王建春
天津市裕北涂料有限公司300402
引言：环保重压下涂料厂、家具厂如何突围？ 首先考虑油改水。家具涂装油改水就是在国家环保政策的要求下，家具涂装过程中为了达到环保涂装的目的，将VOC排放严重的溶剂性涂料，用VOC排放低的水性涂料或100%UV、粉末、高固含涂料来替代。虽然选择环保水性涂料可解决环保压力，但施工过程中涨筋、渗色、木皮起鼓题等是水性涂装过程中常见问题，只有遵循水性漆的特性转型才能成功。
关键词：水性漆 涂装工艺 施工常见问题 解决方案
1.水性漆特性：成膜机理与溶剂型涂料有非常大差距。
1.1水性漆涂装首先了解水性漆成膜过程
粒子堆积成膜过程是水性乳液的重要特征。
图1、水性漆成膜过程
2.涂装工艺
水性漆涂装工艺与溶剂型PU涂装工艺相近。但水性涂装要考虑不同工艺对产品的选择要求不同。
图2、不同涂装工艺的选择
3. 影响水性漆涂装因素
3.1水性漆漆膜开裂影响因素
3.1.1低温不成膜
在配方设计时，要考虑成膜助剂添加量是否满足现场施工环境（温湿度）要求。成膜助剂添加量不足，温度低于MFFT，水分挥发后不能融合成连续的涂膜，留下粒子堆积的痕迹。表现在涂膜性能上：光泽低，耐水、耐化学性差，附着力差。过量添加成膜助剂，会造成漆膜干燥慢，早期硬度低、包装时限延长、粘连等问题。
图3、低温不成膜开裂和粘连现象
低温不成膜开裂
低温不成膜开裂
粘连
解决办法
1）提高施工、涂装、晾板温度，减少成膜助剂添加量。
2）低温时：采用涂装前的预热（工件、涂料、水漆施工房）
3）表干环节：
两度一速指标： 温度：15-30℃； 湿度：50-70% 风速：0.1m/s
4）实干环节
两度一速指标：温度：30-50℃ 湿度：50%以下风速：0.1-0.3m/s
3.1.2漆膜厚涂开裂影响因素
图4、涂膜厚涂开裂现象
1）喷涂过厚→在干燥过程中漆膜收缩不均匀， 引起漆膜开裂；
2）漆膜在表干过程中受外界风速大影响→漆膜收缩不均匀， 引起漆膜开裂；
3）干燥快→漆膜快速收缩， 引起漆膜开裂；
解决办法
1）高温时：涂装前的养生（工件、涂料、水漆施工房），合理的温湿度。
2）喷涂环节
①两度一速指标： 温度：15-30℃； 湿度：50-70% 风速：0.1m/s
②配套适合的水性漆喷涂设备
3）表干环节：
两度一速指标： 温度：15-30℃； 湿度：50-70% 风速：0.1m/s
4）实干环节
两度一速指标：温度：30-50℃ 湿度：50%以下风速：0.1-0.3m/s
3.1.3涂层之间搭配不当造成涂膜开裂
漆膜与底涂收缩不均匀造成漆膜开裂。因此涂装工程师需要综合考虑，做好涂装前测试工作。
图5、涂层之间搭配不当造成涂膜开裂现象
3.1.4漆膜与硬质基材搭配不当造成涂膜开裂
1）漆膜韧性差，木材遇水膨胀，在干燥过程中收缩速度快，干膜拉伸强度不够；2）木材具有各项异性，会因为水分的变化湿涨干缩，造成木制品因收缩而翘曲变形，导致涂膜与木制品的损坏。
图6、漆膜与硬质基材搭配不当造成涂膜开裂-湿涨干缩开裂
纯实木材质因含水率不平衡易导致变形、开裂等不良弊病发生
图7、漆膜与硬质基材搭配不当造成涂膜开裂-收缩而翘曲变形
解决方案
1）选择有一定拉伸强度的中涂漆过度。
2）选择高固、低粘、韧性好的封闭底漆。
3）选择醇水溶性胶固底漆。
4）改换基材柔性。
5）改善施工环境（温湿度）。
以上方案都可以杜绝漆膜开裂问题。
3.2基材封闭重要性
采用何种封闭底漆或封闭工艺是至关重要的，没有好的封闭底漆或封闭工艺就不可能有成功的油改水。
3.2.1基材封闭不严导致漆膜缺陷
图8、封闭不严导致的漆膜缺陷
不耐水饺导致木皮起鼓
封闭不严导致木皮起鼓
胶固底漆选择不当导致木材涨筋
封闭不严，导致木皮翘起
皮木开裂
3.2.2基材封闭不严影响因素
1）贴皮胶耐水性差，遇水再溶造成木皮起鼓，实木基材涨筋、变形开裂
3）胶涂布均匀，漏胶处易造成起鼓风险。
解决方案
1）选用D3 D4等级贴皮胶才可以满足耐水性要求。
2）做好底涂封闭。
3）缩短胶固底漆干燥时间，提高交联密度及防水性。避免再涂后，木材二次吸水造成涨筋、起鼓、开裂风险。
3.3实木基材涨筋
3.3.1木材涨筋原因：涨木筋一般分为两类：软木的涨木筋、硬木的起木刺。
以樟子松为例：由于软木更容易吸收水，且涨筋时表现为胀鼓变形，涨筋严重时，后期难以修复，所以头道胶固底漆应尽量选用涨木筋轻的底漆。
硬木的质地较为细致坚硬，多表现为起木刺。常规做法是先喷涂一道封闭性胶固底漆，打磨翘起的毛刺再进行二度底漆涂装。
3.3.2抗涨木筋的解决方案
针对软木的防涨筋，可以喷涂胶固底漆，在产品选择上有以下几点：选用干燥快、润湿渗透要好，更容易进入木材导管、并对木筋有抚平作用底漆；施工中尽量少加水或不交水； 漆膜薄涂；
也可选择醇水胶固底漆更能有效的防止涨筋。
3.4漆膜发霉
高湿环境下，涂膜封闭不严，木材再度吸水，霉菌滋生快，导致涂装好家具发霉。长期处于潮湿环境下家具比较常见。封闭基材至关重要。
图9、漆膜发霉现象
3.5漆膜泛白
目前家具厂多采用单组份产品配套涂装。单组份漆因本身属于自交联反应，厚涂、漆膜致密度不够，长期处于潮湿环境下，漆膜过度吸水都易造成漆膜发白现象。在油底水面的封闭型涂装工艺中，溶剂型挥发或UV干燥不彻底，也会造成漆膜泛白现象。油漆工延习溶剂型涂装习惯，修色追求快速涂装湿碰湿喷涂，在涂饰完后待干时间未达到4h，即进行其他喷涂。待干后，残留的水分会随时间的延长而在漆膜与漆膜之间形成微小水汽，慢慢出现漆膜发蒙，导致泛白。高湿环境时，会使涂物表面附着水分子，当油漆喷涂之后水分挥发，导致漆膜发生雾化现象而发白。
图10、不同漆膜发白现象
面漆封闭不严，造成吸水发白
面漆封闭不严，造成耐水、耐湿烫发白
溶剂型PU+单组份水性面漆 漆膜再度吸水---发白
全封闭100%底+单组份水性面
因此，在透明工艺涂装中，漆膜封闭性至关重要。建议在涂装中，采用水性2K产品，减轻漆膜吸水造成发白的质量隐患。
3.6.白色漆涂装漆膜渗色 高油脂板材涂装风险
针对白漆、浅色（以白色为主色调）涂装，渗色时间表干后几小时后渗黄；实干后隔夜、几天、甚至几个月后渗黄。因此，白色涂装需做好前期风险评估。
原因分析：木材中木质素、单宁酸、油脂遇水上渗。白色或浅色实色涂装，涂膜封闭不严发生渗色问题—— 开裂 、黄变等现象。
解决方案：选用有高交联封闭效果的涂膜。
1）对含有油脂、高水分基材，必须要进行前期除脂、除水（保证合格含水率）处理。
2）封闭漆涂装后要有足够的干燥和交联时间。干燥时间不够，漆膜起不到封闭作用。
3）封闭漆涂装干燥不能过度打磨，否则起不到封闭效果。
图11、木质素上渗和油脂渗出造成的涂膜缺陷
木质素上渗，引发白漆黄变问题
油脂渗出造成涂膜开裂
4.水性漆润湿性不够易出现漆膜缺陷
表1、水性漆润湿性出现的漆膜缺陷
水在漆膜上状态导致水性漆润湿性差
解决方案：涂装前的预热（工件、涂料、水漆施工房）
图12、水性涂料润湿不够出现涂膜缺陷
1）涂装前对工件、水性涂料、施工环境事先进行预热。
2）喷涂环节
两度一速指标： 温度：15-30℃； 湿度：50-70%；风速：0.1m/s
套适合的水性漆喷涂设备
3）表干环节
两度一速指标： 温度：15-30℃； 湿度：50-70% ；风速：0.1m/s
4）实干环节
两度一速指标： 温度：30-50℃； 湿度：50%以下；风速：0.1-0.3m/s
掌握水性漆的施工条件，可有效避免漆膜的施工缺陷。
图13、不同漆膜效果
5.耐污性（耐茶、醋、酱油、红酒等）
5.1单组份白漆耐污性，是行业需要解决的难题。因水性单组份操作简单，施工容易被接受。但涂膜交联只是简单的物理交联比如氢键交联，或者金属键交联。漆膜远不如外加交联剂致密之谜。因此，对耐污性要求高的餐桌、橱柜、茶几、办公桌等台面，采用双组份产品涂装。
图14、单组份耐污性
单组份耐性
5.2白色涂装耐污性解决方案：采用2KPU产品，交联密度远远高于水性单组分漆交联密度。当茶渍、咖啡等带色液体沾在漆膜表面时，由于双组份的漆膜致密，可以阻止液体渗入漆膜内部。
图15、双组分聚氨酯反应示意图
5.3双组份使用注意事项：
1）因双组份漆属交联反应，受温度影响大。
2）在配漆后固化剂（异氰酸酯）与水反应，并会释放出CO2气体 。
3）在配漆后固化剂（异氰酸酯）与主剂羟基乳液反应 。
4）只要配好漆，交联一直在进行，加之双组份漆受温度影响大，随着温度升高，反应速度会加快。适合喷涂环境15-25℃；湿度65±2%。一般情况下使用时限为2h，超过使用时限，耐性会明显下降。
6.疤痕现象
图16、涂膜疤痕现象
漆膜打穿后对于溶剂型产品涂装来说，直接再涂就可以完全遮盖砂穿部位，对于水性单组份涂装就非常困难。造成疤痕原因，还是单组份交联密度不够造成的。
解决方案：砂穿后的漆膜，采用交联密度高的漆液涂膜。
7.漆涂涂装膜常见问题
图17、漆膜弊病
8.解决七大问题配套设备：
按照基材养生区、喷涂区、表干区、实干区两度一速施工要点。完善必要的涂装设备和干燥设备，才能做好水性漆涂装效果。
图18、解决涂膜缺陷的配套涂装设备
总结：由于水性漆特殊性及家具板材复杂性和多样性，尚不能简单用水性涂料解决全部涂装，需其它辅助方法的配套方可达到最佳效果。但还要根据现场要求选择合理的施工工艺。因此，水性漆在涂装前，要做好前期的准备工作，避免涂膜缺陷问题发生。
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