定向結(jié)構(gòu)板 (OSB)是以薄長條刨花添加合成樹脂膠 ,定向鋪裝后再經(jīng)熱壓而制成的一種結(jié)構(gòu)板材 ,可替代結(jié)構(gòu)膠合板。OSB自 60年代開始工業(yè)化生產(chǎn)以來 ,已廣泛應(yīng)用于加拿大和美國的建筑行業(yè)。從實(shí)際應(yīng)用情況看 ,在干燥環(huán)境中使用 ,OSB的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)膠合板相當(dāng) ,但吸濕后 OSB有較為嚴(yán)重的缺陷。原因在于 OSB的刨花之間存在空隙 ,水分由表面進(jìn)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(dǎo)的主要方向 ,水分在此方向上的傳導(dǎo)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(shí)際應(yīng)用中 ,OSB表面通常需要裝飾 ,包括涂飾。采用涂飾法改進(jìn) OSB的防水性能 ,國內(nèi)尚未見報(bào)導(dǎo)。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(jié)構(gòu)板防水處理方法及適宜的涂料。
1 試驗(yàn)材料和方法
1 .1 試驗(yàn)材料
OSB基材 南京林業(yè)大學(xué)人造板研究所提供的單層定向結(jié)構(gòu)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(chǎn) )。
1 .2 封涂方法
首先要確定一種能夠完全防止水分進(jìn)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(chǎn)聚酯漆對(duì) 3 0個(gè)試件進(jìn)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(jīng)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(yàn)要求。因此 ,用此漆進(jìn)行以下 6種形式的封涂試驗(yàn) :1封兩表面 ;2封四側(cè)面 ;3封兩表面和兩平行于定向方向的側(cè)面 ;4封兩表面和兩垂直于定向方向的側(cè)面 ;5只封一表面 ;6空白試件。每種情況取 3 5個(gè)試件。需說明的是 ,由于涂布的油漆對(duì)試件不同表面形成的牽制作用不同 ,可能對(duì)試件的吸水厚度膨脹率產(chǎn)生較大影響 ,所以在此只作平行比較。采用刨花板標(biāo)準(zhǔn) 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(jìn)水情況。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 1。
表 1 不同表面封閉形式時(shí) OSB的吸水厚度膨脹率
封閉形式 編號(hào) 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(cè)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(cè)部進(jìn)入 OSB,故板端部與邊部封閉也是防
水重點(diǎn)。
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(zhì)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(duì)幾種常用的涂料進(jìn)行了考察 ,另設(shè)空白組試驗(yàn)作為對(duì)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(chǎn) ;
B.醇酸清漆 :市售 ,長江牌 ,南京造漆廠產(chǎn) ;
C.雙組分聚氨酯漆 :市售 ,古象牌 ,上海華生化工廠產(chǎn) ;
D.STARTEX1 0 0 0防水乳膠漆 :主要成分為丙烯酸樹脂及體質(zhì)顏料 ,韓國三和公司產(chǎn) ;
E.水泥漆 :主要成分為丙烯酸類有機(jī)體及無機(jī)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(xué)高分子化學(xué)研究所提供 ;
G.空白對(duì)比。
2 .2 涂布工藝及結(jié)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?zhàn)犹钛a(bǔ)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(shí)吸水太多 ;膩?zhàn)犹钇降淖饔檬欠乐拱枷萏幬仗嗤苛显斐衫速M(fèi) ,并引起干燥不均勻。 OSB厚度膨脹率的測定按照定向結(jié)構(gòu)板標(biāo)準(zhǔn) (建議稿 ) OSB0 3 -95進(jìn)行。每種涂料的試件 3 0個(gè) ,測試數(shù)據(jù)見表 2。
表 2 涂布不同涂料不同浸水時(shí)間時(shí) 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(guān)。乳膠漆是微細(xì)的樹脂粒子
團(tuán) (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(xì)
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