阳江市影响橘纹漆（桔纹漆）效果的因素分析
橘纹漆是美术漆的一种,具有独特的橘纹效果,花纹美观,具有高装饰性。且涂膜坚韧,光泽好,不粉化。并具有优异的耐候性,良好的耐化学性和耐水性,良好的耐冲击性和耐磨性,对掩盖粗糙的表面有一定的帮助。其广泛应用于机床、印染机械、纺织机械、塑机、保险柜、仪器仪表、医疗机械、电机、电动工具、防盗门等领域或重要工程的钢结构或铝表面作高性能面漆。本文就橘纹漆的制备及影响橘纹漆效果的因素进行了分析和探讨。

1 桔纹漆试验部分
1.1 桔纹漆色浆制备
橘纹漆根据客户的需要而做成各种颜色,而橘纹漆的色浆在整个体系中的比例是不能随意变动的。由于实验色浆在整个体系中的比例占整个配方的40%～55%,因此要求色粉具有足够的遮盖力、展色力,所以在生产时要大量选用遮盖力好的无机颜料。表1是几种常用色浆的配方。由于色浆种类不一致,所以要考虑用与之对应的分散剂调配,才能把浆的细度磨下来。将表1中的各原材料按比例投入缸中,充分搅拌均匀,上砂磨机研磨,细度要求≤15μ m,备用。细度要求一定要严格控制,才能得到较好效果的橘纹漆。
表1 几种常用色浆的参考配方

1.2 桔纹漆助剂的调配
桔纹漆由于助剂在整个产品配方中的使用量是非常少的,为了更准确地控制使用量,一般要先将助剂用溶剂稀释成一定比例的浓度,见表2。
1.3 桔纹漆光油的制备
桔纹漆光油是由树脂、助剂、溶剂配制而成,只需要充分搅拌均匀即可达到所需要的细度。参考配方见表3。
表2 桔纹漆助剂的调配

1.4 桔纹漆固化剂的配制
橘纹漆是由含羟基树脂与异氰酸酯固化剂交联反应,形成丙烯酸聚氨酯才能成膜,为了添加方便,固化剂也需要用溶剂配成一定的比例,见表4。

1.5 桔纹漆稀释剂的配制(见表5)

稀释剂不仅用作成膜聚合物的介质,溶解聚合物,调整黏度及流变性以适应涂装,而且对成膜质量,如涂膜性能和外观,都有重要的影响。稀释剂的选择主要取决于溶剂的溶解能力、沸点、挥发性、黏度、表面张力、闪点、毒性和价格等。橘纹漆需要选用适配的稀释剂才能形成良好的橘纹效果。

1.6 橘纹漆的配制(见表6)
表6 橘纹漆配制参考配方

将表6中各个半成品投入制漆缸中,充分搅拌,**好用蝶形搅拌机,使其充分混合；调整黏度,检验,过滤,包装。

1.7 桔纹漆试板制备
(1)马口铁板,2.0 m m厚,用600目的砂纸打磨好。
(2)按m(橘纹漆)∶m(固化剂)＝4∶1的比例,用稀释剂稀释成喷涂黏度为30～40 s,用常规空气喷涂喷板,80 ℃/30 min烘干,取出检验。

1.8 橘纹漆的主要技术指标及检测结果(见表7)
表7 橘纹漆的主要技术指标及检测结果

2 影响橘纹漆效果的因素分析
2.1 色浆的影响
橘纹漆是靠不同颜色的色浆相互搭配而调和成不同的色相,但同时橘纹漆中色浆总的含量应该在一定的比例范围,不能太多,也不能太少。若色浆太多则相对树脂含量减少,影响橘纹漆成膜性能；太少则遮盖力不足,也影响橘纹漆的美观。实验结果见表8。

2.2 助剂的影响
2.2.1 橘纹剂的影响

橘纹剂产生的机理是：涂料在流平时,由于橘纹剂的表面张力小于正常的涂料涂膜的表面张力,分散于涂膜各点的橘纹剂改变了涂膜的局部张力,表面小的地方产生一处处凹坑,**终涂膜表面呈“凹”状分布而呈现橘纹效果。涂膜表面花纹凹凸不平,不仅外观立体感强,且机械性能优异,纹路重现稳定。根据不同的纹路大小,来选择合适的橘纹剂种类和用量是整个配方的关键。
2.2.1.1 橘纹剂种类的影响(见表9)

由表9比较可见,在用量相同的情况下,S P-902是效果**好的。

2.2.1.2 橘纹剂用量的影响
根据上述实验,选用S P-902橘纹效果更加美观,原材料易得并且价格便宜,对比不同用量下的橘纹效果,见表10。

由表10可知,橘纹剂的用量在0.5％时**合适。

2.2.2 桔纹漆固化催化剂的影响
桔纹漆固化催化剂主要应用于反应交联型涂料。双组分聚氨酯橘纹漆是基于多异氰酸酯与多羟基树脂之间的反应,交联生成含有氨基甲酸酯键的高聚物的反应。

从式中可知,R代表芳基或脂肪烃基。在工业上可以是加成物型、三聚体型或缩二脲型等。R′O H中的羟基也有伯羟基或仲羟基,其反应速度是不一样的。为了加快施工后的成膜固化速度,一般要添加催化剂。D B T D L聚氨酯固化剂促进剂是有机锡化合物溶液,用于双组分聚氨酯橘纹漆中促进异氰酸酯与活性氢的反应,效果明显。

2.2.3 桔纹漆消泡剂的影响

桔纹漆要达到理想的消泡效果,消泡剂应具有比其他物质具有较低的表面张力,不相容性或轻微不相容性,高效率的扩散速度,易混掺,惰性等特征。实验中,通过对5600、5500、5300、6500几款消泡剂加入光油中进行相容性试验、抑泡性试验和消泡试验进行比较。结果见图1、图2、图3。
从图1可以看出,5500和5300在添加量为0.1％～0.3％时,其与光油的相容效果一致,优于其他品种；在添加量为0.5％时,5300效果**好,6500效果**差。从图2可以看出,5500和6500抑泡性**,5600**差。从图3得出,在添加量为0.1％时,5500与6500消泡时间**短,其次是5300；在添加量0.3％～0.5％时,5300消泡时间明显减短,而5500和6500依然保持较短的消泡时间。
综合考虑以上因素,配方中选择5500作为**佳消泡剂使用。

2.2.4 桔纹漆分散剂的影响
大多数涂料用分散剂多为低相对分子质量(1 000～50 000)、含有羧酸基团的聚合物的铵或碱金属盐。一般分子量大的分散剂可在颜料表面形成较厚的吸附层。分散剂使用得当,不但能防止颜料的沉淀,使涂料具有良好的储存稳定性,而且能改善流平,防止涂料浮色发花,提高遮盖力、着色力,降低色浆的黏度,提高研磨效率,增加研磨色浆中颜料的含量。
2.3 稀释剂的挥发速率对橘纹效果的影响
混合溶剂(稀释剂)的挥发速率等于各溶剂组分的挥发速率之总和。大多数混合溶剂由于其分子结构的不同,不能看作理想溶剂,因而溶剂在其混合物中的挥发速率不能等于其纯组分的挥发速率。根据试验的结果,以醋酸丁酯的挥发速率为1,冬季挥发速率控制在1.7～2.0合适,小于1.7挥发速率太慢,施工的时候要用枪吹才能表干,并且涂膜表面流平好,橘纹效果不易形成；大于2.0就挥发太快,橘纹不好控制,效果差。夏季挥发速率控制在1.0～1.7比较好。

2.4 桔纹漆施工条件的影响
橘纹漆的施工条件比较苛刻,影响因素比较多,若施工环境或施工方法不当都会造成橘纹不能形成,或者形成后的橘纹效果不美观。
2.4.1 施工环境的影响
在橘纹漆施工过程中,要严禁与水、油、酸、碱等物质接触,涂装温度需在0～40 ℃,施工环境相对湿度不得大于80％,不允许在雨、雾、雪等天气下施工,若采用喷涂法施工,压缩空气必须经除油、除水处理。
2.4.2 桔纹漆施工方法的影响
橘纹漆与固化剂的比例以4∶1为宜,也可以根据用户需要适当作调整。固化剂少硬度差,反之则硬而脆。涂料一经配合,必须在6 h内用完,以免黏度升高或胶凝报废。需进行两次喷涂才能显现出橘纹效果。**道喷涂时用普通喷枪,用配套稀释剂调黏度至涂4#杯20 s左右,与常规喷涂相同。喷完**道后放置10 m i n左右,调整喷涂黏度为30～40 s,根据需要花纹大小选用不同口径的喷枪和调整气压,喷距为50 cm以上。

3 结 论
通过实验,调整配方以及生产施工工艺,所研制的橘纹漆综合性能好,具有独特的橘纹效果、花纹美观、高装饰、有优异的耐候性、涂膜坚韧、光泽好；不粉化、良好的耐化学性和耐水性；良好的耐冲击性、耐磨性。该涂料广泛应用于各种金属机械表面。

桔纹漆在产品中的应用
0 引言

桔纹漆具备独特的橘形外观，凹凸有致，典雅大方，装饰优美，漆膜坚韧，耐磨，耐冲击，并具有良好的耐油、耐水和耐酸碱等性能，广泛用于机床、塑床、仪器仪表、医疗器械、电机、电动工具等钢结构或铝金表面作高装饰性面漆

［1］。桔纹漆因为要求凹凸感强，花纹突出，一般要求漆膜具有快速成型，流动性小，成膜后收缩率小，一次成膜厚等特点。因此，在配制桔纹漆时，除加入橘纹助剂帮助成型外，还加入有机膨润土或气相二氧化硅等触变助剂，减少漆液流平，增加橘纹成型效果

［2］。但是，加入有机膨润土或气相二氧化硅等触变助剂，显著提高了桔纹漆的黏度，降低了涂料的施工固体含量，溶剂挥发后漆膜收缩率大，影响了橘纹效果; 而且，有机膨润土和气相二氧化硅均有一定的消光作用，降低了漆膜的光泽，影响了桔纹漆的外观效果。而在桔纹漆中，加入抗流挂树脂代替触变助剂，流动性更易于控制，橘纹成型效果更好，不影响光泽及施工黏度，因此，配制的桔纹漆成膜后收缩率更低，凹凸感更明显，光泽更高，耐水性能更好。

1 桔纹漆实验部分
1. 1 桔纹漆主要原材料
羟基丙烯酸树脂( BH － 4270 树脂) : 自制; 抗流挂树脂RCR3000 － XS － 60: 中海油化工研究院; 橘纹助剂Z －62: 江苏常州; 有机膨润土801 － D: 浙江临安; 气相二氧化硅: 沈阳化工; 稀释剂: 自制; N － 75 固化剂: 拜耳; 二氧化钛R902: 杜邦; 沉淀硫酸钡ZJ － 051: 江苏扬州; 分散剂BYK － 161: BYK。
1. 2 桔纹漆的制备
1. 2. 1 25%二氧化钛浆的制备

将55%的羟基丙烯酸树脂BH － 4270 树脂、0. 5% 的BYK－ 161 分散剂、25% 的R975 二氧化钛、15% 的沉淀硫酸钡和4. 5%的稀释剂混合后，搅拌均匀，上研磨机研磨分散至细度≤30 μm，备用。
1. 2. 2 20%有机膨润土浆的制备
把20%的气相二氧化硅加入80% 二甲苯中，高速搅拌30 min，润湿分散，备用。
1. 2. 3 20%气相二氧化硅浆的制备
把20%的气相二氧化硅加入80% 二甲苯中，高速搅拌30 min，润湿分散，备用。
1. 2. 4 桔纹漆的实验配方
桔纹漆的实验配方见表1。

1. 2. 5 桔纹漆的制备
把需要量的橘纹助剂加入稀释剂中，搅拌10 min，再加入增稠剂和二氧化钛，高速分散20 ～ 30 min，过滤，即可使用。
1. 3 桔纹漆漆膜的制备
将桔纹漆喷涂在马口铁底材上，固化剂使用拜尔公司的缩二脲N － 75 固化剂，漆与固化剂配比为5∶ 1，稀释剂采用自制快干稀释剂，桔纹漆喷涂2 道，第1 道施工黏度( 涂4# 杯) 20 ～24 s，第2 道施工黏度30 ～ 35 s，两道间隔10 min，表干20 ～30 min后，自然干燥24 h 或60 ℃烘烤40 min。
1. 4 桔纹漆性能测试及结果
1. 4. 1 桔纹漆检测方法
橘纹效果，目测凹凸效果和橘纹花纹情况; 黏度按GB/T1723—1993( 乙法) 测定; 光泽按GB/T 9758—2007 测定; 耐水性按GB/T 1733—1993 测定; 固含量按GB/T 1725—2007 检测。

1. 4. 2 桔纹漆检测结果
桔纹漆性能检验结果见表2。
表2 桔纹漆性能检验结果

注: ( 1) A 中不加触变助剂，B、C、D 加入不同的触变助剂; ( 2) D、E、F、G 中抗流挂树脂加入量不同; ( 3) D、H、I 中橘纹助剂加入量不同。
2 结果与讨论
2. 1 抗流挂树脂对桔纹漆外观的影响
从实验A、B、C 和D 结果可以看出，不加触变助剂的实验A，由于喷涂后桔纹漆很快流平，即使加入橘纹助剂，橘纹效果仍不明显。实验B 中加入气相二氧化硅触变，气相二氧化硅是通过相邻球形颗粒之间的氢键结合而产生触变，结合力强，破坏难度大，成型时有一定的难度。而且由于黏度大，固体含量低，同样的施工黏度时，不挥发分更少，成膜时随溶剂挥发收缩明显，橘纹效果变差。实验C 中虽然加入触变助剂，但有机膨润土分子结构中的羟基要靠水分子或强极性溶剂连结，形成触变性的网络结构，在聚氨酯涂料中，一般很少有水和强极性溶剂，因此橘纹效果也稍差。而实验D 中加入抗流挂树脂，抗流挂树脂靠本身的分子蜷缩效应实现触变，刚喷涂结束漆液在橘纹助剂的作用下流动好，成型快，然后分子蜷缩，流动性变差，溶剂挥发后成型不动，而且黏度小，施工固体含量高，成型后收缩小，橘纹效果明显。
2. 2 抗流挂树脂对桔纹漆光泽的影响
在试验B 和C 中，由于加入有机膨润土或气相二氧化硅触变助剂，有机膨润土或气相二氧化硅均有一定的消光作用，所以，成型后橘纹涂料的光泽降低明显。而在试验D 中，加入的是抗流挂树脂，对光泽影响非常小。因为抗流挂树脂一般用在罩光清漆中，提高清漆的一次成膜厚度，所以，加入抗流挂树脂对漆膜光泽基本没有影响。从实验结果可以看出，实验D 与不加触变助剂的实验A 光泽基本相同。由于桔纹漆的特殊纹理，光泽镜面反射很困难，因此，桔纹漆的光泽较一般的面漆光泽低。

2. 3 抗流挂树脂对桔纹漆耐水性的影响桔纹漆中加入橘纹助剂，橘纹助剂是表面能非常低的有机硅化合物，水、油很难润湿铺展到橘纹涂料表面，因此，桔纹漆的耐水性、耐油性较一般的涂料好。有机膨润土靠分子相邻薄片边缘上的羟基与水连接而触变增稠，因此具有一定的吸水性能。气相二氧化硅的分子上羟基基团也具有一定的吸水能力，从而影响桔纹漆的耐水性。抗流挂树脂大分子上的羟基与异氰酸根固化，形成空间网状结构，提高漆膜的耐水性能。从实验B、C 和D 结果可以看出，加入抗流挂树脂的实验D 耐水性明显好于实验B 和实验C。
2. 4 桔纹漆抗流挂树脂加入量的影响
实验D、E、F 和G 中分别加入12%、4%、8% 和16% 的抗流挂树脂，从实验结果可以看出，加入量达到12% 的抗流挂树脂时就可以达到很好的橘纹效果。加入抗流挂树脂对桔纹漆的光泽和耐水性基本没有影响。黏度随着抗流挂树脂的增加而增大，固体含量稍有降低。这与选择高固低黏的羟基树脂BH－ 4270 有关，抗流挂树脂RCR3000 － XS － 60 的固体含量为60%，代替黏度更小固含更高( 70%) 的BH － 4270 树脂，所以固体含量有所下降。
2. 5 橘纹助剂加入量的影响

加入橘纹助剂，目的是通过橘纹助剂的低表面张力能，分散在涂料中，形成表面张力差，表面张力小部分向四周移动，形成连续的凹凸不平面，从而形成橘纹效果。橘纹助剂加入量小，分散点不够，都会导致缩孔，橘纹效果差。橘纹助剂加入量大，凹凸点太多，就会形成小橘纹。实验D、H 和I 是通过加入不同量的橘纹助剂实验橘纹效果。从实验结果中可以看出，实验H 中加入橘纹助剂量少( 0. 1%) ，橘纹效果差，而实验I 加入橘纹助剂量大( 0. 3%) ，橘纹效果明显，但是形成小的橘纹。橘纹大小可以根据客户喜欢和需要进行调整。橘纹助剂的加入方式要先加入稀释剂中，搅拌均匀后，再加入触变助剂和颜料浆，才能达到好的分散效果。否则，橘纹助剂难以分散均匀，形成局部橘纹助剂量大，局部地方没有橘纹助剂的现象。橘纹助剂量大的地方就会形成缩孔现象，而
没有橘纹助剂地方不能形成橘纹效果，造成外观差，达不到橘纹涂料的效果。

3 结语
( 1) 用抗流挂树脂作为触变助剂配制桔纹漆，与加入气相二氧化硅或有机膨润土配制的桔纹漆相比，橘纹效果更明显，立体感更强。
( 2) 用抗流挂树脂配制的桔纹漆，与传统的桔纹漆相比，其光泽更高，丰满度更好，耐水性提高，性能更佳。