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新型彈性漆面實木地板漆膜耐磨性的測試,分別采用國家標準和歐洲標準, 測試并對比彈性漆面地板和常規UV漆面地板的漆膜耐磨性能
2019年07月08日    閱讀量:12139    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

目前, 我國市場上的漆飾木質地板, 大多采用UV 漆涂飾, UV 具有固化速度快、環保、漆膜耐磨性良好、硬度高、耐刮擦、透明度高等優點, 但漆膜較脆,且當地板受環境溫濕度影響而發生干縮或濕脹后, 易引起漆膜皺縮、開裂甚至剝落, 從而影響產品的外觀、性能和使用壽命。


為此, 筆者開發了一種彈性漆面實木地板, 當地板的寬度方向( 120~ 150 mm) 產生< 3 mm 的干縮濕脹量時, 漆膜不會發生皺縮和開裂。另外, 彈性漆膜具有一定的形狀記憶功能, 在撞擊作用下, 漆膜表面的壓痕, 一段時間后會自動恢復平整, 因而被應用于實木地板等高端地板產品的涂飾涂料在線coatingol.com。由于彈性漆膜和一般U V 漆膜的耐磨性能差異較大, 且不同的測試方法對兩者耐磨性能的評價也存在一定差異。故筆者對兩種漆面實木地板的漆膜耐磨性能進行了檢測和對比, 以探求更準確、更實用的地板產品性能測試方法。


1. 材料與方法

1. 1 試驗材料

1) 常規UV 漆面實木地板、彈性漆面實木地板, 材種均為圓盤豆( Cy l icodi scus spp. ) , 規格( 長x寬x 厚) 910 mm x 122 mmx18 mm, 久盛地板有限公司產。

2) 常規UV 耐磨底漆, 型號318030511, 黏度( 2. 0+- 0.2) Pa?s; 彈性油漆, 型號128400511, 黏度( 4.2 +- 0. 2) Pa?s; 均由江蘇海田技術有限公司提供。

3) 砂帶, 粒度80 ??m; 粗砂, 純金剛砂( Al3 O2 ) ,粒度45~ 75 um。


1. 2   生產工藝

利用U V 固化技術, 采用多次砂光→ 輥涂→ 固化的生產工藝, 獲得規定厚度且均勻的漆膜。根據實際生產工藝中的油漆涂布量范圍, 本試驗中, 彈性漆的涂布量設為20、45、80、120、150 g/ m2 ; 常規UV 漆的涂布量為11. 4、14、16、20、26 g/ m2。

1. 3   試驗儀器

JM-IV 型磨耗儀( 圖1) , 上海現代環境工程技術有限公司產, 用于GB/ T 17657??1999 規定的測試方法; T aber 5135 型磨耗儀( 圖1) , 上海首立實業有限公司產, 用于EN 14354??2004 中的測試方法; 155 型粗砂供給器等。

新型彈性漆面實木地板漆膜耐磨性的測試,分別采用國家標準和歐洲標準, 測試并對比彈性漆面地板和常規UV漆面地板的漆膜耐磨性能 中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站

圖1  JM-IV 型磨耗儀和Taber 5135 型磨耗儀

1. 4  試驗方法

理論上, 在其他條件不變時, 漆膜表面耐磨值與耐磨功能層( 漆膜層) 的厚度或涂布量呈線性關系[ 1] 。因此, 漆膜表面耐磨值與漆膜厚度或涂布量之間的線性相關性愈強, 則所用的漆膜耐磨測試方法愈準確。依據GB/ T 15036. 2-2009<實木地板第2 部分:檢驗方法>、GB/ T 17657-1999<人造板及飾面人造板理化性能試驗方法>( 砂帶法) 和歐洲標準EN 14354-2004 < Wood-based panels-w ood veneer f loorcov ering>( 落砂法) 分別進行試驗 。

2 種檢測方法的主要區別: 砂帶法的砂粒粘附在砂帶上, 砂帶和橡膠輪一起轉動, 用于模擬家具拖動對地板漆膜產生的直接磨損過程; 落砂法的砂粒自由撒落在被測試件的表面, 橡膠輪和砂粒之間做相互獨立的運動, 模擬人行走對漆膜產生的間接磨損過程。

1) 取樣  彈性漆面地板和常規UV 漆面地板各選取5 塊, 在每塊地板的兩端, 分別鋸制1 個試件,尺寸為( 100 +- 2) mm x ( 100 +-2) mm。

2) 平衡處理  將測試試件、研磨輪、砂帶和粗砂, 放入相對濕度( 65 +-5)%, 溫度( 23+- 2) oc 的環境中至質量恒定。

3) 耐磨性測定 a 砂帶法: 參見GB/ T 15036. 2-2009 和GB/ T 17657-1999。

b 落砂法: (1) 向粗砂供給器內添置粗砂; (2)將試件固定在支撐盤上, 將研磨輪降至試件表面, 并確保研磨輪輪軸水平; (3) 調整落砂速度為( 21 +- 3) g/min; (4) 開啟吸塵器, 同時啟動試件旋轉, 每隔200 r

檢查試件的磨損程度, 當剩余漆膜較薄, 接近木材時,每隔100 r 檢查一次, 直至試件漆膜磨透, 記錄轉數。

5) 最大耐磨轉數計算?? 按標準規定, 對于UV漆面地板, 以漆面出現破損時的轉數計算; 對于彈性漆面地板, 將試件分為16 個區域, 以連續12 個區域內的漆面被磨穿時的轉數計, 均精確至100 r。


2  結果與分析

2. 1   彈性漆面地板的耐磨性能

彈性漆面地板的漆膜耐磨性檢測結果, 見圖2。

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圖2  落砂法和砂帶法對彈性漆面地板耐磨性能的表征

從圖2 可見, 耐磨功能層涂布量與耐磨轉數之間呈線性關系, 采用落砂法得到的二者之間線性測定系數為0. 9958, 高于砂帶法( 0. 8936) , 說明對于彈性漆面地板, 落砂法對其耐磨性能的評價更為準確。


在本試驗范圍內, 當彈性漆的涂布量為20 g/ m2時, 落砂法和砂帶法測得的耐磨轉數分別為1 100 r、100 r; 涂布量增至150 g / m2 , 落砂法和砂帶法測得的耐磨轉數分別為9 000 r、700 r。對于同一油漆涂布量的彈性漆面地板, 落砂法測得的耐磨轉數, 約為砂帶法測試結果的10 倍。


這主要是由于兩種測試方法的原理不同, 及彈性漆面的特點所致:1) 落砂法是利用施加有一定載荷的橡膠輪, 在轉動過程中, 通過自由散落在地板表面的砂粒, 實現對漆膜的磨擦。在磨耗過程中, 砂粒相對橡膠輪和試件是運動的, 磨損較緩和, 漆膜每轉磨耗量亦較小; 而砂帶法是利用施加有一定載荷的砂帶輪, 由于砂子固定在砂帶上, 直接與漆膜磨擦, 使得每轉的漆膜磨耗量增大。


2) 彈性漆面地板的漆膜硬度低, 采用落砂法測試時, 砂粒對漆面所做的功, 大部分轉化為漆膜發生彈性變形生成的熱能, 降低了以磨損形式消耗的能量, 因此, 磨耗量降低; 采用砂帶法時, 固定在砂帶上的砂粒很容易扎破漆膜, 產生撕裂, 大大提高了漆膜的磨耗量。根據落砂法得到的彈性漆面地板耐磨功能層涂布量, 與耐磨轉數之間的線性方程, 結合EN 14354中對耐磨等級的要求, 可計算出涂飾彈性漆的地板,在不同耐磨等級時所需的涂布量, 為實際生產工藝參數的制定提供依據( 表1) 。

表1  EN 14354 中地板漆膜的耐磨性能等級的要求[ 4]

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2. 2  常規U V 漆面地板的耐磨性能

常規U V 漆面地板表面耐磨性的檢測結果, 如圖3 所示。圖3 顯示, 耐磨功能層涂布量與耐磨轉數之間的測定系數為0. 9523, 大于落砂法( 0. 8304) , 說明常規UV 漆面地板宜采用砂帶法來評價其漆膜表面耐磨性能。UV 漆的涂布量為11. 4 g/ m2 時, 落砂法和砂帶法測得漆膜耐磨轉數分別為1 300 r、200 r; 涂布量達26 g/ m2 , 落砂法和砂帶法測得耐磨轉數分別為2 300r、800 r。對于同一漆膜厚度的常規UV 漆面地板,落砂法測得的耐磨轉數, 是砂帶法測得結果的3~ 5倍, 其主要原因也是兩種測試方法原理不同。對比圖2 和圖3, 發現采用落砂法時, 測得的彈性漆面地板的耐磨轉數, 顯著高于UV 漆面地板。


分析原因: 1) 彈性漆面地板的油漆涂布量, 約為UV 漆面地板的2~ 5 倍, 涂層較厚; 2) U V 漆面地板的漆膜硬度高、脆性大, 無論采用落砂法還是砂帶法, 砂子對漆面所做的功, 未轉化為熱能, 而是全部以漆面磨損的形式消耗。

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圖3 落砂法和砂帶法對常規UV 漆面地板耐磨性能的表征


3 . 結論

1) 由于采用了彈性油漆, 且涂布量較大, 因此彈性漆面地板的耐磨性能更好, 宜依據EN 14354-2004進行檢測, 常規UV 漆面地板的耐磨性則適宜參照GB/ T 15036. 2-2009 測試。

2) 根據彈性漆面地板耐磨功能層涂布量, 與耐磨轉數之間的線性方程, 可計算不同耐磨等級要求時地板涂飾所需的最少涂布量, 以節約生產成本。

3) GB/ T 15036. 2-2009 僅規定了家用等級地板的耐磨性要求, 在今后的標準制修訂中, 引入EN14354-2004 中根據不同用途, 進行地板漆膜表面耐磨性能測試和評價的方法。

4) 建議對彈性漆面地板的性能檢測方法做進一步深入研究, 并參考EN14354-2004 等標準, 起草相應的行業或國家標準。



新型彈性漆面實木地板漆膜耐磨性的測試


孫偉圣1, 2 , 姜俊2 , 沈斌華2 , 徐立1 , 陳明貴3

( 1. 久盛地板有限公司, 浙江南潯313009; 2. 浙江省木業產品質量檢測中心南潯檢測所, 浙江南潯313009;3. 江蘇海田技術有限公司, 江蘇句容212400)


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