家具材料涂料
了解涂料的组成及性能。熟悉涂料的分类。掌握家具常用涂料品种、性能特点及应用。学会测定涂料黏度、学会检测漆膜附着力、耐热性与光泽等。涂料是指涂敷于物体表面，与基体材料很好地粘结并形成完整而坚韧保护膜的物质。由于在物体表面结成干膜，故又称涂膜或涂层。家具(主要基材为木材、竹材、金属、玻璃、塑料等)所用的涂料属常规涂料(简称涂料)。涂料是家具生产的重要材料之一。我国的涂料工业已经发展成为一个独立的工业部门，品种齐全，产品性能一直在不断改进，国家也相继制订和颁发了有关标准和法规。现代涂料总体是朝着节省能源、绿色环保方向发展。
8.1 涂料的基本组成
涂料通常称为“油漆”，油漆一词已沿用很久。这一名词的来源是由于我国早期的涂料是用植物油(如桐油)和漆树上采下的漆液(生漆)制成的，所以称作油漆。现代涂料大部分品种已经根本不用植物油、漆液和天然树脂作原料，而是用合成树脂、橡胶、石油化工原料等来制造。这样，“油漆”就不能概括所有的产品，因此改称为“有机涂料”，简称“涂料”。按涂料中各组分所起的作用，可分为主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质。如图8-1 所示。
8.1.1 主要成膜物质
主要成膜物质也称胶粘剂或固着剂。其作用是将涂料中的其他组分粘结成一体，并使涂料附着在被涂基层的表面形成坚韧的保护膜。主要成膜物质一般为高分子化合物或成膜后能形成高分子化合物的有机物质。如合成树脂或天然树脂以及动植物油等。
1、油料
在涂料工业中，油料（主要为植物油）是一种主要的原料，用来制造各种油类加工产品、清漆、色漆、油改性合成树脂以及作为增塑剂使用。在目前的涂料生产中，含有植物油的品种仍占较大比重。涂料工业中应用的油类分为干性油、半干性油和不干性油三类。
图 8-1 涂料的组成
油料
树脂
颜料
辅助材料
溶剂、水挥发分
固体分
（固体含量）
主要成膜物质
次要成膜物质
辅助成膜物质
涂料
2、树脂
涂料用树脂有天然树脂、人造树脂和合成树脂三类。天然树脂是指天然材料经处理制成的树脂，主要有松香、虫胶和沥青等；人造树脂系由有机高分子化合物经加工而制成的树脂，如松香甘油酯（酯胶）、硝化纤维等；合成树脂系由单体经聚合或缩聚而制得的，如醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯等。其中合成树脂涂料是现代涂料工业中产量最大、品种最多、应用最广的涂料。
8.1.2 次要成膜物质
次要成膜物质的主要组分是颜料和填料（有的称为着色颜料和体质颜料）。但它不能离开主要成膜物质而单独构成涂膜。
1、颜料
颜料是一种不溶于水、溶剂或涂料基料的一种微细粉末状的有色物质，能均匀地分散在涂料介质中，涂于物体表面形成色层。颜料在建筑涂料中不仅能使涂层具有一定的遮盖能力，增加涂层色彩，而且还能增强涂膜本身的强度。颜料还有防止紫外线穿透的作用，从而可以提高涂层的耐老化性及耐候性。颜料的品种很多，按它们的化学组成可分为有机颜料和无机颜料两大类；按它们的来源可分为天然颜料和合成颜料；按它们所起的作用可分为白色颜料、着色颜料和体质颜料等。
2、染料
木质家具产品涂饰常用染料有酸性染料、碱性染料、分散性染料、油溶性染料和醇溶性染料。染料一般不作为涂料的组成部分，只在少数透明着色清漆中放入染料。但是在木质家具涂饰施工过程中却广泛使用染料溶液进行木材表层着色、深层着色以及涂层着色。染料是一些能使纤维或其他物料牢固着色的有机物质。大多数染料的外观形态是粉状的，少数有粒状、晶状、块状、浆状、液状等。一般可溶解或分散于水中，或者溶于其他溶剂(醇类、苯类或松节油等)，或借助适当的化学药品使之成为可溶性，因此也称作可溶性、着色、物质。
8.1.3 辅助成膜物质
1、溶剂和水
溶剂与水是液态建筑涂料的主要成分，涂料涂刷到基层上后，溶剂和水蒸发，涂料逐渐干燥硬化，最终形成均匀、连续的涂膜。它们最后并不留在涂膜中，因此称为辅助成膜物质。溶剂和水与涂膜的形成及其质量、成本等有密切的关系。配制溶剂型合成树脂涂料选择有机溶剂时，首先应考虑有机溶剂对基料树脂的溶解力，此外，还应考虑有机溶剂本身的挥发性、易燃性和毒性等对配制涂料的适应性。
2、助剂
建筑涂料使用的助剂品种繁多，常用的有以下几种类型：催干剂、固化剂、催化剂、引发剂、增塑剂、紫外光吸收剂、抗氧剂、防老剂等。某些功能性涂料还需采用具有特殊功能的助剂，如防火涂料用难燃助剂，膨胀型防火涂料用发泡剂等。
8.1.4 涂料的施工性能
施工性能好的涂料应是黏度适宜、流平性好、固体成分含量高、固化快、低毒或无毒、符合环保要求、便于修复。
(1)黏度与固体分含量
黏度是流体内部阻碍其相对流动的一种特性，也就是在使用涂料时感觉到的黏稠或稀薄的程度。大多数液体涂料均为比较黏稠的液体，不便使用，应针对具体的涂饰方法(刷、喷和淋等)，选择适宜的黏度。黏度过高或过低都会影响施工与涂饰质量。当涂料黏度过高时，刷涂与喷涂困难，流平性差，致使漆膜产生涂痕、起皱，影响施工质量与进度；反之，如果涂料黏度过低，会引起流挂，涂层薄，需涂饰遍数偏多等问题，也影响施工效率。涂料黏度可分为原始黏度与施工黏度，前者为购买的涂料原始黏度；后者又称工作黏度，即经过用稀释剂(或加热)调节的适合某种具体涂饰方法使用的黏度。生产与科研中常用涂-4 黏度计测定涂料黏度，即在规定温度下，以l00ml的漆液从直径为4mm 孔径的黏度计底孔中流出的时间为该涂料的黏度，以秒表示，秒数多则表示黏度高。涂料黏度与涂料组成中溶剂的含量比例有关，当溶剂含量高(其固体分含量低)时，涂料黏度就低。涂料黏度还与环境气温以及涂料本身温度有关，当环境气温高或涂料被加热时，黏度会降低。在施工过程中如溶剂大量挥发，涂料就会自然变稠。生产中应通过实验来确定最适宜的黏度，例如手工涂刷或淋涂时，黏度可以高些，喷涂则要求较低。经试验确定的最适宜的黏度并用涂一4 黏度计测定的具体数值，是制定涂饰工艺规程的重要参数。固体分含量系指液体涂料中能干结成膜的不挥发成分(包括主要成膜物质、颜料、增塑剂等)占涂料含量的百分比。选用涂料时，为达到同样的漆膜厚度，固体分含量越高越好，固体含量高的涂料所需涂饰遍数少，从而可简化涂饰工艺，提高生产效率。固体分含量高的涂料中，挥发性溶剂相对含量低，溶剂消耗少，施工时有害气体污染轻，所需通风的动力消耗也可减少。一般涂料的黏度与固体分含量相互制约，通过这两个指标，可将主要成膜物质、颜料和溶剂(或水)等物质用量控制在适宜的比例范围内，以保证涂料既便于涂装，又能形成具有一定厚度的漆膜。固体分含量测定方法可参照国家标准《涂料检验方法》的具体规定检测。
(2)涂层干燥时问
一定厚度的黏稠液体在规定的干燥条件下，表面形成漆膜的时间，即表干时间；其全部形成固体涂膜的时间，为实际干燥时间，即实干时间，以h 或min 表示。涂料的类型不同，干燥成膜的机理各异，其干燥时间也相差很大。涂层干燥时间的测定可参照有关国家标准。从干燥时间检测可以看出：油基性涂料所用油脂的数量和催干剂的比例是否合适；挥发性涂料中的溶剂品种和质量是否符合要求；双组分涂料的配比是否适宜。
(3)流平性
流平性又称流展性或匀饰性。是指涂料经刷涂或喷涂于物体表面，其刷痕或喷痕能否很快自动消失流展成平滑表面的性能。优质涂料其涂痕能很快自动消失，使涂层表面平滑均匀，这是涂料装饰施工性能的一项重要指标。测定流平性时，先将试样调至施工黏度，涂刷在已涂过底漆的样板上，使之平滑均匀，然后在涂层中部，用刷子纵向抹一刷痕，观察多少时间刷痕消失流展均匀。一般按涂层达到均匀平滑表面所需时间来评级，不超过10min 者为良好，10-15min 为合格，超过15min 涂层表面尚未均匀者为不合格。
(4)遮盖力
是指色漆涂成均匀的薄膜，能够遮盖被涂饰表面底色的能力。以能遮盖单位面积所需的最小用漆量(g／m2)表示。优质色漆应有较好的遮盖力。通常深色漆的遮盖力比浅色漆强，遮盖相同面积的表面耗漆量少，可降低施工成本。测定遮盖力一般采用单位面积质量法，即采用一定面积的黑白格玻璃板，将测定之色漆用刷子均匀地涂刷在黑白格板上至看不见黑白格为止。将用漆质量除以黑白格玻璃板面积，即得该漆的遮盖力数值。
8.1.5 固体漆膜的性能
优质涂料所形成的漆膜应具备一系列保护性能：附着力强、坚韧耐磨，具备较高的机械强度与冲击强度，并能耐水、耐热、耐寒、耐候、耐温差变化以及耐酸碱溶剂等化学药品的腐蚀。
(1)附着力
附着力是指涂层与基材表面之间或涂层之间相互牢固黏结的能力。它是漆膜的重要性能之一，是涂料一系列保护装饰性能的基础条件。附着力愈好的涂料所形成的漆膜愈经久耐用，否则漆膜容易开裂脱落。附着力既与涂料组成有关，也与涂饰施工工艺有关(如基材表面处理状况等)。当基材表面灰尘多或有其他脏污以及木材含水率过高时，都会影响漆膜的附着力。
(2)硬度
硬度是指漆膜对于外来物体侵入漆膜表面所具有的阻力，它是表示漆膜机械强度的重要性能之一。漆膜硬度取决于涂料组成中成膜物质的种类、颜料与漆料的配比、催干剂的种类与多组分漆配漆的比例等。一般含树脂较多的漆膜较硬，油性漆膜则较软。由于家具表面漆膜可能经常会受到外界摩擦与撞击，因此要求漆膜具有较高的硬度。漆膜硬度高，则其表面机械强度高，不怕磕撞划伤，耐磨性好，当修饰漆膜时，容易抛出光泽。但漆膜硬度并非越硬越好，过硬的漆膜柔韧性差，容易脆裂，影响附着力，抗冲击强度低。为适应家具基材(指一般木质材料)的收缩膨胀变形，涂膜还应有适度的韧性，良好的木器漆膜应是坚韧的。
(3)柔韧性
柔韧性是指漆膜经过一定的弯曲以后是否容易脆裂，同时也代表应力消除后恢复原形的能力，也称弹性。家具表面漆膜除应具有较高的硬度外，还应具有的一定的柔韧性，以适应家具木质基材干缩湿胀等变化。过分坚硬而没有一定韧性的漆膜，不能随着木材的伸缩而变化，就有可能被拉断开裂，或者起皱遇摩擦而破裂。柔韧好的漆膜抗冲击强度高，可以经受一定的冲击、振动而不被破坏。漆膜柔韧性主要取决于涂料组成中树脂分子链的长短或内聚力的大小。一般含油类较多的涂料柔韧性好，含树脂较多的漆类需用增塑剂来调节柔韧性。
(4)耐热性
耐热性是指漆膜经受高温而不发生任何变化的性能，又称使用温度范围。耐热性差的漆膜，遇热可能变色、软化、起皱、鼓泡、起层、开裂、留下痕迹等。家具类型不同，遇热的情况也不一样，一般柜类家具遇热机会不多，而台面类家具(如餐桌、茶几、写字台等)的表面至少要能经受热茶杯的放置而不变化，厨房家具要求漆膜耐热性更高。
(5)耐液性
耐液性是指漆膜经受各种液体(水、酸、碱、溶剂、饮料等)作用而不发生变化的性能，即指漆膜对某些溶液浸蚀作用的抵抗性能。不耐水的漆膜遇水时即开始变白、失光、起泡、膨胀、甚至脱落。耐化学药品性差的漆膜当遇到酸、碱、盐类、溶剂、汽油等也会发生失光、破坏等情况，反之耐液性好的漆膜就不会有任何变化。
(6)耐温变性
耐温变性(或称耐冷热温差性)是指漆膜能经受骤冷骤热温度突变的性能。漆膜耐温变性好，在使用中不易变化、脆裂和脱落，否则可能出现变色、失光、鼓泡与开裂等。
(7)耐磨性
耐磨性是指漆膜能经受摩擦或研磨而不致很快损伤破坏的性能。耐磨性实际上是漆膜硬度、附着力以及内聚力的综合效应的体现，并与基材性质、施工时基材表面处理情况、涂层干燥过程中的温湿度有关。
(8)光泽与保光性
物体表面被光照射时，光线朝一定方向反射的性能即为光泽。漆膜光泽是其外观质量的重要指标之一，也关系到漆膜的使用性能，当漆膜出现微缝、下陷和老化时，就开始失去光泽。漆膜的光泽与涂料本身性能有关，同时也需要采取正确的施工方法才能获得高光泽。亮光装饰的漆膜，应具有极高的光泽并能长久保持。亮光装饰应选用很好的亮光漆，且流平性要好，要求漆膜硬度高，以便能经研磨抛光获得高光泽。当选用各种亚光漆(半光漆、无光漆等)涂饰制品时可以获得程度不同的亚光漆膜。影响漆膜光泽的因素很多。漆膜光泽不仅与涂料品种、性能有关，也与施工工艺有关。例如，一般喷涂、淋涂比刷涂光泽高。手工涂饰时，揩涂挥发性漆要比刷涂效果好。此外，漆膜必须有足够的厚度，涂漆前的基材要求平整光滑，对于粗孔木材应满填管孔，每个中间涂层都要修饰研磨，这样，表面漆膜才能获得高光泽并能长久保持。
