定向結構板 (OSB)是以薄長條刨花添加合成樹脂膠 ,定向鋪裝后再經熱壓而制成的一種結構板材 ,可替代結構膠合板。OSB自 60年代開始工業化生產以來 ,已廣泛應用于加拿大和美國的建筑行業。從實際應用情況看 ,在干燥環境中使用 ,OSB的強度與結構膠合板相當 ,但吸濕后 OSB有較為嚴重的缺陷。原因在于 OSB的刨花之間存在空隙 ,水分由表面進入的速度快。另外 ,定向板也具有一些木材順纖維方向的特性。由于順纖維方向是樹木生長中水分傳導的主要方向 ,水分在此方向上的傳導比橫纖維方向快得多 ,因此板的厚度膨脹率大且不一致。在實際應用中 ,OSB表面通常需要裝飾 ,包括涂飾。采用涂飾法改進 OSB的防水性能 ,國內尚未見報導。本文旨在采用常用涂料外部涂布法 ,尋找一種簡便易行的定向結構板防水處理方法及適宜的涂料。
1 試驗材料和方法
1 .1 試驗材料
OSB基材 南京林業大學人造板研究所提供的單層定向結構板 ,樹種為楊木 ,膠粘劑為酚醛樹脂膠 ,厚度 6mm,平均含水率 8.5%。涂料 聚酯漆 (廣東省順德產 )。
1 .2 封涂方法
首先要確定一種能夠完全防止水分進入板材表面的封閉材料 ,而且本身不吸水 ,遇水不膨脹。筆者選用順德產聚酯漆對 3 0個試件進行全封閉涂飾。試件尺寸 50 mm× 50 mm,涂 5層 ,待其干燥后在 (2 0±2 )℃的水中浸泡 2 4h。經測定 ,試件平均吸水厚度膨脹率為 0 .0 2 3 % ,吸水增重率為 0 .0 1 8% ,合乎本試驗要求。因此 ,用此漆進行以下 6種形式的封涂試驗 :1封兩表面 ;2封四側面 ;3封兩表面和兩平行于定向方向的側面 ;4封兩表面和兩垂直于定向方向的側面 ;5只封一表面 ;6空白試件。每種情況取 3 5個試件。需說明的是 ,由于涂布的油漆對試件不同表面形成的牽制作用不同 ,可能對試件的吸水厚度膨脹率產生較大影響 ,所以在此只作平行比較。采用刨花板標準 GB4897-92中吸水厚度膨脹率的測定方法 ,測定 OSB試件不同表面的進水情況。試驗數據見表 1。
表 1 不同表面封閉形式時 OSB的吸水厚度膨脹率
封閉形式 編號 吸水厚度膨脹率 / %
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
從表 1可看出 :(1 )板材兩表面由于面積大 ,故厚度膨脹率上升快 ;(2 )板材側面吸水情況是 :垂直于定
向方向的截面吸水速度比平行于定向方向的快 ,水分容易從側部進入 OSB,故板端部與邊部封閉也是防
水重點。
2 涂料選擇與涂布工藝
2 .1 涂料選擇
在室外條件下 ,漆膜破壞的主要影響因素有 :(1 )日光作用 ;(2 )大氣水分作用 ;(3 )微生物、海鹽粒子、污染空氣中的 SO2 、H2 S等物質的腐蝕。不同涂料抵御各種破壞因素的能力不同 ,因此 ,筆者對幾種常用的涂料進行了考察 ,另設空白組試驗作為對照。基材及試件尺寸同前。
A.酚醛清漆 ,市售 ,長江牌 ,南京造漆廠產 ;
B.醇酸清漆 :市售 ,長江牌 ,南京造漆廠產 ;
C.雙組分聚氨酯漆 :市售 ,古象牌 ,上海華生化工廠產 ;
D.STARTEX1 0 0 0防水乳膠漆 :主要成分為丙烯酸樹脂及體質顏料 ,韓國三和公司產 ;
E.水泥漆 :主要成分為丙烯酸類有機體及無機顏料 ,南京新寧特種涂料廠提供 ;
F.溶劑型丙烯酸防水涂料 :南京大學高分子化學研究所提供 ;
G.空白對比。
2 .2 涂布工藝及結果分析工藝流程 :基材砂光→F0 1 -1酚醛清漆∶松香水=1∶ 4(重量比 )稀釋后打底→自然干燥→石膏粉∶酚醛清漆 =5∶ 2 (重量比 )膩子填補表面坑洼→自然干燥→砂光→涂料封閉涂布 (六面 ,涂布 2次 ,涂布量1 50 g/ m2 )。
用稀釋的酚醛清漆打底 ,主要防止基材在涂布水性漆時吸水太多 ;膩子填平的作用是防止凹陷處吸收太多涂料造成浪費 ,并引起干燥不均勻。 OSB厚度膨脹率的測定按照定向結構板標準 (建議稿 ) OSB0 3 -95進行。每種涂料的試件 3 0個 ,測試數據見表 2。
表 2 涂布不同涂料不同浸水時間時 OSB的吸水厚度膨脹率
涂料 類型 吸水厚度膨脹率 / %
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可見 ,聚氨酯、醇酸清漆、南大溶劑型丙烯酸防水涂料的防水性能都較好 ,其中以雙組分聚氨酯
漆最好。韓國丙烯酸乳膠漆與水泥漆的防水效果不明顯 ,可能與其自身的特性有關。乳膠漆是微細的樹脂粒子
團 (直徑 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 ,其成膜過程就是基本聚合物微粒的融接過程 ,聚合物的表面張力和毛細
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