不同微膠囊含量水性面漆對涂膜性能的影響

閆小星 袁也蘋

摘 要：文章通過在水性涂料中加入具有修復(fù)能力的微膠囊，表征微膠囊對涂于木材表面的水性涂層的修復(fù)力度和修復(fù)效果，通過對照實(shí)驗(yàn)探索微膠囊的修復(fù)性能。微膠囊的加入可以延緩?fù)磕ら_裂時(shí)間、減輕涂膜開裂尺寸。

關(guān)鍵詞：微膠囊；水性涂料；修復(fù)效果

中圖分類號：TQ351 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）26-0102-02

Abstract： In this paper， microcapsules with repairing ability were added into the waterborne coatings to characterize the repairing strength and repairing effect of microcapsules on the surface of wood， and the repairing properties of microcapsules were explored through comparative experiments. The addition of microcapsule can delay the cracking time of coating film and reduce the cracking size of coating film.

Keywords： microcapsule； waterborne paint； repair effect

微膠囊是指一種具有聚合物壁殼的微型容器或包裝物、具有半透性或密封性的微小粒子，其中被包裹的物質(zhì)稱為芯材，包裹芯材的物質(zhì)稱為壁材。如果自修復(fù)微膠囊用于水性涂料，當(dāng)微膠囊壁材料破裂時(shí)，微膠囊可以釋放核心修復(fù)劑，從而將裂紋粘接，這樣一來就可提高漆膜的利用性和安全性[1]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)中選用5塊規(guī)格為100mm×100mm×10mm楊木板材，經(jīng)砂磨后作為基材。選用多樂士水性木器涂料作為實(shí)驗(yàn)用漆。

1.2 涂層制備

將每塊水曲柳板材上均勻涂飾兩遍底漆，待完全干燥后，取一塊板材涂飾不含有微膠囊的水性涂料3g作為空白板進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)。再選取其中四塊板材涂飾不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的含有微膠囊的水性涂料，每塊板材共涂飾含有微膠囊的涂料3g。按微膠囊的重量占涂料總量的5%、10%、15%、20%分別計(jì)算出每份水性涂料中應(yīng)加入的微膠囊的含量。先把準(zhǔn)備好的一次性紙杯放在電子天平上，待去皮清零后，用滴管吸取一定質(zhì)量的水性漆加入紙杯中，放置在一旁待用。然后將干凈的濾紙放置在電子天平上，待去皮清零后，用藥匙稱取適量的微膠囊顆粒加入到對應(yīng)的水性漆中，并使用玻璃棒攪拌混合均勻。之后，使用木刷子將混合均勻的微膠囊涂料分別涂刷在打磨好的基材上，并在基材背面做好不同濃度的標(biāo)記，待完全干燥后進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。

1.3 測驗(yàn)與表征

采用BGD512-60型光澤度測定涂層的光澤度。采用JB-4C型精密粗糙度測試儀涂層粗糙度。

2 結(jié)果與討論

2.1 涂膜性能分析

本研究是觀察不同含量的微膠囊對于涂膜光澤度變化的影響。本研究中采用的三種光線入射角度分別為20°、60°、85°。

觀察圖表數(shù)據(jù)可知，在相同角度相同強(qiáng)度入射光線下，微膠囊含量越高，涂層的光澤度越低；在相同強(qiáng)度的入射光下，微膠囊膜的含量相同時(shí)，光線的入射角度越大，涂層的光澤度越高。

觀察圖表數(shù)據(jù)可以看出，隨著微膠囊添加量的增加，涂層的粗糙度基本呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。微膠囊含量越高，涂膜的粗糙度越高。

2.2 涂膜損傷與修復(fù)

本實(shí)驗(yàn)通過使用烘箱對涂膜進(jìn)行恒溫加熱，加速涂膜受損，以模擬日常使用過程中涂膜的損傷情況。

將涂飾好不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的含有微膠囊的水性面漆的樣品放入烘箱中，進(jìn)行加熱并觀測涂膜變化。先將上述樣品放置在烘箱中，恒溫80℃情況下干燥1h，發(fā)現(xiàn)涂膜無明顯變化。再升高溫度至140℃并延長加熱干燥時(shí)間至4.5h，發(fā)現(xiàn)涂膜有鼓泡開裂現(xiàn)象，證明涂膜出現(xiàn)損壞。將樣品取出后，冷卻至室溫即可進(jìn)行下一步操作。使用美工刀，分別從基材上取下約8mm×8mm×2mm的樣品，使用掃描電鏡，從微觀角度觀測涂膜的受損情況。

3 結(jié)束語

將微膠囊應(yīng)用于木材表面的水性涂料將改變涂料的性能。微膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，涂膜的亮度越低，光澤度越低，粗糙度越高。

加入微膠囊可以延長涂膜受損時(shí)間，減輕涂膜受損程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]王明強(qiáng).環(huán)氧防腐底漆制備和自修復(fù)涂料初步與研究[D].桂林理工大學(xué)，2012.