为室内木器漆选择UV固化树脂,应先确定涂层是底漆还是面漆,再确定漆膜所需的硬度和柔韧性,然后根据木材颜色确定抗黄变要求。这三个因素决定适用的树脂类型;固化速度和价格只应在排除不满足漆膜要求的类型之后再考虑。最终结果须在生产线的UV灯下,用真实木材打样确认。
选错UV固化树脂,木器漆会在哪些地方出问题
室内木器UV漆的失效形式相当典型,每一种通常都能追溯到基体树脂的某项特性。
在底漆层,树脂填充性差或漆膜不匹配,会造成底漆难打磨:砂纸糊住,表面划痕不均,后续面漆露出打磨痕迹。在面漆层,漆膜过硬且发脆,容易在木材随湿度和温度变化而收缩时开裂,裂纹多沿木纹方向或板边延伸。在橡木、白蜡木、橡胶木等浅色木材上,漆膜在使用一段时间后会黄变,在与未涂漆木材交界处或被遮挡处最为明显。在含油量高的木材上会出现附着力差,原因是表面的油分阻碍漆膜与木材接触,漆膜在边缘处或受到碰撞时剥落。
要理解为什么树脂决定了这些问题,需要先了解UV漆膜的形成过程。UV漆由成膜树脂(带丙烯酸酯基团的低聚物)、稀释单体和光引发剂组成。光引发剂是吸收紫外线后产生自由基的化合物。自由基引发丙烯酸酯基团相互连接,使液态漆层在UV灯下仅用几秒就变成具有交联网络的固体漆膜。
由于反应进行得很快,且没有持续的挥发阶段,网络结构在输送线上即已定型。漆膜的硬度、柔韧性和收缩程度,由基体树脂的结构和交联密度决定。调整施工条件很难弥补已选错的树脂结构,因此应先选树脂。

选择木器漆UV固化树脂的4个决定性标准
以下四个标准都源于成膜树脂的结构。
底漆还是面漆的作用
底漆和面漆对树脂提出的要求几乎相反。底漆必须易打磨且填充性好:漆膜要有足够的硬度,打磨时产生细粉而不是糊住砂纸;树脂还要有良好的填充性,在涂面漆之前填平导管孔和木纹。底漆的透明度相对次要,因为上面还有面漆。
面漆直接与使用者接触,因此漆膜需要耐划伤,并保持透明以使木纹清晰显现。耐划伤来自足够牢固的交联网络,透明度则取决于树脂本身的颜色及其与稀释单体的相容程度。为打磨性能而选的树脂,通常无法同时满足面漆所需的表面强度,所以两层常常使用两类不同的树脂。
硬度与柔韧性的平衡
UV漆膜的硬度与每个树脂分子上的丙烯酸酯官能度相关。每个丙烯酸酯基团都是固化时可接入网络的一个点。官能度越高,交联密度越大:漆膜更硬、耐划伤更好,但更脆;双键转变为单键时,体积收缩也更大。官能度低的树脂形成稀疏的网络,漆膜柔韧,能跟上木材的变形,但较软、易被划伤。
室内木器会随湿度而胀缩,漆膜过硬则会在木材稳定之前就开裂。收缩还会在漆膜与木材的界面产生应力,进而降低附着力。官能度和固化后的漆膜硬度,都是需要在树脂技术数据表(TDS)上查看的指标。
抗黄变能力
黄变源于树脂主链的化学结构。树脂主链中的芳香环结构会吸收紫外辐射,包括日光中所含的紫外部分。吸收的能量使主链上的某些位点被氧化,生成显色基团,并随时间和受热逐渐累积,漆膜因此缓慢变黄。不含芳香环的脂肪族树脂吸收的紫外线较少,也不会通过这条途径产生显色基团,因此更耐变色。
浅色木材会把这种变色暴露得很明显,深色木材则能起到一定的遮掩作用。位于最外层的面漆需要优先考虑耐变色。位于下层的底漆仍会透过透明面漆显出颜色,因此也需要在实际使用的木材上试验。
粘度与稀释方式
UV树脂通常粘度较高,所以配方人员要加入稀释单体,使流动性适合施工方式:辊涂、喷涂或淋涂。树脂的粘度决定了需要加入的单体量,而这一用量会带来三个后果。单体会使漆膜产生气味。多官能度单体会加大收缩。收缩过大则会在界面产生应力,影响附着力,在含油量高的木材上尤其如此。
粘度较低的树脂所需的单体较少。粘度是在TDS上查看的指标,同一种树脂在不同温度下测得的数值不同。因此需要连同TDS上标注的测试温度一起读,再与车间供漆系统的实际温度对比。

如何将UV固化树脂与您的木器涂装线对照
步骤1——确定涂层、木材种类、木材颜色和施工方式(辊涂、喷涂、淋涂)
在比较任何树脂之前,先记录四项信息:所考虑的涂层是底漆还是面漆;木材种类(含油量高或低,疏松或致密);木材颜色(浅色或深色,决定对黄变的敏感程度);以及施工方式。辊涂、喷涂和淋涂对流动性的要求各不相同,从而限定了稀释单体的用量和可用的粘度范围。这四项信息从一开始就能排除大部分选项。
步骤2——阅读TDS:粘度、官能度、漆膜硬度、黄变特性
对每个候选树脂,在TDS上查看四项指标:粘度(连同测试温度)、官能度、漆膜硬度和黄变特性,再与步骤1的四项信息对照。TDS记录的是供应商条件下的测量结果,因此不能代替真实试验。请使用生产线实际的灯打样,因为灯的发射光谱和强度会影响固化程度,并且要在正在生产的那种木材上试验。
步骤3——圈定树脂类型
有了要求和TDS数据之后,按低聚物类型圈定范围:
- 聚氨酯丙烯酸酯:适用于需要柔韧且耐变色漆膜的面漆,尤其是选用脂肪族系列时。
- 环氧丙烯酸酯:适用于需要硬漆膜和良好打磨性的底漆。这类树脂通常含有芳香环,因此当底漆位于浅色木材上的透明面漆之下时,需要做黄变试验。
- 聚酯丙烯酸酯:在各项要求之间较为平衡,适用于没有哪项性能需要特别突出的情况。
- 水性UV树脂:需要降低VOC时可以考虑。这一体系在UV灯照射前需要有水分挥发的工序,因此要检查生产线是否有合适的烘干段。
Vichem分销来自供应商Covestro的UV固化树脂;每种树脂的TDS都列有步骤2所述的指标,供配方人员自行对照。

选择木器漆UV固化树脂的常见错误
以下四种错误,在更换或新选木器UV漆体系时出现得最多。
第一种错误是底漆和面漆共用一种树脂。底漆需要易打磨,面漆需要耐划伤且透明,这两项要求把树脂结构拉向两个不同方向,所以一种树脂很难同时满足。
第二种错误是只按硬度选择,而忘了漆膜的收缩。漆膜越硬,交联密度越高,收缩会导致木材胀缩时开裂或剥落。TDS上的高硬度并不意味着漆膜能在木材上长期附着。
第三种错误是不在真实木材上试验。玻璃板或金属板没有木材的油分、孔隙和变形,因此无法反映附着力和开裂情况。需要在实际生产的木材上试验。
第四种错误是忽略浅色木材上的黄变。刚涂好的漆膜看起来合格,而黄变只在使用一段时间后才显现,此时货物早已交付。对于浅色木材,应从一开始就考虑树脂的黄变特性,并在批准前对照主链结构。
常见问题
木器漆用的UV树脂哪一类不会变黄?
主链中不含芳香环的脂肪族树脂,因吸收的紫外线较少,比含芳香环的树脂更不易黄变。实际的耐变色程度还受配方中光引发剂和单体的影响。因此需要在浅色木材上试验,而不是只依据树脂类型的名称。
木器UV漆开裂是树脂的原因吗?
有可能,当成膜树脂的交联密度高、使漆膜发脆而跟不上木材的变形时就会如此。其他原因包括漆层过厚、木材含水率尚未稳定以及过度固化。更换树脂之前,应先检查这些因素。
水性UV树脂可以用于室内家具吗?
可以,需要为室内漆降低VOC时,水性体系是合适的。前提是生产线在进入UV灯之前有水分挥发的工序,并且固化后的漆膜在真实木材打样中满足硬度和耐划伤要求。投入生产前需要对照这两个条件。
结论
为室内木器漆选择UV固化树脂,就是把树脂结构与每一涂层、每种木材和每条生产线的要求相对照。TDS上的指标提示选择方向,而真实木材上的试验才能确认结果。
- 确定涂层是底漆还是面漆:底漆需要易打磨且填充性好,面漆需要耐划伤且透明。
- 按丙烯酸酯官能度平衡硬度与柔韧性,并考虑木材胀缩时的收缩。
- 通过树脂主链结构控制黄变,浅色木材上的面漆优先选用脂肪族树脂。
- 连同测试温度一起读取粘度,以了解稀释单体的用量、气味、收缩和附着力。
- 在批准树脂之前,用实际使用的木材、在生产线实际使用的灯下打样。
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