珠海双组分丙烯酸聚氨酯自成型橘纹漆（桔纹漆）花型改进

    橘纹漆（桔纹漆）是一种美术型装饰性防护涂料，主要用于机床、仪器、仪表等表面的涂装。橘纹漆的涂膜呈橘子皮花纹，橘纹圆滑，分布均匀，光泽柔和，给人以舒适的立体感。

   同时橘纹漆可以遮盖底材的不平整缺陷，省去了对底材的大量处理工作，因此适用性较强。的双组分橘纹漆成熟产品有丙烯酸聚氨酯橘纹漆和高固体自成型橘纹漆，前者对施工技术要求较高，需要分为打底喷平面漆和撒花打点两步进行，较为麻烦，且凹凸感较强，涂膜表面油污不易被清理干净；后者施工简便，花纹一次均匀成型。

    但随着人们个性化需求的提高，某些生产使用企业，希望除拥有橘纹漆均匀的花型外，要求橘型大一些，以达到涂膜不易积存灰尘更易于擦洗的目的。本文研究了以低羟值丙烯酸树脂配合快干聚氨酯固化剂，添加中等吸油量的惰性填料，使涂膜既能形成橘纹骨架，又不过度消光。

    并添加适宜的触变剂，提供假塑性，优选助橘剂，调节表面张力，协同造成橘纹。研制成花纹一次均匀成型，花型较大的双组分自成型橘纹漆。该产品适用范围广，可用于五金机械、机床、变压器、防盗门、医疗机械等金属材质外表的涂装。

1橘纹漆试验与讨论

1.1橘纹漆树脂基料的选择

如果选用外购树脂作为主剂树脂，成本必然上升较高，不能满足用户的低价位需求。因此专题组着重在公司自产的丙烯酸类树脂13#和11#-1丙烯酸树脂中筛选适宜的树脂制漆，并且经多方查找资料得知，两支相容性不佳的树脂拼用在一起，可以使橘纹漆花型增大。过氯乙烯树脂是聚氯乙烯进一步氯化的产物，中黏度和低黏度的树脂都可供造漆之用。

     黏度较高的过氯乙烯树脂所形成的涂膜具有较好的机械强度，且同时具有与丙烯酸树脂相容性不佳的特点，这一点正是制备大花型橘纹漆所必备的。石油树脂具有酸值低，耐水、耐乙醇和耐化学品等特性，在该体系中选择加入少量石油树脂作为调节改性剂与丙烯酸树脂、过氯乙烯树脂一起使用。在相同施工参数下对涂膜外观和施工性进行考察，见表1。

由以上试验可知，用13#丙烯酸树脂制橘纹漆，在初步考察中显示其在涂膜外观和施工性上均不如11#-1丙烯酸树脂。

1.2橘纹漆颜填料的选择

橘纹漆常见填料中天然硫酸钡是一种惰性物质，化学稳定性高，具有不渗透性，能增加涂膜硬度和耐磨性，易与其他原料混合研磨，缺点是密度大，易于沉降；而滑石粉吸油量大，在涂料中不易下沉，可使其他颜料悬浮，并使涂料具有一定的触变性，在涂膜中吸收伸缩应力，提高涂膜的耐擦洗和耐磨性，避免发生裂缝和空隙等弊病。若填料用量过高，则涂膜光泽低，橘纹立体感差，甚至导致涂膜其他性能变坏。

    除了选择适当的填料外，颜基比的设计对橘纹成型起着特别重要的作用，颜填料用量太小涂膜流平快，花纹容易塌陷，太大则花型不丰满，降低橘纹漆光泽。不同颜基比配方见表2，对橘纹花型的影响如表3所示

当橘纹漆中颜基比在1左右时，涂膜光泽柔和，花型均匀；颜基比在0.7时，涂膜流平太快无法形成理想状态的花纹，颜基比在1.5左右时，则涂膜光泽太低，丰满度差。

1.3橘纹漆触变剂的选择

橘纹漆实质上是一种触变型涂料，触变剂的类型及用量直接影响橘纹漆的花型质量，选用不同型号的有机膨润土作为触变剂，其不同用量对涂料性能的影响见表4。
由表4可以看出，触变剂用量增大，成品涂料黏度上升，触变性增大，橘纹随之增大；其含量过高，涂膜光泽过低，涂膜立体感差，出现橘纹不均匀现象。综合考虑各项性能后，确定使用SD-1有机膨润土，用量控制在0.4%(质量分数，下同)。

1.4 橘纹漆助剂的选择

   橘纹漆助剂在该涂料品种中作为一种助触变剂(表面张力调节助剂)，是必须加入的助剂，它能够简化橘纹漆的施工工艺，降低施工难度，不需要分为打底喷平面漆和撒花打点两步进行，即可比较容易地得到立体感较强的橘型漆。对于单一组分的液体而言，因没有破坏表面张力的因素，因此不论液体表面积如何变化，其表面张力值与静态表面张力值相等。

    但是橘纹漆是多组分液体，当其被展布在固体表面时，各组分之间会相互破坏对方的表面张力，使得表面各点的液体受力不均匀，挥发速率快的组分**从涂膜中逸出，从而造成各层溶剂浓度不同，形成温度差。溶剂浓度差和温度差的共同作用形成了表面张力梯度，使得表层溶剂流向下层，下层溶剂流向上层，形成环流。

    终整个表面的表面张力获得一致，使整个表面张力达到**小，体系处于**稳定状态，这就是马兰格尼效应。高分子量的有机硅类助橘剂与丙烯酸树脂相容性不很好，加剧了涂膜的不流平，有利于橘纹的形成，并且助橘剂的加入不会使涂料黏度增加而形成假稠现象；另一优点是使涂膜干燥后表面滑爽，提高了涂膜的抗划伤性。助橘剂用量、型号对橘纹花型的影响如表5所示。

由表5看出，助橘剂用量较小时，效果不明显，甚至有涂膜透底现象，用量过大时效果增加也不明显。在喷涂过程中发现，用量太大花型反而不均匀，考虑到成本和试验情况，选择助剂为扬州LD-82，用量0.4%左右，较为理想。

1.5橘纹漆溶剂的选择

橘纹漆是依据涂料液的高固体分、高黏度、溶剂挥发较快、涂膜流平较差，形成凹凸不平的橘皮花纹。混合溶剂的选择是很重要的，既要考虑到溶剂与基料的混溶性，又要考虑到溶剂的挥发速率，还要兼顾成本问题；所选溶剂挥发太快就会出现孔等弊病，挥发过慢，影响涂膜干性。二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮都可作为丙烯酸树脂的良好溶剂，其中二甲苯挥发较慢，其余挥发速率较快，有利于橘纹的形成，如果将这些溶剂搭配使用，使其在涂料成膜过程中形成一定的挥发梯度，将更加有利于橘纹的形成。表6列出了挥发速率不同的溶剂搭配使用时的配方，表7为各配方对橘纹漆成型及外观的影响。

通过使用以上溶剂喷涂自成型橘纹漆，结果显示，混合溶剂体系中挥发速率较低、溶剂用量大时，橘纹形状不明显，挥发速率较快、溶剂比例较大则使涂膜出现弊病。

1.6橘纹漆固化剂的选择

多数用户认为浅色固化剂低毒低污染，同时橘纹漆自身要求涂膜快干、橘纹快速定型，因此需要配以水白色干燥迅速的固化剂。本试验所使用水白色固化剂有旭化成222A-75PX、拜耳N-75、罗迪亚HDB-75 MX、拜耳3390以及拜耳L75。试验中选择拜耳N-75、拜耳3390以及拜耳L75，通过成本对比和实际测试干性等综合性能考察，拜耳L75**能满足要求，具体性能见表8。

1.7 施工参数对橘纹漆的影响

橘纹漆的施工非常关键，掌握不好施工要领，即使好的橘纹漆在喷涂后也得不到满意效果。影响橘纹效果的主要因素有喷枪口径、空气压力、施工温度及施工黏度等。喷枪口径大则橘纹大，口径小则橘纹小而密。试验中发现PQ-Ⅱ型喷枪比PQ-Ⅰ型喷枪喷涂花型要大，效果较好。施工时空气压力大，雾化好，橘纹较小；压力小，橘纹大，一般施工压力在0.3～0.4 MPa较为适宜。当施工温度较高时花型“站”得更好，当低温施工时则需注意施工黏度大一些，或者选用挥发速率较快的溶剂进行施工。当黏度小时，橘纹花型小，甚至流平看不到橘纹效果；黏度大时橘纹较大，太大的施工黏度会造成涂料雾化不好，花型不均匀，或者涂膜露底、堵枪。适宜的喷涂黏度为30～70s(涂-4杯)。

1.8 基准配方确定(见表9、表10)

1.9橘纹漆涂料性能指标

按照的检测指标对研制的产品进行检测，各项指标都可达到要求。检测结果见表11。

2 结论

(1)该橘纹漆产品生产工艺稳定，施工简便，受到用户认可，反映良好。
(2)该橘纹漆产品适用范围广，可用于五金机械、保险柜、机床、变压器、防盗门、机械、机床设备等金属材质外表的涂装，满足不同用户的需求。

(3)本项目选用公司自制羟基丙烯酸树脂，选用TDI/TMP(三羟/TDI)芳香族聚氨酯固化剂，具有较好的机械性能，干燥快，涂膜丰满，有较高的性价比。