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聞沖、 王二國、 楊保臣
（上海康銘化工有限公司 200001）
摘要：以聚酯樹脂為主體樹脂，制備具有優異裝飾效果及相應漆膜性能的聚酯網紋漆。研究各種因素如輔助樹脂、網紋粉、網紋助劑、酸催化劑、膜厚、顏基比、升溫速度等對于網紋效果的影響。對漆膜的紋路、T彎耐MEK擦拭、沖擊、 水煮性能進行考察。
關鍵詞： 聚酯樹脂；網紋；卷鋼涂料；
0 引言
網紋漆屬于美術漆的一種，它具有獨特的網紋效果，花紋美觀，具有高裝飾性，并具有優良的耐候性、良好的耐化學性和耐水性、良好的耐沖擊性和耐磨性， 對掩蓋粗糙的表面有一定的幫助。作為其中的一個分支，網紋彩涂板近年來發展迅速，需求量不斷增長，其廣泛應用于家電、家具、保險柜、儀器儀表、醫療機械、以及商務樓酒店等室內外裝飾領域，既滿足了人們對于彩涂板的性能要求，又兼顧了彩涂板的觀賞性。
本文制備了一種裝飾性能優良，紋路清晰，網格大小不一的，兼具優異加工性能的網紋涂料。并且對網紋涂料制備過程中，影響涂膜紋路的主要因素進行了分析。網紋成因是聚酯樹脂在與氨基樹脂固化的過程中，由于網紋粉、酸催化劑及網紋助劑的作用， 使涂膜表層與底層的成膜速率不同，而形成凸凹不平、錯落有致的具有美術效果的紋路。
1 試驗部分
1.1 主要實驗原料及儀器
試驗原料： 顏料（鈦白粉及炭黑），工業級，國產； 聚酯樹脂 A， B， C， D， E ，工業級，自產；氨基樹脂，工業級，進口；網紋粉，工業級，國產；酸催化劑，工業級，自產；混合溶劑，工業級，國產；分散劑，工業級， FEKA； 流平劑：工業級，自產。
試驗儀器： 高速攪拌 SFJ-400 型，上?，F代環境工程有限公司；GFX-9145A 高溫鼓風干燥箱，上?，F代環境工程有限公司； JE2002GE 電子天平， 梅特勒托利多； RDS 線棒，翁開爾上海國際貿易公司；WZJ-Ⅱ型彎折機，上海現代環境工程技術有限公司；QCJ-II-A漆膜沖擊試驗儀，上海現代環境工程有限公司；OXD 型刮板細度計，上?，F代環境工程技術有限公司 ； WGG60 光澤度儀，上海雙旭電子技術有限公司。
1.2 配漆及制板
1.2.1 參考配方
1.2.2 配漆工藝
按照配方， 先將部分聚酯樹脂、 混合溶劑、 分散劑加入分散機中， 混合均勻后， 加入顏料， 充分混合后， 加入實驗室用小型砂磨機中， 加入適量鋯珠， 研磨至細度小于 15μm， 出料， 得到合適的色漿； 將色漿按相應的比例混合后， 根據顏基比和氨基比分別加入聚酯樹脂和氨基樹脂， 再加入網紋粉、 酸催化劑、 網紋助劑， 流平劑， 用分散機混合均勻后， 即制成所需的網紋面漆。
1.2.3 制板
選擇已鈍化的 0.26 mm 鍍鋅鋼板為基板，裁成合適尺寸，用酒精擦干凈板面，晾干，用刮棒在基板上刮涂底漆（以聚酯 E 為主體的聚氨酯底漆），在烘箱中烘烤 30 s， PMT 至216 ℃，取出并水冷，擦干后，刮涂配置好的網紋面漆，在烘箱中烘烤 30 s，PMT 至216 ℃，取出并立即水冷，即制得網紋漆樣板。
1.3 性能檢測
對制好的樣板進行各項性能檢測，包括有：觀察漆膜表面的紋路、T 彎性能、耐 MEK擦拭性能、9 J 沖擊性能 耐水性能。
2 結果與討論
2.1 各種因素對漆膜表面效果的影響
2.1.1 輔助樹脂對漆膜表面效果的影響
網紋漆涂層的紋路產生是因為涂料漆膜表層成膜速率比內層快，涂膜表層先固化，內層后固化，內層后固化形成的收縮力，導致先固化的表層起皺， 從而使涂層形成網紋效果為了使紋路更明顯，在網紋漆配方中分別添加不同輔助聚酯樹脂，并對紋路進行比較。我們可以看出，添加不同輔助樹脂都能起到網紋效果，見圖 1。 但是添加樹脂 A、B， 漆膜表面形成的網紋不夠清晰，添加樹脂C形成的網紋清晰、規則，但是網紋網格較小，而添加樹脂 D，形成的網紋大而且清晰。
2.1.2 酸催化劑及網紋助劑添加量對紋路的影響
在聚酯氨基網紋漆中，酸催化劑和網紋助劑的搭配是形成網紋效果的關鍵因素。它倆一個是催化樹脂固化成膜，一個是減緩樹脂固化成膜，當涂膜內外層固化速率差距越大，網紋清晰度越大。我們對催化劑的用量進行考察，在輔助樹脂最合適用量的情況下，分別添加涂料樹脂固體分的 0%、1%、2%、3%，見圖 2。 試驗發現不加酸催化劑，沒有網紋，但是酸催化劑添加量過多的話，網格紋路越小清晰度越差。這是因為酸催化劑添加量過高，涂層整體固化成膜速度太快， 導致內外層固化速度差距也變小，所以涂膜的紋路也越小。所以在保證涂層 MEK 達標的情況下，得出 1%～1.5%的添加量最合適。
我們再對網紋助劑的用量進行考察， 分別添加涂料樹脂固體分的 0%、 1%、 2%、 3%，見圖 3。 試驗發現網紋助劑添加越多， 紋路越清晰， 但是考慮到漆膜固化等因素， 所以建議添加量為 1%~1.5%。
2.1.3 網紋粉添加量對紋路的影響
網紋粉是一種顆粒直徑較大的助劑， 在涂膜起皺過程中， 是多個紋路的交點，起紋路連接架橋作用。主要考察了添加樹脂固體分的 0.05%、 0.1%、 0.3%網紋粉， 見圖 4。試驗發現，網紋粉太少，網格連接不起來， 而隨著網紋粉添加量的增加， 形成的紋路逐漸密集。根據一般客戶對紋路的要求， 最終確定 0.1%的網紋粉添加量。
2.1.4 漆膜膜厚對紋路的影響
根據網紋漆的起皺條件可知，膜厚會影響紋路效果。 本試驗制板膜厚分別為 15、 20、25、 30μm， 見圖 5。試驗結果表明， 隨著涂膜膜厚逐漸增加，涂膜最表層和最內層的固化速度差逐漸加大，紋路的效果逐漸明顯，30μm 的制板膜厚皺紋效果最好，但是結合實際生產需求， 我們選用制板膜厚 20~25μm。
2.1.5 顏基比對紋路的影響
本試驗考察了顏基比 1.0 ~ 0 的紋路效果， 見圖 6。 發現顏基比為 0.7 時，才開始出現較小的紋路， 逐漸降低顏基比， 紋路越來越明顯， 降至 0 時（清漆），紋路最明顯。但顏基比為 0.4 左右時，面漆不能完全遮蓋底漆， 因此選擇顏基比為 0.45 ~ 0.60（剛剛蓋住底漆為宜）。我們從網紋漆的起皺條件來看，因為填料相對于樹脂在涂膜固化過程中收縮率非常小，所以顏基比高的涂膜，在外層涂膜先固化后，內層涂膜固化收縮率相對較小，導致網紋清晰度變差。從網紋效果和涂膜遮蓋性要求來看，網紋涂料里面填料應盡量少加。
2.1.6 氨基樹脂種類對紋路的影響
本文考察了聚酯面漆中常用的氨基樹脂 A、 B， 見圖 7。 在氨基比固定的情況下， 試驗發現， 氨基樹脂 B 的紋路效果最好。 因為氨基樹脂 B 能夠完美的配合酸催化劑和網紋助劑， 來使涂膜內外層固化形成梯度差， 從而形成清晰的網紋。氨基樹脂 A 氨基樹脂 B
2.1.7 升溫速度快慢對紋路的影響
升溫速度快， 漆膜固化時間短；升溫速度慢，漆膜固化時間拉長； 固化時間長短會對紋路產生影響。本試驗分別將烘箱的最高溫度調 250 ℃和 300 ℃，見圖 8。 板溫烤到216 ℃。結果表明，升溫速率慢，固化時間長，那么內外層涂膜固化時間差也越大，紋路的效果也越明顯， 但為了適應彩鋼生產線的溫度選擇干燥箱的溫度為 270 ℃。
2.2 網紋漆漆膜性能檢測
進行性能檢測， 如表所列。
3 結語
1） 本試驗制備的網紋漆，板面網紋紋路較好，網格大小不一，可以滿足不同客戶對網紋漆的需求。
2） 在漆膜性能上，本試驗制備的網紋漆在耐 MEK 擦拭 9 J 沖擊、水煮等性能都能達到市場要求，T 彎性能特別優異， 滿足了客戶對于特殊加工性的要求。
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