蔺秀媛 闫小星 王宇飞

摘 要：本文着重探索研究水性UV涂料的改性，以滑石粉为主要材料对水性涂料进行改性，同时对工艺参数进行有针对性的优化，最后对制备出的水性UV固化木器涂层耐液性进行参数化分析测试。

关键词：滑石粉;水性UV涂料;耐液性能

水性聚氨酯涂料应用领域广泛，涉及木器、建筑、航空等领域，是一种比较常见、发展迅速的涂料。[1]由于该涂料使用安全、简单便捷、节省原材料、成本低廉、无环境污染，其在被广泛应用的同时也拥有了良好的发展前景。[2]本文着重于探索研究水性UV涂料的改性，通过滑石粉对水性UV进行改性，并且对涂层的耐液性能进行了测试。

1 实验部分

实验材料：水性UV地板漆、木层基板、滑石粉实验试剂、耐液性测试剂。实验设备与仪器：光固化机、一次性杯、玻璃棒、电子秤、保鲜膜。实验过程：从预实验开始，通过对实验结果的数据分析，找出耐液的临界点。分别做几组独立实验，看其影响耐液性能的程度并综合得出改性结果。

2 测试性能及方法

首先对改性涂剂进行配置，用3g的UV涂料配以每组正交实验所需的改性剂量，进行充分搅拌后涂于实验用木层基板上，之后放入紫外灯固化机中，根据实验设计方案的要求设定好干燥时间与紫外灯盏数。待干燥完毕后，用实验标准调制好的耐环境测试液均匀涂抹于测试板表面，并用保鲜膜密封。[3]待72h的耐液测试结束后，打开保鲜膜，根据国家标准读出其耐环境的级数，统计完实验数据后，根据正交实验极差分析法找出最优组并根据最优组做出独立实验方案进行更进一步的实验分析。

3 结果与讨论

3.1 NaOH

在该正交实验中，3组样品在进行标号分类后，对照以下因素进行实验：滑石粉质量（A）0.10-0.50g、干燥时间（B）2-5min、UV灯盏数（C）1-3盏。每个因素选两个水平。因素A第一第二水平分别是滑石粉质量0.10g、滑石粉质量0.50g。因素B第一第二水平分别是干燥时间2min、干燥时间5min。因素C第一第二水平分别是UV灯3盏、UV燈1盏。

表1显示了上述3个因素对耐碱液的影响，对于同一个因素计算了它们第一个水平的平均值（I）和第二个水平的平均值（II），在同一列中，计算了因素相对应的最大平均值和最小平均值的极差（R）。[4]R数值越高，所涉及水平对其性能的影响效果就越明显。[5]通过比较极差R的数值，可以发现这3个因素（滑石粉质量、干燥时间、UV灯盏数）的作用影响基本持平。

3.2 墨水

用相同的方法，对耐墨水性能进行了正交实验。实验结果如表2所示。

3.3 乙醇

用相同的方法，对耐乙醇性能进行了正交实验。实验结果如表3所示。R数值越高，所涉及因素对性能的影响效果就越明显。[6]通过比较极差R的数值，可以发现这3个因素（滑石粉质量、干燥时间、UV灯盏数）的作用影响基本持平。

从正交实验可以看出，对于界面的耐液性能影响来说，滑石粉的量的多少是一个主要影响因素。所以，针对这个主要因素，在上述正交实验的基础上进行了独立实验，以进一步研究滑石粉的量的多少对耐液性的影响。由于对耐墨水波动幅度较大，影响效果最明显，并从正交表中分析得出固定干燥时间为40min，UV灯为1盏灯时影响显著，所以改变滑石粉的量为0g、0.1g、0.2g、0.4g、0.5g来进行独立实验。

4 独立实验分析

通过极差计算结合数据分析从正交实验中选出第2组（墨水）作为正交实验组，实验设计与结果如表4：

5 结语

从表4可以看出，滑石粉取0.1g，干燥时间40min，UV固化灯在1盏的时候，耐乙醇性能为一级，耐墨水性能为一级，耐碱液性能为一级，即为其综合耐液性最好。

参考文献：

[1] 曹坤丽，吴燕，曹福才，朱彦涛，朱文凯.纳米TiO2/硬脂酸超疏水材料的制备与表征[J].林业工程学报，2017，2（5）：31-35.

[2] 闫小星，钱星雨，张岱远，徐伟，申黎明.硅烷偶联剂改性水性UV木器面漆性能研究[J].林业工程学报，2018，3（2）：149-152.

[3] 杨锐，徐伟，梁星宇，黄琼涛，陈昌华，唐先良.实木家具VOC与异味检测技术探索与分析[J].家具，2017，38（5）：99-103.

[4] 喻欢，钱星雨，闫小星，徐伟，张宁.UV固化木器涂膜的热降解老化预测研究[J].家具，2017，38（5）：12-16.

[5] 方芳，徐伟，吴智慧，唐先良，陈昌华，陈升.纳米SiO2添加量对水性木器涂料漆膜质量的影响[J].家具，2017，38（2）：26-30.

[6] 熊先青，郭伟娟，方露，余悦，吴智慧.基于同构思维的改性杨木家具设计研究[J].包装工程，2017，38（18）：123-126.

[7] 蒋义，熊先青，刘海波，叶润露.基于订单流导向的木塑企业ERP管控技术研究[J].林产工业，2018，45（5）：45-50.

作者简介：蔺秀媛（1998—），女，本科在读，主要从事家具设计与制造方面的研究。

通讯作者：闫小星（1981—），女，副教授，主要从事染色与涂料性能研究。