定向结构板 (OSB)是以薄长条刨花添加合成树脂胶 ,定向铺装后再经热压而制成的一种结构板材 ,可替代结构胶合板。OSB自 60年代开始工业化生产以来 ,已广泛应用于加拿大和美国的建筑行业。从实际应用情况看 ,在干燥环境中使用 ,OSB的强度与结构胶合板相当 ,但吸湿后 OSB有较为严重的缺陷。原因在于 OSB的刨花之间存在空隙 ,水分由表面进入的速度快。另外 ,定向板也具有一些木材顺纤维方向的特性。由于顺纤维方向是树木生长中水分传导的主要方向 ,水分在此方向上的传导比横纤维方向快得多 ,因此板的厚度膨胀率大且不一致。在实际应用中 ,OSB表面通常需要装饰 ,包括涂饰。采用涂饰法改进 OSB的防水性能 ,国内尚未见报导。本文旨在采用常用涂料外部涂布法 ,寻找一种简便易行的定向结构板防水处理方法及适宜的涂料。
1 试验材料和方法
1 .1 试验材料
OSB基材 南京林业大学人造板研究所提供的单层定向结构板 ,树种为杨木 ,胶粘剂为酚醛树脂胶 ,厚度 6mm,平均含水率 8.5%。涂料 聚酯漆 (广东省顺德产 )。
1 .2 封涂方法
首先要确定一种能够完全防止水分进入板材表面的封闭材料 ,而且本身不吸水 ,遇水不膨胀。笔者选用顺德产聚酯漆对 3 0个试件进行全封闭涂饰。试件尺寸 50 mm× 50 mm,涂 5层 ,待其干燥后在 (2 0±2 )℃的水中浸泡 2 4h。经测定 ,试件平均吸水厚度膨胀率为 0 .0 2 3 % ,吸水增重率为 0 .0 1 8% ,合乎本试验要求。因此 ,用此漆进行以下 6种形式的封涂试验 :1封两表面 ;2封四侧面 ;3封两表面和两平行于定向方向的侧面 ;4封两表面和两垂直于定向方向的侧面 ;5只封一表面 ;6空白试件。每种情况取 3 5个试件。需说明的是 ,由于涂布的油漆对试件不同表面形成的牵制作用不同 ,可能对试件的吸水厚度膨胀率产生较大影响 ,所以在此只作平行比较。采用刨花板标准 GB4897-92中吸水厚度膨胀率的测定方法 ,测定 OSB试件不同表面的进水情况。试验数据见表 1。
表 1 不同表面封闭形式时 OSB的吸水厚度膨胀率
封闭形式 编号 吸水厚度膨胀率 / %
2 h 4h 7h 1 0 h 2 4h
1 0 . 2 51 . 72 . 3 3 . 2 6. 5
2 3 . 65. 1 6. 77. 2 9. 1
3 0 . 60 . 81 . 41 . 83 . 7
4 0 . 3 0 . 51 . 1 1 . 3 2 . 1
52 . 63 . 84. 76. 2 7. 6
66. 59. 41 1 . 1 1 4. 61 7. 5
从表 1可看出 :(1 )板材两表面由于面积大 ,故厚度膨胀率上升快 ;(2 )板材侧面吸水情况是 :垂直于定
向方向的截面吸水速度比平行于定向方向的快 ,水分容易从侧部进入 OSB,故板端部与边部封闭也是防
水重点。
2 涂料选择与涂布工艺
2 .1 涂料选择
在室外条件下 ,漆膜破坏的主要影响因素有 :(1 )日光作用 ;(2 )大气水分作用 ;(3 )微生物、海盐粒子、污染空气中的 SO2 、H2 S等物质的腐蚀。不同涂料抵御各种破坏因素的能力不同 ,因此 ,笔者对几种常用的涂料进行了考察 ,另设空白组试验作为对照。基材及试件尺寸同前。
A.酚醛清漆 ,市售 ,长江牌 ,南京造漆厂产 ;
B.醇酸清漆 :市售 ,长江牌 ,南京造漆厂产 ;
C.双组分聚氨酯漆 :市售 ,古象牌 ,上海华生化工厂产 ;
D.STARTEX1 0 0 0防水乳胶漆 :主要成分为丙烯酸树脂及体质颜料 ,韩国三和公司产 ;
E.水泥漆 :主要成分为丙烯酸类有机体及无机颜料 ,南京新宁特种涂料厂提供 ;
F.溶剂型丙烯酸防水涂料 :南京大学高分子化学研究所提供 ;
G.空白对比。
2 .2 涂布工艺及结果分析工艺流程 :基材砂光→F0 1 -1酚醛清漆∶松香水=1∶ 4(重量比 )稀释后打底→自然干燥→石膏粉∶酚醛清漆 =5∶ 2 (重量比 )腻子填补表面坑洼→自然干燥→砂光→涂料封闭涂布 (六面 ,涂布 2次 ,涂布量1 50 g/ m2 )。
用稀释的酚醛清漆打底 ,主要防止基材在涂布水性漆时吸水太多 ;腻子填平的作用是防止凹陷处吸收太多涂料造成浪费 ,并引起干燥不均匀。 OSB厚度膨胀率的测定按照定向结构板标准 (建议稿 ) OSB0 3 -95进行。每种涂料的试件 3 0个 ,测试数据见表 2。
表 2 涂布不同涂料不同浸水时间时 OSB的吸水厚度膨胀率
涂料 类型 吸水厚度膨胀率 / %
2 h 4h 7h 1 0 h 2 4h
A 2 . 3 63 . 3 95. 41 6. 51 1 . 6
B 5. 2 0 0 . 892 . 2 53 . 1 7. 69
C 0 . 1 90 . 581 . 1 71 . 3 3 . 58
D 4. 72 7. 541 0 . 0 1 1 . 81 3 . 7
E 3 . 0 51 0 . 48. 2 99. 0 0 1 1 . 7
F 0 . 941 . 90 2 . 783 . 80 7. 61
G 6. 479. 43 1 1 . 1 1 4. 61 4. 6
由表 2可见 ,聚氨酯、醇酸清漆、南大溶剂型丙烯酸防水涂料的防水性能都较好 ,其中以双组分聚氨酯
漆最好。韩国丙烯酸乳胶漆与水泥漆的防水效果不明显 ,可能与其自身的特性有关。乳胶漆是微细的树脂粒子
团 (直径 0 .1～ 1 0μm)分散在水中成乳液 ,聚合物的分子量在 1× 1 0 6 以上 ,其成膜过程就是基本聚合物微粒的融接过程 ,聚合物的表面张力和毛细
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