涂饰染色单板光变色的规律及抑制研究

论文摘要

本论文以Ⅰ-214杨和樟子松为试材，酸性大红GR和酸性蓝为染料，制备了单板、染色单板；以水性的丙稀酸和双组份聚氨酯清漆为涂料，采取直接涂饰和覆膜的方法制备了涂饰单板、涂饰染色单板。将上述材料的试件分别置于氙光衰减仪（X25F）内，进行了0～100h辐射试验。研究分析了单板光变色的规律和试验因子的影响，并对直涂和覆膜的涂饰方法进行了试验对比。同时，对试验使用的涂料进行了纳米TiO2和UV吸收剂的改性，并对改性涂料涂饰的染色单板进行了氙光辐射试验，研究了改性涂料涂饰染色单板光变色的规律，探讨了改性涂料对抑制涂饰染色单板光变色的作用。采用傅立叶红外光谱仪对涂饰染色单板光变色的机理进行了初步研究。主要研究成果与创新点是： 1．系统地研究了单板、染色单板及其直涂单板的光变色规律，并利用SAS均衡试验的方法分析了影响染色单板和直涂染色单板光变色因子的显著性。结果表明：单板、染色单板及其直涂单板受氙光辐射均易产生变色；单板、直涂单板的光变色规律基本相同；不同染料的染色单板、直涂的不同染料染色单板的材色指数L*、总色差值△E*ab（光变色度）的变化规律基本相同，材色指数a*-b*的变化方向不同。染料品种是影响染色单板光变色的主要因素，经氙光辐射100h后，酸性蓝染色单板的光变色度（△E*ab为27.67）显著大于酸性大红GR染色单板的光变色度（△E*ab为12.21）。染料品种和涂料种类是影响直涂染色单板光变色的主要因素，经氙光辐射100h后，直涂的酸性蓝染色单板的光变色度（△E*ab为26.52）显著大于直涂的酸性大红GR染色单板的光变色度（△E*ab为12.97）；水性双组份聚氨酯清漆直涂染色单板的光变色度（△E*ab为22.85）明显大于水性丙烯酸清漆直涂染色单板的光变色度（△E*ab为16.64）。由此可见，这两种清漆的直接涂饰对抑制染色单板的光变色作用不明显。 2．利用水性的丙稀酸和双组份聚氨酯清漆，采用直涂和覆游离膜的方法研究了直涂与覆膜单板、覆膜染色单板的光变色规律和差异，分析了两种清漆游离涂膜对单板及染色单板光变色的抑制效应。结果表明：覆膜单板、覆膜染色单板的光变色度小于直涂的，而覆膜与直涂单板、直涂染色单板的光变色规律基本一致；两种清漆游离膜下的单板和染色单板的光变色度均小于未覆膜的。因此，利用覆游离涂膜的方法研究涂饰单板和涂饰染色单板的光变色规律是可行的；清漆游离膜对膜下单板及染色单板的光变色有一定的抑制作用。 3．水性的丙烯酸和双组份聚氨酯清漆涂膜本身受氙光辐射也会发生变色，后者的光变色度（△E*ab为5.26）大于前者的光变色度（△E*ab为2.74），主要表现在水性双组份聚氨酯漆膜的色品指数b*值显著增大，其色品指数差△b*值（5.10）是水性丙烯酸

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 木材的光变色与防止
• 1.2.1 木材光变色
• 1.2.2 木材光变色的防止
• 1.3 木材染色用染料及着色方法
• 1.3.1 木材染色用染料
• 1.3.2 木材着色的方法
• 1.4 染色木材的光变色与防止
• 1.4.1 染色木材光变色
• 1.4.2 染色木材光变色的防止
• 1.5 水性木器漆的进展及前景
• 1.5.1 水性木器漆用树脂的类型
• 1.5.2 水性涂料基本要求（HBC12-2002）
• 1.5.3 水性涂料应用前景
• 1.6 涂饰木材的光变色与防止
• 1.6.1 涂饰木材光变色
• 1.6.2 涂饰木材光变色的防止
• 1.7 研究的目的和意义
• 1.8 研究的内容和解决的问题
• 第2章 材色的测定表征及耐光性评价
• 2.1 引言
• 2.2 色彩学基础
• 2.2.1 颜色的三属性
• 2.2.2 颜色与可见光
• 2.3 颜色测量方法与表征
• 2.3.1 颜色的测量方法简介
• 2.3.2 颜色表征系统简介
• 2.4 单板、染色单板及其涂饰单板的颜色测定表征
• 2.4.1 单板颜色的测定表征
• 2.4.2 染色单板和涂饰单板的颜色测定表征
• 2.5 单板、染色单板及其涂饰单板的耐光性评价
• 第3章 单板及染色单板的光变色
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 试验仪器
• 3.2.3 单板和染色单板的制作
• 3.2.4 试验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 试件的颜色
• 3.3.2 单板的光变色
• 3.3.3 染色单板的光变色
• 3.3.4 影响染色单板光变色的因素分析
• 3.4 小结
• 第4章 涂饰单板的光变色
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 试验仪器
• 4.2.3 试验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 试件的颜色
• 4.3.2 直涂单板的光变色
• 4.3.3 覆涂膜单板的光变色
• 4.3.4 直涂和覆涂膜的单板光变色比较
• 4.3.5 直涂层和覆涂膜层对抑制光变色的作用
• 4.3.6 涂料的耐光性能比较
• 4.4 小结
• 第5章 涂饰染色单板的光变色
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 试验仪器
• 5.2.3 试验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 试件的颜色
• 5.3.2 直涂染色单板的光变色
• 5.3.3 影响直涂染色单板光变色的因素分析
• 5.3.4 覆涂膜染色单板的光变色
• 5.3.5 直涂与覆涂膜的染色单板光变色比较
• 5.3.6 涂膜下的染色单板光变色
• 5.3.7 涂料对染色单板光变色的抑制
• 5.4 小结
• 第6章 涂料改性和改性涂料涂饰染色单板光变色的抑制及其机理
• 6.1 引言
• 6.1.1 涂料中添加光稳定剂
• 6.1.2 纳米材料在涂料中的应用
• 6.1.3 研究的目的
• 6.2 改性涂料的制备
• 6.2.1 概述
• 6.2.2 试验材料
• 6.2.3 水性纳米二氧化钛浆料制备
• 2、UV涂料的制备'>6.2.4 水性纳米 TiO₂、UV涂料的制备
• 6.3 涂饰染色单板氙光辐射试验
• 6.3.1 材料与仪器
• 6.3.2 试验方法
• 6.4 结果与讨论
• 2浆料'>6.4.1 纳米 TiO₂浆料
• 6.4.2 改性涂料
• 6.4.3 试材的颜色
• 6.4.4 直涂改性涂料的染色单板光变色
• 6.4.5 改性涂膜的光变色
• 6.4.6 改性涂膜下的染色单板光变色
• 6.4.7 覆改性涂膜的染色单板光变色
• 6.4.8 直涂和覆改性涂膜的染色单板光变色比较
• 6.4.9 改性涂料对光变色的抑制
• 2、UV对抑制涂料光变色的贡献率'>6.4.10 纳米 TiO₂、UV对抑制涂料光变色的贡献率
• 2、UV抗老化机理'>6.4.11 纳米 TiO₂、UV抗老化机理
• 6.5 小结
• 第7章 涂饰染色单板光变色机理
• 7.1 引言
• 7.1.1 FTIR的工作原理
• 7.1.2 红外光谱法在木材加工和木材涂饰中的应用
• 7.1.3 研究的目的和意义
• 7.2 材料和方法
• 7.2.1 试验材料
• 7.2.2 试验仪器
• 7.2.3 试验方法
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 杨木单板木材主要成分的红外光谱分析
• 7.3.2 染料的红外光谱分析
• 7.3.3 丙烯酸乳液红外光谱分析
• 7.3.4 覆不同丙烯酸乳液膜的染色杨木单板红外光谱分析
• 7.4 小结
• 第8章 结论
• 8.1 主要结论
• 8.1.1 单板、染色单板及其涂饰单板的光变色
• 8.1.2 涂料的改性
• 8.1.3 改性涂料涂饰的酸性大红 GR染色单板的光变色
• 8.1.4 单板、染料和涂料红外光谱的分析
• 8.2 论文的创新点
• 参考文献
• 致谢
• 附录一
• 附录二
• 附录三