惠州市皱纹漆（波纹漆）的制备方法

      随着皱纹漆的发展，金属表面的应用领域也在不断拓宽。从**初的机械行业到机床业，现在欧洲的机械行业也正在研究用板直接喷涂外壳。皱纹漆应用领域的拓宽，各个领域的皱纹漆品种也在不断发展。

     其中，皱纹漆就是近几年发展起来的一种适用于金属、机械设备行业的装饰性油漆涂料。皱纹漆是为了适应居住环境日益增长的装饰性需求，减少一般冷硬钢铁的感觉而赋予柔感性的装饰。

    近年来，由于国内厂家出口到欧美的皱纹漆的不断增加，机械面漆涂料的需求量较大。2015 年，成功进入乌克兰市场，打破了一直被德国垄断的局面，体现了国内皱纹漆的快速发展。

    皱纹漆涂料主要是以加工性及耐久性优异的聚酯树脂为主，利用特殊催化剂，并经氨基树脂固化使漆膜表层与底层的成膜速度产生差异，形成凹凸皱纹纹理。本文主要以聚酯树脂为主体树脂，配合以交联剂、催化剂、辅助树脂等组分，制备了一种具有良好皱纹效果的聚酯型皱纹漆。与醇酸型皱纹漆相比，其具有良好的耐老化性能、耐 MEK 擦拭性能和机械性能，且与国外的同类皱纹漆产品性能接近。

1 皱纹漆实验部分

1.1 主要实验原料及仪器

实验原料：颜料(铁红、紫红及永固紫)：工业，国产；聚酯树脂：工业，自制；辅助树脂(A、B、C、D)：工业，自制；氨基树脂：工业，进口；催化剂：工业，进口；混合溶剂：工业，自制。

皱纹漆实验仪器：机械搅拌：SFJ-400 型；刮板细度计：QXD 型；色差仪：Hunter Lab，美国；紫外光老化仪：QUV/SE型，美国；电热干燥箱：WE202-2 型，国产；刮棒；电子天平：国产；实验室小型砂磨机；镜向微机光泽度计：WGG-20/60，

1.2 配漆及制板工艺

(1) 配漆颜料比例设定

本文分别对葡萄酒红色、铁红、深绿色等几种皱纹漆进行了研究，以下主要针对葡萄酒红皱纹漆进行实验、分析。通过调色，确定葡萄酒红皱纹漆的颜料比例为铁红：84.02%；紫红：14.33%；永固紫：1.65%。

(2) 皱纹漆配漆工艺

按设定的配漆配方，先将树脂，稀料，分散剂加入到洁净的容器中，搅拌均匀后，加入颜料，搅拌后加入实验室用小型砂磨机中，并加入适量锆珠，研磨分散至细度<15?m，出料，得到分散良好的色浆。将各色浆按一定的比例混合后，加入其余的配漆树脂、交联剂、助剂及溶剂，用高速分散机搅拌均匀后，即得所需皱纹漆。

(3) 皱纹漆制板工艺

选用 12.5 cmｘ8 cmｘ0.5 mm 的冷轧钢板(自带底漆)，锉平边角后，用酒精擦拭板面，用刮棒刮涂上述方法配制好的皱纹漆，得到湿漆膜(通过选择不同型号的刮棒以获得不同膜厚的漆膜)，在 280 ℃高温烘箱中烘烤 35 s 后，迅速取出，并用水急冷，即得所需的皱纹漆样板。

1.3 皱纹漆性能测试

样板制备后，测试其各项性能，包括：板面漆膜的皱纹纹路(5 x 目镜下观察)、T 弯性能(粘不掉)、耐老化性能(色差、光泽)、耐 MEK 擦拭(来回/次)。
2 结果与讨论

2.1 各组分对漆膜板面效果的影响

2.1.1 辅助树脂对漆膜板面效果的影响

皱纹漆漆膜纹路的产生主要是通过湿膜内外层成膜速度的不同，外层成膜速度快，将内层封闭，外层成膜面积增加，内层未干，促使内外层体积收缩不一致，从而达到漆膜起皱的效果。为了更好地达到这种效果，本文分别在皱纹漆配方中添加了 A、B、C、D 4 种辅助树脂，并对其板面的漆膜纹路进行了对比研究，图 1 是不同种类辅助树脂在相同添加量下的板面效果。

从微观上来看，添加辅助树脂 A、B、C、D 均能达到起皱的效果，但添加 A、B 树脂的板面纹路不能形成规则网纹，宏观上无清晰的纹路；添加 C、D 树脂的板面可以形成较为规整的纹路，但添加 C 树脂的板面，其皱纹纹路较小，宏观上无法形成清晰、规则的网纹，而添加 D 树脂可以形成良好的板面皱纹纹路。图 2 为不同用量的辅助树脂 D 对皱纹漆板面皱纹效果的影响。

从微观上来看，随着 D 树脂添加量的增加，皱纹漆的板面纹路变小且不清晰，这是因为随着 D 树脂用量的增加，其在漆膜上的分布密度变大，从而使皱纹纹路变小。同时，D 树脂添加量的增加会使皱纹漆的耐老化性能等下降。因此，初步确定添加 5%的 D 树脂是较为理想的辅助树脂用量。

2.1.2 催化剂对皱纹漆板面的影响

皱纹漆中，催化剂是起主要起皱作用的，配合以适当的辅助树脂可以形成规整的特殊板面纹路。本实验对催化剂在起皱过程中的作用及其用量进行了研究，具体结果如图 3 所示。

由图 3 可知，不添加催化剂时，皱纹漆板面平滑，无皱纹效果产生，而添加催化剂，不添加辅助树脂时，漆膜板面有皱纹产生，但无清晰纹路。这就说明此皱纹漆主要通过催化剂来提供起皱效果，而添加辅助树脂具有规整板面纹路的作用。此外，随着催化剂用量的增加，漆膜的板面纹路变得杂乱，无规则；当添加 0.5%催化剂和 5%辅助树脂时，皱纹漆板面能形成规整清晰的纹路。因此添加 0.5%的催化剂是一个较为理想的用量。

2.1.3 氨基树脂用量对漆膜板面纹路的影响

氨基树脂的添加量对皱纹漆板面纹路的均匀性及纹路大小均有一定的影响。本文对添加了不同氨基树脂用量的漆膜的板面状态进行了观察、对比，具体结果如图 4 所示。

由图 4 可知：添加 10%和 20%的氨基树脂时，皱纹漆板面皱纹纹理清晰，且具有网纹效果，但随着氨基树脂用量的增加，漆膜表面的纹路变小，这是因为氨基树脂用量的增加使漆膜的交联密度变大，从而使板面皱纹纹路变小；而在正常生产中，氨基树脂的用量偏少会使漆膜的各项性能受到一定的影响，一般需要 20%左右的氨基树脂作为交联剂来保证漆膜性能，且其起皱效果较 10%的氨基树脂明显。因此氨基树脂的添加量确定为树脂总量的 20%。
2.1.4 颜基比(P/B)对皱纹漆板面漆膜纹理的影响

皱纹漆中，颜料的用量对板面漆膜的纹理具有很大的影响，本实验分别对 P/B=0.1、P/B=0.15、P/B=0.2、P/B=0.25的皱纹漆板面进行对比，具体结果如图 5 所示。

由图 5 所示：当辅助树脂 D 用量一定时，随着 P/B 的提高，板面的皱纹纹路变大，且纹路比较规整、清晰，具有网格效果(如 P/B=0.2)；当 P/B 继续增加时，板面的皱纹纹路反而变小，规整性变差，表面装饰性变差。因此，当P/B=0.2、辅助树脂 D 用量为 5%时，可以获得良好的皱纹漆板面皱纹效果。

2.1.5 涂料固体分(S)对漆膜板面的影响

本实验分别对不同固体份 S=55%、60%、65%、70%的皱纹漆板面进行对比，具体结果如图 6 所示。

由图 6 中可知：随着 S 的增加皱纹漆的板面纹路会逐渐变小，但不会影响纹路的规整性；考虑到配漆后漆样的黏度，S=55%~60%是较好的选择。

2.2 皱纹漆漆膜性能测试

本实验主要对皱纹漆漆膜进行了以下 3 个方面的性能测试：T 弯性能、耐老化性能及耐 MEK 擦拭性能。

2.2.1 漆膜的 T 弯性能

因辅助树脂 D 的添加量过大，可能会导致涂膜 T 弯性能下降，且相同面漆在不同底漆上的 T 弯性能也有明显差别。因此，分别对不同辅助树脂 D 含量，不同底漆上的皱纹漆漆膜进行了 T 弯性能测试，具体结果如表 1所示。

由表 1 可知，与国外产品相比：环氧底漆上，添加辅助树脂 D 的皱纹漆漆膜的 T 弯性能稍低，而在聚氨酯底漆上，其漆膜的 T 弯性能与标样基本没有差别。随着辅助树脂 D 用量的增加，漆膜的 T 弯性能稍有变化，但基本可以忽略。因此，在一定范围内，辅助树脂 D 添加量的多少对漆膜的 T 弯性能基本没有造成明显的影响。

2.2.2 漆膜的耐老化性能

本实验主要对含有不同辅助树脂 D 用量的皱纹漆漆膜的耐老化性能进行了研究，具体结果如表 2 所示。

由表 2 可知：与国外产品相比，随着辅助树脂 D 用量的增加，耐老化试验时间的延长，皱纹漆板面的色差变大，当辅助树脂 D 用量为 5%时，皱纹漆板面色差变化与国外产品较为接近，保光性稍差；此外，所有皱纹漆漆膜在 600 h的耐老化试验后，均有不同程度的轻微粉化现象，添加 5%的辅助树脂 D 的皱纹漆的样板粉化情况**轻。因此，皱纹漆中 5%的辅助树脂 D 添加量是较为理想的用量。

2.2.3 漆膜的耐 MEK 擦拭性能
本实验对不同辅助树脂 D 用量的皱纹漆漆膜的耐 MEK擦拭性能进行了研究，具体结果如表 3 所示。
由表 3 可知：所有样板在 MEK 擦拭时均有掉色现象，国外产品在 MEK 擦拭 80 下后，漆膜表面有细微破损；本实验所制备的皱纹漆漆膜在 MEK 擦拭 100 下后依然完好，且辅助树脂 D 用量的增加对漆膜的耐 MEK 擦拭性能无明显影响。所以，本实验所制备的皱纹漆在耐 MEK 擦拭上要优于国外同类产品。

由表 3 可知：所有样板在 MEK 擦拭时均有掉色现象，国外产品在 MEK 擦拭 80 下后，漆膜表面有细微破损；本实验所制备的皱纹漆漆膜在 MEK 擦拭 100 下后依然完好，且辅助树脂 D 用量的增加对漆膜的耐 MEK 擦拭性能无明显影响。所以，本实验所制备的皱纹漆在耐 MEK 擦拭上要优于国外同类产品。

3 结语

(1) 除葡萄酒红皱纹漆外，本实验还制备了铁红皱纹漆、深绿皱纹漆，与国外产品的板面效果相似，具有较好的板面皱纹纹路。同时，通过不同颜料的各种配比，可以制备满足不同颜色需求的各色皱纹漆。
(2) 在漆膜性能上，本实验所制备的各类皱纹漆在耐老化试验后，漆膜的色差变化与国外产品接近，但保光性稍差；T 弯性能与国外产品接近；而在耐 MEK 擦拭性能方面，本实验所制备的各类皱纹漆要优于国外产品。