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分享一篇当时做桔纹漆时的一篇文章

摘要：本文阐述了氟碳桔纹漆的设计原理，使用了三组分来延长桔纹漆的贮存期，并探讨了喷涂施工方法简化了施工工艺。

关键词：桔纹漆；氟碳；三组分；喷涂法

1、前言

氟碳油漆具有耐磨、耐腐蚀、保光保色、耐水、耐溶剂等综合的优异性能,在海洋、大型机械等重防腐行业的表面涂装广泛使用。目前机械除了对防腐效果提高要求更提高了外观的要求，对于钢材表面的较浅的机械伤痕及粗糙不平等缺陷要能够有较好的处理。桔纹漆作为一种美术型装饰性的防护漆，漆膜能够呈现桔子皮状的花纹，触摸圆滑，纹路均匀有致，光泽柔和，能够给人舒适的立体感。更重要的是桔纹漆能够很好的遮盖基材很多的不平整缺陷，免去了大量的基材处理工作，因此，适用性较强。在作者对氟碳桔纹漆的树脂、助剂、溶剂、触变剂选择等方面进行工艺优化,并对制得的桔纹漆产品的施工参数进行了探讨，改变以往常规的喷涂对喷涂的特殊要求，打破了传统桔纹漆的喷涂方法。

2、实验部分：

2.1原材料

氟碳树脂：四氟树脂，外观为透明粘稠液体，粘度T-X，固体分(65±2)％，羟值(55-65)mgKOH/g；酸值1.5-4.0mgKOH/g，溶剂为醋酸丁酯。

固化剂：HDI三聚体，固体份(80±2)%，NCO%(Wt)=15.68

钛白粉：金红石型

炭黑：MA

硫酸钡：超细改性

触变剂：有机物改性膨润土、气相二氧化硅

分散剂：BYK

助桔剂：改性有机硅类助剂

溶剂：二甲苯、#溶剂油、PMA

2.2涂料的配制

2.2.1甲组分配方

表1甲组分配方

组分

质量分数%

氟碳树脂

55-65

分散剂

0.5-1

MA-

1-2

钛白粉

18-20

有机物改性膨润土

4-5

二氧化硅

4-6

超细改性硫酸钡

15-18

二甲苯

5-7

#溶剂油

15-19

PMA

8-10

2.2.2甲组分生产工艺

先将溶剂混合待用，取部分混合溶剂将触变剂做成预凝胶待用。准确称取配方量氟碳树脂、钛白粉、炭黑、硫酸钡、触变剂预凝胶．加入适量混合溶剂，搅拌均匀，用卧式砂磨机研磨至细度≤25μm，用混合溶剂调整漆的固体分为60±2％。

甲组分:乙组分=9:1（重量比）

2.2.2丙组份配方和生产工艺

表2丙组份配方

组分

质量分数

改性有机硅类助剂

20-50

醋酸丁酯

80-50

准确称量改性有机硅类助剂和醋酸丁酯，混合均匀。施工时先将甲组分与丙组分全部混合并搅拌均匀。甲:丙=80:1

2.3漆膜性能

将甲乙丙三组分按比例调漆。喷涂，漆膜厚度23±2μm，放置48h后检验，涂层性能如下：

表3涂层性能

项目

数据

硬度

2H

耐冲击性

50cm

附着力(划圈法)

1级

3结果与讨论

影响桔纹漆性能及涂装效果的因素主要有涂料的组分，如基料、固化剂、颜填料、触变剂、溶剂等，而施工时涂料的粘度、喷枪的口径、空气压力、一次成膜厚度等也对桔纹漆的涂装效果有一定影响。[1]

3.1树脂，固化剂的选择

选用的四氟树脂，具有优异的耐候性,耐盐雾，耐热性、耐低温性、耐化学药品性能，而且具有独特的不粘性和低磨擦性，具有非常出色的耐沾污和自洁功能。

3.4溶剂调整

马兰格尼效应、贝纳尔德的形成和表面张力是形成桔纹形成的三大主要原因。混合溶剂中各组分的挥发速率不同，挥发速率快的组分首先逸出，导致各层浓度分布不一形成马兰格尼效应；同时表层的温度由于溶剂的挥发而降低，造成底层和表层问的温度差，恢复速率和温度变化共同作用形成的表面张力梯度，使得上层和下层的溶剂相互流动，反复循环而成环流。[2]由于单纯的挥发速率快的醋酸丁酯为实验树脂的主要溶剂，于是将#，PMA等慢干的溶剂和二甲苯中等挥发度的溶剂在调漆过程中加入。构成了挥发梯度，挥发速度快的醋酸丁酯提供足够的流动力，而#和PMA则能够保障漆膜的流动性。如果慢干溶剂过多则会漆膜流平，快干溶剂过多则会引起很多缩孔。

马兰格尼效应和贝纳尔德漩窝密不可分，且前者是后者形成的一个很重要的原因，。由于漆膜表面溶剂挥发的不平衡，造成漆膜产生固体含量和温度的分布不均一；在表面张力差和密度差的驱动下进行流动，在漆膜表面形成许多小的旋涡，这些漩涡并逐渐扩展，逐渐地在边界相遇形成相互连接的六角形，随着溶剂的蒸发，进一步转变成许多中间低、周围高的小圆。[2]

笔者认为在加入桔纹助剂制备的桔纹漆中，桔纹产生主要原因在于加入了桔纹助剂，桔纹助剂一般为为改性有机硅类助剂，与树脂有一定的相容性，桔纹助剂分散在油漆内，在喷涂过程中桔纹助剂和油漆被均匀雾化，喷涂在工件表面。由于桔纹助剂的表面张力较低，形成一个个缩孔，油漆存在于密集孔隙形成的通道中，从而形成美丽的花纹。

3.3填料的选择

填料中超细改性硫酸钡是一种惰性物质，化学稳定性高，具有不渗透性，能增加漆膜硬度和耐磨性，易与其他颜料混合研磨；密度大。[3]桔纹漆中有比重较大的颜料和填料，颜料有用轻质的炭黑。这样当桔纹漆喷涂之后，随着溶剂的挥发，比重大的由于漂浮能力差下沉，而比重较轻的颜料粒子则相对上浮，从而促进了贝纳尔德涡流的形成，此时悬浮的炭黑粒子在表面张力的作用下随着基料树脂一起被输送到贝纳尔德窝的边缘，呈现出黑色的边缘，而难于输送的比重大的颜料则相对较均匀地分布在漆膜的底部，从而形成立体美感的桔纹。硫酸钡的密度大更促使了流动。

3.4助剂用量

由于桔纹助剂的表面张力极低，与树脂有一定的相容性，在搅拌和喷涂中均匀被分散在漆膜中，在漆膜铺展过程中桔纹助剂转移至涂层表面（有些首先接触底材形成缩孔露出底材），形成凹孔，同时马兰格尼效应和贝纳尔德漩窝作用，凹陷处表面张力更低，凸起处表面张力更高，漆液从凹陷处被拉至隆起处，因而凹凸更加明显，立体感更强。桔纹助剂用量对桔纹的效果影响很大，太少形成的孔少不能连在一起，形不成纹路；桔纹助剂太多，助剂形成的桔纹太小，在粘度低时则流平。

3.5触变剂调整

在桔纹形成过程中，触变剂使油漆粘度增大，而且使漆膜有触变性，形成的桔纹不会流平。如果触变剂太少，漆膜的流动性很好，那么形成的桔纹重合，不能形成立体强烈的凸凹感。本实验采用的是膨润土和二氧化硅共同作为触变剂。

3.6施工工艺

本文中的助剂作为三组分存在，这样就减少了在贮存中桔纹剂的效果减弱，桔纹发生变化。而且施工工艺更为简便，以往文献中提到的喷涂时压力要小，使用特殊的PQ-1系列喷枪，油漆的粘度要求较高，喷涂速度较慢。笔者根据实践操作总结出由桔纹助剂形成的桔纹漆，使用普通的空气喷枪，使用平面漆相差不大的喷涂手法，

喷涂工艺如下：

空气喷涂1道非桔纹的同种面漆直至遮盖住底材—自然干燥至指压干（手指触压不沾漆—空气喷涂第1道桔纹面漆—自然干燥至表干—空气喷涂第2道桔纹面漆—自然干燥或烘干

其中需要注意本文中的桔纹漆喷涂后无露底，但是保证漆膜的保护性能，还是需要喷涂第一道平面漆，而且喷涂间隔至少在表干的情况下喷涂

第一道桔纹漆喷涂后不能立即喷涂第二道桔纹漆，要保证在第一道表干的情况下进行喷涂。过早喷涂，第一道桔纹与第二道融合，造成桔纹效果不明显；也不能在第一道完全干燥后喷涂，容易造成乱花。

喷涂过程如喷涂平面漆手法，但是漆膜一点要厚度一致，接头处更需注意，喷涂的厚度不一，桔纹会有变换。喷涂气压比平面漆气压要大，保证油漆的雾化，雾化越好，喷涂效果越好，而且注意第一道喷涂膜厚较薄些，第二道喷涂厚些。喷涂时具体的施工参数参照见表4：

表4桔纹漆施工工艺参数

工艺参数

参数范围

喷枪口径

2.5mm

涂料粘度（温度）

50~60S（涂-4杯，25℃）

稀释率（稀释剂）

0-5%

喷涂距离

25~35cm

移动速度

30~60S/m

重叠幅度

重叠1/3

工作气压

0.6MPa

4结论

本文中的氟碳桔纹漆最主要用于大型对表面要求高，对防腐要求高的机械。本文探讨了氟碳桔纹漆的配方设计的原理和设计技巧。将桔纹漆的二组分变为三组分，延长了桔纹漆的贮存时间，改变了以往的喷涂工艺，简化了施工方法。

参考文献：

[1]余焕权.锤纹漆及桔纹漆的喷涂工艺.[J].电镀与涂饰,,19(3):23-28.

[2]康文韬.聚氨酯锤纹漆配方设计和施工工艺探讨.[J].中国涂料,20(11):34-36.

[3]史立平.双组份丙烯酸桔纹漆.[J].涂料工业,3(12):9-11.