不同微胶囊含量水性面漆对涂膜性能的影响

闫小星 袁也苹

摘 要：文章通过在水性涂料中加入具有修复能力的微胶囊，表征微胶囊对涂于木材表面的水性涂层的修复力度和修复效果，通过对照实验探索微胶囊的修复性能。微胶囊的加入可以延缓涂膜开裂时间、减轻涂膜开裂尺寸。

关键词：微胶囊；水性涂料；修复效果

中图分类号：TQ351 文献标志码：A 文章编号：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

微膠囊是指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装物、具有半透性或密封性的微小粒子，其中被包裹的物质称为芯材，包裹芯材的物质称为壁材。如果自修复微胶囊用于水性涂料，当微胶囊壁材料破裂时，微胶囊可以释放核心修复剂，从而将裂纹粘接，这样一来就可提高漆膜的利用性和安全性[1]。

1 实验部分

1.1 材料与实验设计

在当前实验中选用5块规格为100mm×100mm×10mm杨木板材，经砂磨后作为基材。选用多乐士水性木器涂料作为实验用漆。

1.2 涂层制备

将每块水曲柳板材上均匀涂饰两遍底漆，待完全干燥后，取一块板材涂饰不含有微胶囊的水性涂料3g作为空白板进行对照实验。再选取其中四块板材涂饰不同质量分数的含有微胶囊的水性涂料，每块板材共涂饰含有微胶囊的涂料3g。按微胶囊的重量占涂料总量的5%、10%、15%、20%分别计算出每份水性涂料中应加入的微胶囊的含量。先把准备好的一次性纸杯放在电子天平上，待去皮清零后，用滴管吸取一定质量的水性漆加入纸杯中，放置在一旁待用。然后将干净的滤纸放置在电子天平上，待去皮清零后，用药匙称取适量的微胶囊颗粒加入到对应的水性漆中，并使用玻璃棒搅拌混合均匀。之后，使用木刷子将混合均匀的微胶囊涂料分别涂刷在打磨好的基材上，并在基材背面做好不同浓度的标记，待完全干燥后进行下一步实验。

1.3 测验与表征

采用BGD512-60型光泽度测定涂层的光泽度。采用JB-4C型精密粗糙度测试仪涂层粗糙度。

2 结果与讨论

2.1 涂膜性能分析

本研究是观察不同含量的微胶囊对于涂膜光泽度变化的影响。本研究中采用的三种光线入射角度分别为20°、60°、85°。

观察图表数据可知，在相同角度相同强度入射光线下，微胶囊含量越高，涂层的光泽度越低；在相同强度的入射光下，微胶囊膜的含量相同时，光线的入射角度越大，涂层的光泽度越高。

观察图表数据可以看出，随着微胶囊添加量的增加，涂层的粗糙度基本呈现逐渐上升的趋势。微胶囊含量越高，涂膜的粗糙度越高。

2.2 涂膜损伤与修复

本实验通过使用烘箱对涂膜进行恒温加热，加速涂膜受损，以模拟日常使用过程中涂膜的损伤情况。

将涂饰好不同质量分数的含有微胶囊的水性面漆的样品放入烘箱中，进行加热并观测涂膜变化。先将上述样品放置在烘箱中，恒温80℃情况下干燥1h，发现涂膜无明显变化。再升高温度至140℃并延长加热干燥时间至4.5h，发现涂膜有鼓泡开裂现象，证明涂膜出现损坏。将样品取出后，冷却至室温即可进行下一步操作。使用美工刀，分别从基材上取下约8mm×8mm×2mm的样品，使用扫描电镜，从微观角度观测涂膜的受损情况。

3 结束语

将微胶囊应用于木材表面的水性涂料将改变涂料的性能。微胶囊质量分数越高，涂膜的亮度越低，光泽度越低，粗糙度越高。

加入微胶囊可以延长涂膜受损时间，减轻涂膜受损程度。

参考文献：

[1]王明强.环氧防腐底漆制备和自修复涂料初步与研究[D].桂林理工大学，2012.