目前，在木器漆涂料应用领域，人们要求木器漆涂料不仅要有实用性能，而且要有观赏性能。传统溶剂型甲苯二异氰酸酯 （Toluene-2,4-diisocyanate，TDI）固化剂已难以满足人们对产品性能日益增长的需求。由于受到紫外线的照射以及氧气、水、微生物的侵蚀，导致涂膜 （又称漆膜）发生降解和老化，因此涂膜应该具有良好的屏蔽和保护作用。木材具有许多其他建筑材料所不能替代的优势，提高涂膜的耐候性对木材保护性能以及耐老化性能至关重要。为了提高涂膜的耐候性，必须关注主体树脂、固化剂以及添加剂的选择。近年来出现的六亚甲基二异氰酸酯 （Hexamethylene Diisocyanate，HDI）加成物、HDI缩二脲等脂肪族异氰酸酯固化剂大大提升了涂膜的耐黄变性能，保持了涂膜的持久耐用性以及良好的装饰美观性[1-2]。笔者根据涂膜降解原理，对树脂耐黄变性能和耐黄变固化剂性能进行实验和分析，探讨影响涂料黄变的主要因素，从而为制备耐黄变木器漆涂料提供依据。

1 木器漆涂料耐候性影响因素实验内容

1.1 实验仪器与实验原料

1）实验仪器主要包括SFJ-400型高速分散机、WD-401F型恒温试验箱、W-71型重力式喷枪、300 mm×400 mm×8 mm白色瓷砖、UVA灯、盐田2号杯、色差仪、硬度测试器。

2）实验原料主要包括豆油改性醇酸树脂、椰子油改性醇酸树脂、合成脂肪酸改性醇酸树脂、SY7000型消光剂、BYK-052型消泡剂、BYK-110型分散剂、钛白粉R-902+、气相二氧化硅、二甲苯、醇酸丁酯、醋酸丁酯、IL-1451型TDI三聚体、L-75型TDI加成物、N3390型HDI三聚体、紫外线吸收剂UV-9。

1.2 实验方案

1.2.1 PU白漆甲组分与PU实色漆乙组分的制备

选用不同树脂与其他原料组成PU白漆甲组分，其中树脂选用豆油改性醇酸树脂、椰子油改性醇酸树脂和合成脂肪酸改性醇酸树脂。具体配方中各组分的质量分数为：树脂62.0%；钛白粉R-902+18.0%；醇酸丁酯5.0%；醋酸丁酯5.0%；二甲苯4.4%；SY7000型消光剂4.0%；BYK-110型分散剂0.8%；气相二氧化硅0.5%；BYK-052型消泡剂0.3%。此外，采用紫外线吸收剂UV-9为变量，选用不同配比的异氰酸酯组成PU实色漆乙组分作为固化剂，5种不同固化剂的具体配比方案见第79页表1。

在混凝土热力学能等设置条件不变的情况下，模拟计算不同浇筑温度下测点A处顶部与中部之间的水化热温度变化，如下图所示，测点A处顶部与中部温度峰值随着混凝土浇筑温度的增大而增大，混凝土内外的温度差值也随着混凝土浇筑温度增大而增大，在冬季施工环境下，若降低混凝土浇筑温度会使混凝土产生冻害，升高浇筑温度会使混凝土水化热温度增加，温度应力增加，产生更多温度裂缝，因此在这种环境下改变混凝土浇筑温度对减少混凝土裂缝影响不大。需从其他影响因素进行模拟分析，找出控制大体积混凝土因内外温度差过大产生温度裂缝的措施。

1）不同类型树脂对涂膜耐候性的影响。一是在均采用TDI三聚体作为固化剂的条件下，不同类型树脂的涂膜经紫外线照射后，均与照射前的颜色存在差异。当Δb*＞1时，涂膜有明显的黄变。随着紫外线照射时间的增加，黄变量也增加。耐黄变性能最好的是由椰子油改性醇酸树脂配制的PU白漆，由合成脂肪酸改性醇酸树脂配制的PU白漆次之，由豆油改性醇酸树脂配制的PU白漆耐黄变性能最差。二是在均采用HDI三聚体作为固化剂的条件下，虽然不同类型树脂的涂膜都有颜色变化，但是依然可以发现，当选用椰子油改性醇酸树脂时，涂膜黄变量最小。

 

表1 5种不同的固化剂具体配比方案 （%）

  

1.2.2 配方生产工艺

首先，将配方中的树脂原料加入罐中，并放置在分散机上进行分散；其次，在低速搅拌下，加入醇酸丁酯、BYK-110型分散剂、BYK-052型消泡剂3种原料，搅拌15 min；再次，加入钛白粉R-902+、SY7000型消光剂、气相二氧化硅3种原料，提高转速，高速搅拌30~40 min，接着，经研磨，当细度小于20 μm后，加入二甲苯、醇酸丁酯、紫外线吸收剂3种原料，低速搅拌10~15 min后，过滤出料[3-4]。

1.2.3 样板制作

趾墩设置在水闸底板斜坡段末端的坡脚处，即消力池的首端，一般适用于中、低水头的水闸辅助消能。它可以改善水闸泄水水流进入消力池内的始流条件，将水流挑起，然后再跃入池内，并在池中产生水跃。在此过程中，水流在垂直方向发生扩散且具有差动式消能的效果，使水流得到了有效的消能。

1.2.4 性能测试

4）以椰子油改性醇酸树脂为例，对比不同固化剂配比对涂膜耐候性及硬度的影响。将脂肪族异氰酸酯 （以HDI三聚体为例）和芳香族异氰酸酯（以TDI三聚体）按方案3、方案4和方案5的配比方案进行混合，与主剂 （以椰子油改性醇酸树脂为例）按照n（-OH）∶n（-NCO）=1∶1的配比进行施工及性能检测。

3）采用HDI三聚体作为固化剂，对比不同树脂对涂膜耐候性的影响。分别选择含有豆油改性醇酸树脂、椰子油改性醇酸树脂和合成脂肪酸改性醇酸树脂的甲组分与含有HDI三聚体作为固化剂的乙组分，按照n（-OH）∶n（-NCO）=1∶1的配比进行实验。目的是测试出在相同固化剂条件下，不同树脂对涂膜耐候性的影响。

2）采用TDI三聚体作为固化剂，对比不同树脂对涂膜耐候性的影响。分别选择含有豆油改性醇酸树脂、椰子油改性醇酸树脂和合成脂肪酸改性醇酸树脂的甲组分与含有TDI三聚体作为固化剂的乙组分，按照n（-OH）∶n（-NCO）=1∶1的配比进行实验。目的是测试出在相同固化剂条件下，不同树脂对涂膜耐候性的影响。

1）测试方法：根据GB/T 1865—2009色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐射[5]，将制备好的样板放入恒温试验箱内，温度设定为35℃，黑板温度为 （60±3）℃、辐射度为0.68 W/m2。对样板及辐射量测定仪的曝露采用周期性改变的照射 （湿润时间为18 min，干燥时间为102 min），在达到预设时间后对其进行颜色测定。虽然针对Δb*值测量涂膜黄变量，但由于室内涂膜黄变会影响装饰效果，因此通过色差仪测量颜色变化来表示测量结果更为合适。

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5）测试紫外线吸收剂对涂膜耐候性的影响。具体测试内容为紫外线吸收剂UV-9对PU实色漆耐黄变性能的影响。

2 木器漆涂料耐候性影响因素实验结果讨论

咱都是亲妈，自然是想着把最有营养的提供给娃，菠菜补铁效果好必须得吃啊，胡萝卜护眼效果一流不应该放过啊。但很可能，宝宝对你提供的食物完全没有兴趣，千万不要因为某种食物营养高就强塞、硬喂，一旦宝宝有过不好的进食体验，就会更加抵触辅食。不喜欢吃胡萝卜没关系啊，过段时间也许就喜欢了呢，大不了换一种呗，世间的食材那么多，每种都有各自的营养。

取若干块300 mm×400 mm×8 mm白色瓷砖用于制作样板，按照 n（-OH）∶n（-NCO）=1∶1 的配比制备样漆，加入稀释剂调节黏度 （盐田2号杯），喷涂完毕后放入25℃恒温试验箱中干燥，干燥24 h后放入紫外灯箱中封闭照射，紫外线灯管为60 W，试样与光源距离为300 mm，在照射1 h，2 h，3 h后分批取出样板，使用耐黄变测试仪对不同成分的树脂和固化剂样板进行黄变量测量，以对比值ΔE*表示变色程度。

2）不同类型固化剂对涂膜耐候性的影响。在采用相同树脂 （以椰子油改性醇酸树脂为例）的条件下，当选用脂肪族异氰酸酯 （以HDI三聚体为例）作为固化剂时，涂膜的黄变量明显小于使用芳香族异氰酸酯 （以TDI三聚体为例）作为固化剂的黄变量。

3）不同固化剂配比对涂膜性能的影响。在采用相同树脂 （以椰子油改性醇酸树脂为例）的条件下，随着脂肪族异氰酸酯 （以HDI三聚体为例）比例的上升，涂膜耐候性明显提高，然而由于HDI三聚体固化剂干燥速度比较慢，因此涂膜硬度还未完全建立起来。当芳香族异氰酸酯 （以TDI三聚体为例）比例上升时，虽然涂膜耐候性有所下降，但是涂膜硬度有所提高，这是由于TDI三聚体分子中存在大量的刚性六元环结构，因此采用TDI三聚体作为固化剂的玻璃化温度高、硬度高。如果TDI三聚体作为固化剂单独使用，涂膜往往容易过脆而开裂，因此通常与其他固化剂配合使用，以弥补其他固化剂在干燥速度、硬度等物理性能方面的不足。

4）光稳定剂对涂膜耐候性的影响。以椰子油改性醇酸树脂为例，采用HDI三聚体作为固化剂，加入紫外线吸收剂后，PU白漆的耐黄变性能明显提高。这是由于紫外线吸收剂UV-9可通过形成螯合氢键，使得紫外线的光能转化为热能，因而有效地抑制了涂膜的黄变。

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3 结论

一是与豆油改性醇酸树脂和合成脂肪酸改性醇酸树脂相比，椰子油改性醇酸树脂拥有更优异的户外耐候性，更适合用于户外作为耐候性聚氨酯涂料的主漆。二是加入紫外线吸收剂可以提高涂膜耐候性，然而由于与基料的混溶性及价格等因素的影响，紫外线吸收剂的添加应适量。三是用HDI三聚体与TDI三聚体以不同比例混合配制的固化剂，虽然耐候性不及单独采用HDI三聚体作为固化剂优异，但是其拥有较好的干燥性，并能够快速提升涂膜初期硬度，耐候性也远优于采用TDI三聚体作为固化剂或采用TDI加成物作为固化剂。

参考文献：

[1]王庆生,谢晓芳,曾光明,等.涂料工艺[M].北京:化学工业出版杜,2009.

[2]田育廉.涂料工艺[M].北京:化学工业出版社,2009.

[3]贾艳华,宋学强.耐黄变木器涂料的研究[J].中国涂料,2005,20(4):30-31.

[4]焦可伯.涂料助剂大全[M].上海:上海科学出版社,2000.

[5]中国石油和化学工业协会.色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射曝露 滤过的氙弧辐射:GB/T 1865—2009[S].北京:中国标准出版社,2010.