实木基材上涂层的附着力问题

因涂层在实木上附着力不良，导致实木产品在建筑外用应用领域市场份额迅速下滑。

部分原因归咎于木材在紫外线的照射下耐久性差，另外，也是由木材成分的化学结构决定。在纳米级范围，木材细胞壁由大量的纳米纤维素组成，这些纳米纤维素镶嵌在木质素和半纤维素的无定形基质素内。

任何聚合物，包括木材，当曝露在阳光或人工紫外线下，都会发生光降解作用，导致聚合物主链的化学键断裂。相应地，会引起褪色，基材表面开裂，物性下降和基材表面失去完整性。

芳香木质素成分强烈吸收紫外线。木质素光化学分解从木材的迅速褪色呈现出来，如图6(a)所示。紫外线进入木材，深度大于70 μm，导致抗张强度显著下降 (降低50%～75%)，其深度可达70～140 μm。

将未经涂覆的木材曝露在太阳辐射下，会对涂覆后涂料对木材表面的附着力产生不利影响，威廉等对其进行了调查研究[14]。经户外曝晒，未经涂装(仅经过机器加工)的木材板[西部红雪松，拉丁名称(Thuja Plicata)]使用丙烯酸乳胶漆(杜邦Lucide木器底漆)的附着力和曝露在太阳下0～16周后使用的醇酸涂料(宣伟 AD底漆)的附着力试验结果，如图6(b)所示。

据观察，在涂装前将雪松自然老化4周后，涂料的附着力降低25%，令人惊讶的是，50%的样品涂层剥离试验未通过与此有关。涂装前自然老化8～16周的样品均以失败而告终，涂层100%从木材剥离。

如何使涂料在木材上的附着力最大化

为了给木材表面提供有效的保护，以应对环境恶 化，尤其是为了要减轻紫外线光降解引起的木质素降 解，需要满足以下要求：

》涂料必须涂装在刚刚机加工的木材上，而且涂装之前，木材一定不能曝露在太阳辐射下。》涂层必须提供有效屏蔽，防止紫外线穿透涂层。

》涂层和基材间有优异的附着力。其中最后一点在提高涂层附着力的木材表面工程项目中进行了研究。红木在欧洲窗户生产中常用，图7 照片显示了不同红木表面处理方法对各种高端建筑涂料附着力的影响。

图7清楚地表明，通过表面接枝分子刷(CSIRO处理)对木材表面处理，经检测，本项目中研究的3种涂料的剥离完全消失，检测均在样板进行QUVB紫外线下曝露600 h、在水中浸泡10 d后进行。

灵活有效的墙板前处理

由此可以看出，本试验采用的一种新型聚合物表面处理工艺，包括表面氧化(例如，通过火焰或电晕放电处理)和有机官能团接枝化学沉积，提供了一种可以提高涂料对工程塑料和木塑复合材料附着力的有效方法。

该工艺也适用于天然木材，无需进行表面氧化，即在机加工或打磨过的木材表面可以直接喷涂或刷涂接枝化学品。