管在亮時，箱體的門一旦被打開，機器將自動切斷燈管供電，并自動進入平衡狀態冷卻，以免人體受到傷害；

2、箱內超溫保護，箱內溫度過高時機器將自動切斷電源，并進入平衡狀態冷卻。

耐黃變紫外老化箱隨機資料

設備的合格證、保修卡、裝箱單、設備使用說明書、儀表和個電器使用說明書、設備電氣原理圖、隨機零配件、易損件備件等

交貨說明

供方負責送貨上門，安裝調試操作介紹，直到需方員工獨立操作為止。質量保修期壹年，自安裝驗收之日起計。供方承諾終生提供備件，售后服務必須到現場解決的，供方在客戶時間之內到達現場。