1.2天然漆成膜机理
天然漆涂层干燥温度不同,固化成涂膜的机理也不同,导致涂层的分子结构也有所差异。无论天然漆涂层是在常温下固化成膜或是通过高温烘烤固化成膜,其反应机理都极为复杂,仅作如下基本解释:
1.2.1氧化聚合成膜
天然漆涂层在常温下自然干燥,其漆酚在漆酶的作用下,会发生复杂的氧化聚合反应,而固化成坚硬的涂膜。成膜的整个过程可分三个阶段:首先是漆酚分子上的两个羟基(-OH)在氧与漆酶的共同共同作用下被氧化,使漆酚结构式变成邻醌结构化合物,这一阶段的氧化反应速度较快,时间较短。
第二阶段的反应:由于漆酶的继续作用,邻酿化合物逐渐被氧化聚合成为长链或网状结构的高分子化合物。在此阶段中,其侧链R也同时发生更为复杂的氧化聚合反应,涂层的颜色由浅红棕色逐渐变成深红棕色,粘度也逐渐增高。但在此阶段的氧化聚合反应尚不能使漆酚形成更大的分量而固化。
第三阶段:由链状、网状结构的分子进一步氧化聚合成为极其复杂的网状体型结构而固化成坚硬的涂膜。
上述三个阶段的反应,都要求在一定温度、湿度及有充足空气的特定型条件下才能进行。
1.2.2缩合聚合成膜
天然漆的温度达到70℃以上时,漆酶就会丧失活性。当天然漆的漆酶丧失活性后,天然漆的涂层固化不可能再依靠漆酶与氧的作用氧化聚合成坚硬的涂膜,只能依靠高温烘烤,通过漆酚的缩合聚合反应而固化成坚硬的涂膜。
对涂层采用加热固化,加热时应注意逐渐升温,不能过快,一般是采取最高温度为180℃,保温0.5-1小时,涂层可固化成膜。若使温度升至150℃,则需保温2-3小时,方能固化成膜。若温度只升到120℃,则需保温4-6小时,才能固化成膜。若温度升至100℃,就要保温8小时左右,才能固化成膜。必须引起注意的是,如果涂层经高温烘烤后尚未充分固化(即涂膜较软),若遇水或水蒸汽就会立即被破坏而较难修复。
1.3天然漆涂膜的性能
1.3.1天然漆涂膜是不溶不熔的聚合物。
天然漆的漆酚固化成膜后,其分子为网状立体结构,属不溶不熔的高分子聚合物。因此,天然漆的涂层一旦固化成膜,无论用什么有机溶剂去溶解或是采取高温加热的方法,均不能使其溶解或熔化。
1.3.2天然漆涂膜附着力强。
天然漆涂膜跟木材表面有着特别强的附着力,远远超过其他涂料的附着力与国家规定的标准。如在天然漆中加入等量的瓷粉或颜料,其涂膜在钢板上的附着力可高达70kg/cm2。
1.3.3天然漆涂膜硬度大、耐磨性强。
硬度可达0.7-0.89(漆膜值/玻璃值),而一般涂料的涂膜仅为02-0.4(漆膜值/玻璃值)。故其耐磨性也高于其他任何涂料。
1.3.4天然漆涂膜光泽度高。
涂膜经研磨、抛光后,用光电计检测可高达118以上,能清晰地照见人影,且保光性强,使用几十年仍然光亮如新。古代的“漆镜”就是由天然漆膜研磨、结抛光制成,也是现代涂料所不可及的。
1.35天然漆涂膜耐水、耐溶剂。
其涂膜经热水、沸水较长时间浸泡或冷、热水交替浸泡,几乎不发生变化,耐水防潮性能极好。几乎不溶于任何溶剂,是耐溶剂性最好的涂料之一。
1.3.6天然漆涂膜具有优良的抗热性能。
天然漆涂膜能长期耐150℃以上下的温度,并能短时忍耐250℃的高温。
1.3.7具有耐土壤腐蚀性与耐久性。
近几十年出土的商、周、汉等朝代的各种天然漆的漆器,虽经数千年之久,其涂膜的色泽仍相当艳丽,各项理化性能仍很好,这充分证明它具有特异的耐久性与耐土壤腐蚀性。
1.3.8天然漆涂膜具有较好的耐腐蚀能力。
天然漆涂膜能在室温下,耐浓度为80%的硫酸、浓度为20%硝酸、任意浓度的硝酸,其他的酸性物质以及油、盐等对它几乎不起作用。对强碱与强氧化剂也具有较好的耐腐蚀能力。对一般常用的化学品基本无反应。
1.3.9天然漆涂膜是现今最好的一种绝缘材料。
天然漆涂膜的绝缘性能,耐电击穿强度可高达80kv/1mm,即使长期浸泡在水中也大于50kv/1mm。常用于地下电缆的涂饰。
1.3.10具有较好的装饰性能。
天然漆膜的色彩与光泽具有独特的装饰性能,是古代建筑、古典家具(尤其是红木家具)、木雕工艺品等制品的理想涂饰材料。不仅能便制品美观,而且能使制品经久耐用提高其使用价值。
2天然漆的质量鉴别与贮存
2.1天然漆的质量鉴别
由于天然漆的产地、采割的树龄、采割的季节、贮存期等的不同,以及是否掺人其它物质,其质量差异较大。所以对天然漆的质量鉴别尤为重要。现就常用的物理鉴别方法,介绍如下:
2.1.1观其色辨其质
漆膜的色泽贮藏在漆桶内的优质生漆,由于其表层跟桶内的空气接触,在漆酶的作用下,会结成黑褐色坚韧而富有弹性的光亮漆膜,并有细小、致密而均匀的皱纹,便是优质漆。掺有水的生漆表面所形成的漆膜则无皱纹,韧性差,用木棒轻轻一划即破。掺有桐油或亚麻油等干性油的天然漆,其表面上所形成的漆膜为棕黑色,光泽暗淡,皱纹粗且不均匀,韧性较差;掺不干性油(如菜油)或已变质的天然漆,其表面则不结膜。
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