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肤感UV涂料涂饰浸渍胶膜纸饰面刨花板的表面性能研究 来源: 发布时间:2022-06-27 14:40:07 人气:
海田UV-超哑肤感面涂  
在近几年流行的高定家居领域和大行简约轻奢风格的当下,家具的肤感性能越来越受到人们的喜爱和重视。肤感漆使装饰表面高贵典雅,给人舒适、温暖、雅致之感,兼顾美学、美感和性能,充分凸显产品的价值,重新定义家居新时尚。
自2021年6月起,江苏海田技术有限公司参与了,由索菲亚家居股份有限公司牵头的国家木竹产业技术创新战略联盟的科研计划课题:“电子束固化超哑肤感饰面板技术研究”。该项目经过索菲亚、中国林科院木材工业研究所、江苏海田三方合作,江苏海田研发出UV-超哑肤感面涂,并在索菲亚家居股份有限公司进行试验,产品具有全哑光泽、肌肤触感、抗指纹、表面细腻具有质感。
 
肤感UV涂料涂饰浸渍胶膜纸饰面
刨花板的表面性能研究
作者:刘如.孙英纯.陈明贵.龙玲.徐建峰.纪毛俊
*研究报告发布于《中国人造板》杂志 2022.3月刊
 
摘  要:
筛选了A、B两种聚氨酯丙烯酸酯UV固化涂料,将其涂饰在浸渍胶膜纸饰面刨花板表面,采用绝氧保护准分子灯预固化,制备了具有肤感的浸渍胶膜纸饰面刨花板,并对其表面形貌以及表面性能进行了研究。结果表明,经绝氧保护准分子灯预固化处理后,2种涂料涂饰浸渍胶膜纸饰面刨花板表面均能够产生褶皱、波纹的特征结构,具有细腻的肤感效果。此外,这种褶皱和波纹特征能实现光的全散射,赋予了饰面刨花板抗指纹功能。相比A涂料,B涂料的触感较好,光泽度较低,达到超哑光(60°测试条件下<5°),抗指纹性能较优,在手指接触后13 s左右指纹可消失。同时,B涂料制备的涂饰浸渍胶膜纸饰面刨花板表面性能良好,可以用于室内木质门、饰面木质墙板等立面产品。
 
关键词:肤感;紫外光固化涂料;饰面刨花板;准分子灯;表面性能
 
以刨花板为基材,经过浸渍胶膜纸饰面制成浸渍胶膜纸饰面刨花板,由于其良好的加工性能和表面耐磨、耐污染、耐水等,被广泛用于板式家具生产和室内装饰随着消费者对生活质量的要求日益提高,家具表面除具有较好的理化性能和色彩美观外,更期待在接触时能产生细腻的肤感效果,使人感到温暖、舒适。因此,肤感是木制品发展的重要方向之一。
肤感产生的关键在于表面特殊结构构建,即褶皱、波纹等特殊结构的形成。随着准分子灯固化技术的发展,研究人员发现,在绝氧环境下,以单一波长172 nm的UV射线作用于涂料表面,可使不同组分涂料的表面形成褶皱的微观表面结构因此,采用适当的工艺并配以合适的涂料,可以实现木质家具表面的肤感效果。本研究筛选了市场上2种常见的UV固化涂料,通过优化涂料配方,初步制备了肤感UV固化涂料。在浸渍胶膜纸饰面刨花板表面涂饰UV固化涂料,采用准分子灯固化,制备肤感UV涂料涂饰浸渍胶膜纸饰面刨花板(以下简称涂饰饰面刨花板),观察表面形态,并对其表面理化性能进行检测,旨在为开发肤感家具制品提供借鉴。
 
1、材料与方法
1.1 原料与试剂
2种UV固化涂料(分别标记为A和B),无溶剂型,固含量100%,涂6杯黏度为15 s(23±2℃),基本成分包括聚氨酯丙烯酸酯树脂、光引发剂、消光粉、分散剂、消泡剂、流平剂和有机硅助剂,江苏海田技术有限公司提供。
白色浸渍胶膜纸饰面刨花板1张,规格2 440 mm ×1 220 mm × 18 mm,市购。
 
1.2 肤感饰面刨花板制备
为操作方便,将浸渍胶膜纸饰面刨花板裁成规格为297 mm×210 mm的试件,共12件,用240目砂纸打磨表面。在佛山市顺德区普瑞特机械制造有限公司进行试验,用辊涂机先在试件表面涂饰一道UV底漆,涂布量控制在25~30 g/m2,经过汞灯UV固化后,平均分为2组,再分别在其表面涂布A种和B种UV固化涂料作为面漆,涂布量控制在25~30 g/m2。在涂布了面漆A种和B种UV固化涂料之后,进一步分为4组,其中2组(各3件)连续经过LED固化、氮气保护准分子灯固化(波长172 nm)和汞灯UV固化,制得肤感UV涂料饰面刨花板,标记为A1和B1;另外2组(各3件)连续经过LED固化和汞灯UV固化,未经过氮气保护准分子灯固化的涂饰饰面刨花板作为对照组,标记为A2和B2。
 
1.3 性能测试
表面形貌观测:采用超景深显微镜观测涂饰饰面刨花板的表面形貌特征,放大倍数1 000倍。漆膜表面性能检测:参考GB/T 17657—2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试4组涂饰饰面刨花板的漆膜附着力和漆膜硬度。参考GB/T 15036—2018《实木地板》检测涂饰饰面刨花板的漆膜表面耐磨性和表面耐污染性。参考GB/T 9754—2007《色漆和清漆 不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》测试试件的60°光泽度,每组试件测试3个数,并计算其平均值。
 
抗指纹性能检测:将手用清水洗净后用毛巾擦干,保持自然状态(不接触任何物品)10 min后,用力按压涂饰饰面刨花板表面,之后移开双手,观测指纹消失的状态并记录时间,同一组试件重复6次。 
 
2、结果与讨论
2.1 外观、触感和表面形貌
A1、A2两组表面有肉眼可见轻微的缩孔,而B1、B2两组表面较光滑,原因可能是A涂料在浸渍胶膜纸表面的流平性较差,而B涂料流平性较好。采用手背轻轻接触涂饰饰面刨花板表面,B1呈现明显柔顺的丝滑感,而A1有细小的砂砾感,A2和B2两组均没有柔顺的感觉体现。
图1为4组涂饰饰面刨花板的超景深显微镜图片。A1组和B1组涂饰饰面刨花板表面呈现出了明显的褶皱、波纹等类似的结构,这是由于在隔绝氧气准分子灯照射的条件下,聚氨酯丙烯酸酯树脂发生聚合反应,不同树脂的收缩比例不一致,通过调节其比例形成了收缩梯度,因此表层被挤压而产生了收缩褶皱,对比A1组和B1组发现,B1组涂料收缩产生的褶皱相对致密,且褶皱形成的圆直径相对较小。A2组和B2组未经过准分子灯固化处理,涂饰后表面呈现颗粒状,未产生规律的褶皱纹理。

2.2 漆膜表面性能
4组涂饰饰面刨花板的漆膜表面性能如表1所示。A1和A2、B1和B2漆膜表面性能除光泽度以外,基本一致,说明准分子灯固化对漆膜表面性能的影响不大,但对光泽度影响显著。经过准分子灯预固化之后,A和B涂料的60°光泽度明显下降,其中B涂料达到了超哑光效果(60°测试条件下<5°)。

4组样品的漆膜附着力均为1级,表面也均无污染痕迹。但A涂料涂饰饰面刨花板的铅笔硬度仅为B,表面耐磨性也较差,磨耗值>0.080 g/100r,且漆膜出现磨透现象,因此A涂料的性能还有待进一步提高。B涂料涂饰饰面刨花板表面漆膜质量良好,磨耗值<0.080 g/100r,且漆膜未磨透,但铅笔硬度为HB,仅满足室内木质门、饰面木质墙板等立面用家具部件要求,因此需要进一步提高B涂料的漆膜硬度值。
 
2.3 抗指纹性能
4组涂饰饰面刨花板的抗指纹性能如表2所示。A1和B1涂饰饰面刨花板具有了抗指纹特性,手在接触26 s之后指纹可以完全消失,其中B组指纹持续时间较短,平均值为13 s,具有更好的抗指纹效果。研究表明,褶皱和波纹结构不仅能实现肤感效果,还有利于实现光的全散射效果,在视觉上表现为污染物不可见,因此,通过肤感的调节还可以实现饰面刨花板表面抗指纹的效果。A2和B2涂饰饰面刨花板由于未经过准分子灯预固化处理,表面没有产生褶皱结构,不具有抗指纹性能。
 
本试验仅筛选了2种聚氨酯丙烯酸酯涂料采用准分子灯固化技术,初步实现了肤感饰面刨花板的制备,在后期研究中还需要进一步提高涂料的表面性能,如B涂料的表面硬度,以期应用于更多的木质家居产品,如地板等。
 
3、结  论
1)采用准分子灯预固化处理可以使本试验筛选的UV固化涂料表面产生褶皱、波纹等类似的结构,表现出细腻的柔顺感,即出现了肤感效果,同时还可以实现光的全散射效果,赋予涂饰饰面人造板抗指纹功能。
2)相比A涂料,本试验筛选的B涂料表面褶皱相对致密,表面更加细腻顺滑,抗指纹效果较好,同时表面漆膜性能良好,漆膜附着力1级,磨耗值0.058 g/100r,且漆膜未磨透,表面无污染现象,铅笔硬度HB,满足室内木质门、饰面木质墙板等立面木质产品的要求。
3)在后期研究中还需要进一步提高涂料的表面性能,以期应用于更多的木质家居产品。
关于杂志
《中国人造板》杂志,由中国林业科学研究院木材工业研究所主办,是我国唯一一本专门报道人造板全方位资讯的杂志,在人造板行业最具影响力和权威性的综合性行业期刊。

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