李捷 福建省中心檢驗所,福建福州350002
摘要:作者結合親身參與的木器漆質量糾紛案例對裝修中常用的溶劑型聚酯聚氨酯木器漆漆膜發白病態進行剖析並提出建議處理措施,從科學的視角探討木器漆的施工因素和配方對漆膜外觀的影響。
關鍵詞:木器漆;發白;投訴;施工;配方
引言
溶劑型塗料也叫油性塗料,俗稱油漆。溶劑型聚酯聚氨酯木器漆(以下簡稱木器漆)已廣泛在裝修中應用在家具面板的裝飾和保護上。在多年前流行的紅櫸和白櫸等淺色面板上,不耐黃變的木器漆使面板泛黃影響美觀。近年來黑胡桃等深色面板由於能掩蓋變黃漆膜的優勢逐漸成為市場消費主流。筆者在法定的第三方檢測機構從事塗料產品的質量檢驗活動,多次接到業主對木器漆漆膜發白問題的諮詢,投訴包括某些知名品牌在內的油漆。在此筆者願拋磚引玉,結合案例對此問題進行剖析。
1案例剖析
案例1:
某業主向我所反映其裝修用的黑胡桃面板塗裝後發現漆膜發白現象,要求質量鑑定。筆者應邀到現場仔細觀察了發白漆膜的面板,在徵得業主同意下從一塊可拆卸的櫥門面板小心刮下一片塗膜,發現發白的塗膜竟厚達1mm(一般不超過0.5mm)。業主告知筆者底漆使用量3倍於面漆。筆者發現固定的立面面板基本上沒發現異常,出問題的都是桌子等固定平面面板和可拆卸的面板。筆者的判斷是:油漆師傅可能為趕工或圖省事將大量底漆直接傾倒在面板(可拆卸的面板一般也採用平面作業)上刷塗導致漆膜太厚。此例木器漆出現病態的主要原因是施工不當。
剖析:
清漆漆膜發白現象跟折射率(圖1)是密切相關的。折射率是光從空氣射入介質發生折射時,入射角i1與折射角i2的正弦之比。遮蓋力是同個體系中不同介質間的折射率差異造成的光學現象。如果因折射率不同引起的多次折射伴隨散射(圖2)造成光強損失,光不能透過該物體時,該物體就表現為不透明體。在木器漆特別是底漆的配方中一般加入滑石粉來增強填充性和刷塗性並降低原料成本,加入硬脂酸鋅起到防沉作用並提高油漆的打磨性。粉料的折射率和樹脂的折射率差值數值越大,粉料表現出的遮蓋力就越強,漆膜的透明度就越差。這就是滑石粉和硬脂酸鋅等固體粉料填充在油漆樹脂之中造成漆料透明度下降的原因。底漆塗刷時如果漆膜太厚會造成漆膜含粉料太多而使透明度降低,造成在對比強烈的黑胡桃等深色面板上發白。固定的立面面板由於無法一次噴塗或刷塗過厚,否則會造成明顯的流掛,所以在本例中就沒有產生發白。按照慣例,面板塗漆一般是兩道底漆兩道面漆,底漆和面漆用量基本相當。本例中底漆用量明顯偏大,由於底漆中含有的粉料比面漆多,更容易出現發白現象。
案例2:
某業主反映在黑胡桃面板刷塗某品牌木器底漆後發現嚴重的漆膜發白現象。經檢驗,該木器漆的質量符合相關標準的要求,漆膜厚度也在正常範圍。筆者嘗試將該高固底漆和同品牌的專門針對深色面板應用的特清底漆在同樣的施工條件下噴塗在同種材質的黑胡桃面板上,漆膜乾燥兩天後發現前者出現發白現象而後者正常,而在同種材質的白櫸淺色面板上均未發現發白現象。
此案例的責任主要不在木器漆質量本身,而是木器漆型號選用的不恰當。目前已有不少品牌塗料公司相繼推出深色面板專用木器漆。建議油漆生產企業在高固底漆等不適合使用在深色面板的木器漆包裝上對消費者作出提醒。
剖析:
家裝中我們一般選用的是光澤柔和不刺眼的啞光或半啞光漆,這些油漆中含有用於降低光澤的消光粉。消光粉主要成分是具有良好光學性能的合成二氧化矽,其折射率與油漆用樹脂的相近(約1.47)。當消光粉均勻分散於油漆溼膜時,入射光在漆膜上鏡面反射(圖3),漆膜表現為高光澤。隨著溶劑揮發漆膜開始變薄達到表幹,多數消光粉粒子露出塗膜,形成凹凸不平的粗糙表面,這時入射光形成漫反射(圖4),漆膜表面則隨配方中加入消光粉的多少呈現啞光或半啞光效果。
筆者向該木器漆廠的工程師借閱了其高固底漆和特清底漆的配方,發現兩種配方中硬脂酸鋅含量均為2.5%,其他原料配方也大致相同。所不同的是高固底漆配方中填料滑石粉量多(13%),消光粉量少(2%);而特清底漆配方消光粉量多(6%),填料滑石粉量少(8%)。塗料級滑石粉(1200元/噸)和硬脂酸鋅(12500元/噸)兼具有一定的消光功能,當然作用遠不如消光粉(18000-30000元/噸)。成本高的特清底漆由於消光粉用量大不易出現發白現象。成本低的高固底漆中滑石粉等填料用量大,在淺色面板即使發白也不易察覺,但在對比強烈的深色面板上就暴露了。
案例3:
某業主反映其黑胡桃面板在噴塗木器漆後三個星期,慢慢出現發白現象並且越來越嚴重。筆者了解到業主的面板在採購後的運輸過程中曾被細細的春雨淋溼的情況後,判斷這就是造成漆膜發白的原因。此案例責任不在木器漆質量本身,而是油漆師傅刷漆前未將面板徹底風乾。
剖析:
該面板被細雨淋溼後在沒有幹透情況下就被上漆,水分由於漆膜的阻擋無法逸出漆膜。漆膜實幹大約需要一星期,而水分約在三星期後揮發積累到一定數量,水分折射率(1.33)和漆膜折射率(約1.47)上的差異造成了漆膜發白。另外,噴漆那幾天下著連綿的春雨,這可能也是造成漆膜發白的原因。油漆中稀釋劑的在高溫下的快速揮發造成的吸熱可能會使空氣中的水汽冷凝進入油漆而使漆膜變白。如果施工時溫度和溼度很高,就可能出現漆膜發白現象。秋高氣爽的十月份是木器漆施工的最好時間。為預防漆膜白化,如不得已在高溫高溼條件下施工,可在稀釋劑中加入3%-5%的化白水,預防發白現象出現。化白水學名為乙二醇單丁醚,沸點高達191.5℃,與木器漆稀釋劑混溶良好,少量的加入不影響稀釋劑溶解力且能和其他溶劑形成共沸,能有效降低稀釋劑的蒸汽壓而使揮發速度降低。應注意化白水最多添加量為15%,否則會因改變稀釋劑溶解力及由慢幹引起的反應基團交聯密度下降而造成的漆膜硬度不足。
案例4:
還是漆膜發白,但這回筆者找不出油漆質量以外的其他原因了。這款新配方清漆,近期由於同樣的原因已遭到幾次投訴。按照企業標準檢驗,肇事的底漆和面漆儘管數據勉強,但全部合格。油漆廠對這款出事的木器漆不放心,主動將其撤架。得知我對該問題比較感興趣,油漆廠的工程師唐工主動邀請我一起找原因。我們仔細觀察了用戶提供的有發白漆膜的木器漆面板,發現發白部位分布很不規整。綜合分析之後,我們懷疑問題可能出在粉料上。我通過檢測確認粉料的吸油量和細度、篩餘物、105℃揮發份等重要指標沒問題,於是將目光移到潤溼分散劑上。
我們查閱到原配方中潤溼分散劑用量是0.15%,唐工加大其配方量將其調整到0.6%,然後打小樣噴板。新配方的漆膜未出現發白現象。唐工經過幾次調整,最後將潤溼分散劑用量確定在0.4%,漆膜發白問題就這樣解決了。此案例責任是木器漆質量問題。
剖析:
固體表面的氣體被液體取代的現象叫做潤溼(圖5)。油漆中用到的粉料是不溶於漆料的,卻可以被其潤溼並均勻分散其中。粉料在漆料的分散過程一般可分為潤溼、解聚集和穩定化三個階段。潤溼和解聚集主要通過分散設備來完成,是創造穩定化的前提,但不足以得到穩定的分散體系。當剪切力消除後,又可能重新凝聚,因此必須加入潤溼分
散劑以穩定分散的粉料粒子。粉料的分散穩定性不足可通過增加潤溼分散劑來改善。潤溼分散劑吸附於粉料表面,促進液體/固體界面的相互作用,並使空氣/固體界面被液體/固體界面代替(圖6)。潤溼分散劑用量不足可能造成油漆中局部的粉料濃度超過臨界顏料體積濃度(CPVC),出現粉料不被漆料潤溼而被空氣包圍的情況。空氣折射率(1.00)和粉料折射率(滑石粉折射率為1.59)的差別遠大於樹脂折射率(1.45)和粉料折射率的差別造成了漆膜發白現象。粉料在漆料中不均勻的堆積是漆膜發白部位分布大小不均的原因。
2處理措施
案例1、案例2和案例4中由於粉料遮蓋力造成的漆膜發白病態目前沒有特效的補救辦法。由於問題多發生在底漆層,打磨難度高,一般的處理方法是將面板上的漆膜用脫漆劑軟化處理後剷除乾淨然後重新打磨後噴漆。對於案例3中水分引起的發白現象,筆者在此介紹使用一種藥水對發白漆膜進行補救。該藥水不易揮發但對水分有很強的吸收
作用,能滲透入漆膜之下將淺表的微量水分溶解帶出。筆者曾幫助案例3中的業主在發白漆膜表面薄噴一層該藥水,大部分白霧在幾分鐘後褪去了。筆者小心地用紗布將漆膜表面液體擦去。幾天後白霧又露出來,但程度比處理前有所改善。筆者再次在漆膜上噴塗該藥水,特別注意控制藥水用量,防止過量的藥水對漆膜造成的腐蝕。重複幾次後,白霧就不再重現。筆者多次在同種原因引起發白的面板上試驗過該藥水的功效,除非發白特別嚴重的,修復效果基本上不錯。
3結語
塗裝工程是現代家居裝修的「面子工程」。行話說:「三分塗料,七分做工」。消費者買到的塗料只是半成品,其塗裝效果和施工水平密不可分。在塗裝過程中出現問題,油漆師傅往往推脫責任說油漆質量不過關,油漆廠商會堅持認為是施工問題。究竟是油漆質量問題還是施工問題長期以來一直是困擾業主、油漆師傅和油漆廠商的難題。
考慮到油漆質量的複雜性,對業主來說,要儘量購買大品牌的油漆,選擇有經驗的施工隊或信譽好的裝修公司。塗裝工程結束後,業主最好先觀察幾個月,不要急於將工程尾款節清。對油漆師傅來說,要多了解些塗料施工常識,搞清楚每種油漆的特點,多摸索施工條件和方法,發現問題要及時總結經驗,不能利用業主普遍外行玩弄花招。大品牌油漆市場份額高,經受過更多的質量考驗。一般來說,其配方更加合理,對施工者、施工環境、塗裝方式的兼容性較強,出現質量事故的概率相對低。但在漆膜發白這個難題上,還是有不少大品牌栽過跟頭。不斷細化產品系列,優化配方和生產工藝,提高塗料的「適應性」和「糾錯能力」,是擺在每個塗料專家面前的課題。塗料工藝綜合了物理、化學等多學科知識,隨著塗料在國民經濟生活中發揮出更大的作用,有更多現象和問題等待大家進一步深入研究探討。
參考文獻:略