CN107400445A - 中密度纤维板粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

中密度纤维板粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种中密度纤维板粉末涂料及其制备方法，中密度纤维板粉末涂料由下述重量份数组成：多官能团环氧树脂40.0‑60.0份、聚酯30.0‑40.0份、固化剂2.5‑5.5份、助剂2.5‑5.0份、固化促进剂0.5‑1.5份，催化剂0.3‑5.0份、颜料填料10.0‑15.0份。还公开了一种中密度纤维板粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：P1混合，按质量百分比，将各组分混合；P2固化，混合后固化熔融挤出；P3压片，在冷却的同时压片；P4粉碎，P3压片后的涂料进行粉碎；P5过筛，过160‑200目筛。本发明的粉末涂料非常适合于中密度纤维板，粉末储存既有较高的软化点又有合适的反应活性；实现超低温固化，粉末的制粉挤出方便，且存储稳定性好，涂膜后平整光滑，能在中密度纤维板形成光滑温度的覆膜。

Description

中密度纤维板粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料，尤其是一种中密度纤维板粉末涂料及其制备方法。
背景技术
中密度纤维板（MDF）人造木板采用粉末涂料替代传统溶剂型油漆涂料技术是当前国内外研究和开发的新颖高端粉末涂料技术市场。国外初期采用UV 光固化粉末涂料技术，进而开发成功LTCP（低温固化涂料）技术，并将这类新颖的绿色环保木制品家具推向市场。它消除了油漆所含的有害物质VOC，大幅度降低了木制品排放的甲醛有害物质，受到市场和消费者的极大欢迎。
现在的技术发展到可以在中密度纤维板的前面、后面，包括边缘上用同一种粉末涂料去喷涂。因此包边处理已没有必要。而且粉末喷涂固化后能够马上包装和运输到客户那里。在粉末喷涂的帮助下，MDF板和边缘的设计几乎没有限制：圆弧、各种生动造型、表面雕刻和一些其他的形状都能够用相同的方法喷涂。MDF表面粉末涂料喷涂具有很好的抗划伤和抗污性，粉末涂料喷涂是环保的生产过程，不使用溶剂、重金属和卤代化合物。在自动喷涂和粉末回收设备的帮助下粉末的利用率几乎能达到100%。另外，当粉末喷涂完成后不需进行危险性废物的处理。
粉末涂料是一种含有100%固体分，完全不含化学溶剂,不但不会对环境造成污染,也不会对人体造成危害,是目前最先进最环保的产品,以粉末行业涂装的涂料，以后的发展趋势就是用粉末取代液体。粉末涂装在办公室家具生产领域的发展尤为迅速和广泛，已有多家公司致力于中密度纤维板的静电涂装技术推广和应用，MDF的静电涂装技术已进入工业化生产的成熟期。
粉末涂料需要满足以下要求：1、粉末固化体系是一个低温固化体系，固化温度为180-200℃，能耗高，同时，还对一些不耐高温的基材如木材及MDF板等的喷涂受到限制，大大影响了粉末涂料效果；低温固化时，熔融粘度要低，使涂料喷涂时顺畅；稳定性（防沉积）要好，以防颗粒粉末部分沉积；2、添加颜料以改变粉末涂料的颜色，但是现有技术中直接加入孔雀蓝、钛白粉等颜料，导致添加剂增多，涂料的毒性增大，且环保性能降低；另一方面，该颜色的附着性差。3、现有的粉末涂料的喷涂附着力与粉末粒径有直接的关系，相对于高压静电粉末涂料而言，粉末粒径的控制十分严格，粉末的粒径必须以一定的速度与枪管内的四氟乙烯剧烈摩擦才能带上足够的正电荷，如果粉末的粒子太细，与管内的摩擦面积就小，不足以产生和保持足够的正电荷，粉末不易吸附到工件上，粉末太粗同样不易附着在工件上。现有的粉末涂料附着力低，在喷涂过程中容易造成浪费。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种中密度纤维板粉末涂料及其制备方法。
本发明提供如下技术方案：
一种中密度纤维板粉末涂料，由下述重量份数组成：多官能团环氧树脂40.0-60.0份、聚酯30.0-40.0份、固化剂2.5-5.5份、助剂2.5-5.0份、固化促进剂0.5-1.5份，催化剂0.3-5.0份、颜料填料10.0-15.0份。
进一步的，所述多官能团环氧树脂选用邻甲苯酚类环氧树脂，述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯；所述颜料填料为Fe2O3、MnO2、CuO、MnO2、Cr2O3、Al2O3耐热粉末材料的其中一种或多种。
进一步的，助剂包括流平剂、分散剂、稳定剂、脱气剂。
进一步的，所述分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌的其中一种。
进一步的，所述催化剂选用路易斯酸和路易斯碱联合催化剂。
进一步的，所述固化剂为对羟基苯磺酸、B-羟烷基酰胺的其中一种。
进一步的，所述固化促进剂为2MA-OK或苯氨基甲酰基咪唑。
本发明还公开了一种中密度纤维板粉末涂料的制备方法。
一种中密度纤维板粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
P1混合，按质量百分比，将各组分混合；
P2熔融，混合后熔融挤出；
P3压片，在冷却的同时压片；
P4粉碎，P3压片后的涂料进行粉碎；
P5过筛，过160-200目筛。
进一步的，P4粉碎，在过程中加入疏松剂，所述疏松剂采用碳酸钙、明矾；粉碎过程为：在粉碎的前期加入明矾，初步粉碎后加入碳酸钙，混合均匀后，进一步粉碎。
进一步的，压片的厚度为0.05mm-0.1mm。
进一步的，采用中波红外辐射加热来实现快速熔融挤出。
本发明的有益效果：1、本发明的粉末涂料非常适合于中密度纤维板，粉末储存既有较高的软化点又有合适的反应活性；实现超低温固化，粉末的制粉挤出方便，且存储稳定性好，涂膜后平整光滑，能在中密度纤维板形成光滑温度的覆膜；2、颜色附着性好，且节能环保，无毒无味，无刺鼻性气味，安全环保；颜色的表现张力好，色彩饱满；另外该颜料还可充当填料，不需要额外添加填料；同时Al2O3可将形成的填料的空隙堵塞，极大的增强了薄膜的阻隔水蒸气性能，涂料的防水效果增强；Fe2O3使得填料的抛光性更好，涂料的色泽更佳；MnO2在混合过程中，可起到増热的作用，作为增热剂，加快固化速度；Cr2O3抛光性好，耐酸耐碱，使得涂料具有金属光泽，且腐蚀性增强；3、不含毒性，不含溶剂和不含挥发有毒性的物质，环保无毒；4、层致密、附着力、抗冲击强度和韧性均好，边角覆盖率高，具有优良的耐化学药品腐蚀性能和电气绝缘性能；5、粉末涂料存贮、运输安全和方便。
本发明公开的方法具有如下有益效果：1、固化温度低至130-140℃,烘烤时间5-10min，提高低温固化粉末涂料的国际竞争力，消除依靠液体，为企业降低经济成本、提高产品竞争力具有重要意义；2、生产的粉末涂料具有很好的喷涂施工性、且在喷涂后，表面光泽度好，大大提高了喷涂产品的表面装饰及美感；3、粉末涂料附着力好，在喷涂过程中几乎99%附着在中密度纤维板上，避免浪费；4、弥补了国内技术的空白，适宜推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种中密度纤维板粉末涂料，由下述重量份数组成：多官能团环氧树脂40.0份、聚酯30.0份、固化剂2.5份、助剂2.5份、固化促进剂0.5份，催化剂0.3份、颜料填料10.0份，多官能团环氧树脂选用邻甲苯酚类环氧树脂，聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯；颜料填料为Fe2O3、MnO2；助剂包括流平剂、分散剂、稳定剂、脱气剂，其中分散剂为硬脂酸钡，催化剂选用路易斯酸和路易斯碱联合催化剂，固化剂为对羟基苯磺酸，固化促进剂为2MA-OK。
在其他实施例中，颜料填料还可选用Fe2O3、MnO2、CuO、MnO2、Cr2O3、Al2O3耐热粉末材料的其中一种或多种组成。
实施例2
一种中密度纤维板粉末涂料，由下述重量份数组成：多官能团环氧树脂40.0-60.0份、聚酯40.0份、固化剂5.5份、助剂5.0份、固化促进剂1.5份，催化剂5.0份、颜料填料15.0份，多官能团环氧树脂选用邻甲苯酚类环氧树脂，聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯；所述颜料填料为Cr2O3、Al2O3，助剂包括流平剂、分散剂、稳定剂、脱气剂，分散剂为硬脂酸锌，催化剂选用路易斯酸和路易斯碱联合催化剂，固化剂为B-羟烷基酰胺，固化促进剂为苯氨基甲酰基咪唑。
在其他实施例中，颜料填料还可选用Fe2O3、MnO2、CuO、MnO2、Cr2O3、Al2O3耐热粉末材料的其中一种或多种组成。
实施例3
一种中密度纤维板粉末涂料，由下述重量份数组成：多官能团环氧树脂50.0、聚酯35.0份、固化剂4份、助剂3份、固化促进剂1.0份，催化剂2.0份、颜料填料12.5份，多官能团环氧树脂选用邻甲苯酚类环氧树脂，聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯；所述颜料填料为CuO、MnO2，助剂包括流平剂、分散剂、稳定剂、脱气剂，分散剂为硬脂酸锌，催化剂选用路易斯酸和路易斯碱联合催化剂，固化剂为B-羟烷基酰胺，固化促进剂为苯氨基甲酰基咪唑。
在其他实施例中，颜料填料还可选用Fe2O3、MnO2、CuO、MnO2、Cr2O3、Al2O3耐热粉末材料的其中一种或多种组成。
实施例4
一种中密度纤维板粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
P1混合，按质量百分比，将实施例1、实施例2、实施例3公开的中密度纤维板粉末涂料各组分混合；
P2熔融，分别将混合后熔融挤出；采用中波红外辐射加热来实现快速熔融。采用中波红外辐射可加快固化速度。
P3压片，分别在冷却的同时压片；固化完成后，一边冷却一边压片，压片的目的是为了方便后续的粉碎，使得粉碎的粉末更快、更均匀；且加快冷却的速度。压片的厚度为0.05mm
P4粉碎，分别将P3压片后的涂料进行粉碎；在过程中加入疏松剂，所述疏松剂采用碳酸钙、明矾；粉碎过程为：在粉碎的前期加入明矾，初步粉碎后加入碳酸钙，混合均匀后，进一步粉碎。
P5过筛，分别过160目筛。得到3种实施例的粉末涂料，即得M1粉末涂料、M2粉末涂料、M3粉末涂料。
采用静电喷涂M1粉末涂料、M2粉末涂料、M3粉末涂料，固化温度低至130℃，固化加热时间5min。
实施例5
一种中密度纤维板粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
P1混合，按质量百分比，将实施例1、实施例2、实施例3公开的中密度纤维板粉末涂料各组分混合；
P2熔融，分别将混合后熔融挤出；采用中波红外辐射加热来实现快速固化采用中波红外辐射可加快固化速度。
P3压片，分别在冷却的同时压片；固化完成后，一边冷却一边压片，压片的目的是为了方便后续的粉碎，使得粉碎的粉末更快、更均匀；且加快冷却的速度。压片的厚度为0.1mm
P4粉碎，分别将P3压片后的涂料进行粉碎；在过程中加入疏松剂，所述疏松剂采用碳酸钙、明矾；粉碎过程为：在粉碎的前期加入明矾，初步粉碎后加入碳酸钙，混合均匀后，进一步粉碎。
P5过筛，分别过200目筛。得到3种实施例的粉末涂料，即得M4粉末涂料、M5粉末涂料、M6粉末涂料。
采用静电喷涂M4粉末涂料、M5粉末涂料、M6粉末涂料，固化温度低至140℃，固化加热时间10min。
实施例6
对得到的M1粉末涂料、M2粉末涂料、M3粉末涂料、M4粉末涂料、M5粉末涂料、M6粉末各性能分析得到如下数据，对比结果如下表：
流动指数 附着力（对喷涂件做百格刀实验） 焦化时间（焦化温度130℃） 松散性 平均粒径
M1粉末涂料 140 g/30s 0级 128s 松散 30um
M2粉末涂料 142 g/30s 0级 140s 松散 32um
M3粉末涂料 145 g/30s 0级 132s 松散 31um
M4粉末涂料 138 g/30s 0级 113s 松散 28um
M5粉末涂料 150 g/30s 0级 120s 松散 25um
M6粉末涂料 152 g/30s 0级 125s 松散 26um
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中密度纤维板粉末涂料，其特征在于,由下述重量份数组成：多官能团环氧树脂40.0-60.0份、聚酯30.0-40.0份、固化剂2.5-5.5份、助剂2.5-5.0份、固化促进剂0.5-1.5份，催化剂0.3-5.0份、颜料填料10.0-15.0份。
2.如权利要求书1所述的一种中密度纤维板粉末涂料，其特征在于, 所述多官能团环氧树脂选用邻甲苯酚类环氧树脂，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯；所述颜料填料为Fe2O3、MnO2、CuO、MnO2、Cr2O3、Al2O3耐热粉末材料的其中一种或多种。
3.如权利要求书1所述的一种中密度纤维板粉末涂料，其特征在于, 助剂包括流平剂、分散剂、稳定剂、脱气剂。
4.如权利要求书3所述的一种中密度纤维板粉末涂料，其特征在于, 所述分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸铜的其中一种。
5.如权利要求书1所述的一种中密度纤维板粉末涂料，其特征在于, 所述催化剂选用路易斯酸和路易斯碱联合催化剂。
6.如权利要求书1所述的一种中密度纤维板粉末涂料，其特征在于, 所述固化剂为对羟基苯磺酸、B-羟烷基酰胺的其中一种；所述固化促进剂为2MA-OK或苯氨基甲酰基咪唑。
7.一种中密度纤维板粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
P1混合，按质量百分比，将各组分混合；
P2熔融，混合后熔融挤出；
P3压片，在冷却的同时压片；
P4粉碎，P3压片后的涂料进行粉碎；
P5过筛，过160-200目筛。
8.如权利要求书7所述的中密度纤维板粉末涂料的制备方法，其特征在于, P4粉碎，在过程中加入疏松剂，所述疏松剂采用碳酸钙、明矾；粉碎过程为：在粉碎的前期加入明矾，初步粉碎后加入碳酸钙，混合均匀后，进一步粉碎。
9.如权利要求书7所述的中密度纤维板粉末涂料的制备方法，其特征在于, 压片的厚度为0.05mm-0.1mm。
10.如权利要求书7所述的中密度纤维板粉末涂料的制备方法，其特征在于, 采用中波红外辐射加热来实现快速熔融挤出。
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