发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种柔性冷贴包覆三聚氰胺纸及其制备方法,所得柔性冷贴包覆三聚氰胺纸不仅拉伸强度高,而且柔韧性好,可以弯曲贴合在包覆型材上,在弯曲过程中不易损坏。
一种柔性冷贴包覆三聚氰胺纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;
三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液;
第一浸渍液的原料按重量份包括:水性树脂30-70份,辅料2-6份,水20-60份;
水性树脂包括:丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、苯丙乳液、醇酸树脂、叔碳乳液中至少一种和预处理水性聚氨酯乳液;
辅料包括:固化剂、渗透剂、流平剂、脱模剂、引发剂、柔韧剂、乙醇、乙二醇、pH调节剂、水;
第二涂布液包括三聚氰胺树脂与第一浸渍液。
优选地,水性树脂按重量份包括:预处理水性聚氨酯乳液10-20份,丙烯酸乳液2-10份,聚醋酸乙烯乳液4-12份,苯丙乳液2-8份,醇酸树脂1-5份,叔碳乳液1-5份。
优选地,预处理水性聚氨酯乳液采用如下工艺制备:将氧化石墨烯加入至去离子水中,研磨10-20min,研磨压力为0.15-0.3MPa,加入固含量为25-30%的聚氨酯乳液,110-130℃水热反应15-20h,降至室温得到预处理水性聚氨酯乳液。
优选地,预处理水性聚氨酯乳液的制备工艺中,氧化石墨烯、聚氨酯乳液、去离子水的质量比为5-10:30-50:5-15。
优选地,辅料按重量份包括:固化剂1-2份,渗透剂1-2份,流平剂1-2份,脱模剂1-5份,引发剂0.1-0.5份,柔韧剂1-2份,乙醇2-6份,乙二醇1-5份,pH调节剂1-2份,水20-40份。
优选地,固化剂包括:六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇,六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇的质量比为10:2-4:1-2。
优选地,渗透剂为渗透剂JFC、渗透剂JFC-1、渗透剂JFC-2、渗透剂JFC-E、硫酸化蓖麻油、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯钠中至少一种。
优选地,流平剂为聚二甲基硅氧烷、埃夫卡3777流平剂、迪高1484中至少一种。
优选地,脱模剂为甲基硅油、含氢甲基硅油、微晶石蜡、聚乙烯蜡中至少一种。
优选地,pH调节剂为氨水或氢氧化钠。
优选地,引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化环己酮中至少一种。
优选地,柔韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、液体丁腈橡胶中至少一种。
优选地,第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为20-30:80-100组成。
上述柔性冷贴包覆三聚氰胺纸的制备方法,包括如下步骤:将浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液,160-180℃烘干40-60s,接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液,160-180℃烘干40-60s,热压成型得到柔性冷贴包覆三聚氰胺纸。
优选地,浸渍原纸克重为αg/m2,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为1.4α-1.6αg/m2。
优选地,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为60-65g/m2。
本发明的技术效果如下所示:
本发明所得柔性冷贴包覆三聚氰胺纸不仅拉伸强度高,而且柔韧性好,可以弯曲贴合在包覆型材上,在弯曲过程中不易损坏,大大提高生产效率和产品的质量,同时降低生产成本。
预处理水性聚氨酯乳液中,氧化石墨烯由于含有大量的羟基、羧基等含氧基团,因此分散在水中经过高速研磨机研磨,可在水溶液中均匀分散,配合聚氨酯乳液在高压反应釜中反应,所形成的石墨烯与聚氨酯结合,石墨烯的三维连续网络结构可有效增强聚氨酯的韧性与回弹性。
预处理水性聚氨酯乳液与三聚氰胺树脂配合,不仅胶合强度高,而且柔韧性极好,进一步与加入的丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、苯丙乳液、醇酸树脂、叔碳乳液复配,相容性能优异,产物均一性优良,不仅可进一步增加产物柔韧性,而且力学性能好,拉伸强度高。
本发明所得柔性冷贴包覆三聚氰胺纸的物理性能良好,可在0-180°转角,湿状耐折度可达100次以上,湿状撕裂指数可达4.2-4.6mN•m2/g,可在弯曲有弧度的材料上使用,也能在一些中空不受压力的材料上使用,如铝合金、玻镁板等上面压贴。
传统的三聚氰胺纸片材需在基材上进行热压得到三聚氰胺板,而本发明所得柔性冷贴包覆三聚氰胺纸无需基材,可直接热压固化得到三聚氰胺。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种柔性冷贴包覆三聚氰胺纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:水性树脂30kg,辅料2kg,水20kg。其中水性树脂包括:预处理水性聚氨酯乳液20kg,丙烯酸乳液2kg,聚醋酸乙烯乳液12kg,苯丙乳液2kg,醇酸树脂5kg,叔碳乳液1kg。
预处理水性聚氨酯乳液采用如下工艺制备:将10kg氧化石墨烯加入至5kg去离子水中,置于高速研磨机中,以15000r/min的速度研磨10min,研磨压力为0.3MPa,加入30kg固含量为30%聚氨酯乳液高速搅拌2min,搅拌速度为3000r/min,送入高压反应釜中,在温度110℃反应20h,降至室温得到预处理水性聚氨酯乳液。
辅料包括:固化剂1kg,渗透剂JFC 2kg,聚二甲基硅氧烷1kg,甲基硅油5kg,过硫酸钾0.5kg,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1kg,乙醇6kg,乙二醇1kg,氨水1kg,水40kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为5:1:1混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为1:5组成。
上述柔性冷贴包覆三聚氰胺纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为112g/m2,180℃烘干40s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为60g/m2,160℃烘干60s,热压成型得到柔性冷贴包覆三聚氰胺纸。
实施例2
一种柔性冷贴包覆三聚氰胺纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:水性树脂70kg,辅料6kg,水60kg。其中水性树脂包括:预处理水性聚氨酯乳液10kg,丙烯酸乳液10kg,聚醋酸乙烯乳液4kg,苯丙乳液8kg,醇酸树脂1kg,叔碳乳液5kg。
预处理水性聚氨酯乳液采用如下工艺制备:将5kg氧化石墨烯加入至15kg去离子水中,置于高速研磨机中,以10000r/min的速度研磨20min,研磨压力为0.15MPa,加入50kg固含量为25%聚氨酯乳液高速搅拌6min,搅拌速度为2000r/min,送入高压反应釜中,在温度130℃反应15h,降至室温得到预处理水性聚氨酯乳液。
辅料包括:固化剂2kg,烷基磺酸钠1kg,聚二甲基硅氧烷2kg,含氢甲基硅油1kg,过硫酸铵0.1kg,苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体2kg,乙醇2kg,乙二醇5kg,氨水2kg,水20kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为10:4:1混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为3:8组成。
上述柔性冷贴包覆三聚氰胺纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为128g/m2,160℃烘干60s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为65g/m2,180℃烘干40s,热压成型得到柔性冷贴包覆三聚氰胺纸。
实施例3
一种柔性冷贴包覆三聚氰胺纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:水性树脂40kg,辅料3kg,水30kg。其中水性树脂包括:预处理水性聚氨酯乳液17kg,丙烯酸乳液4kg,聚醋酸乙烯乳液10kg,苯丙乳液4kg,醇酸树脂4kg,叔碳乳液2kg。
预处理水性聚氨酯乳液采用如下工艺制备:将8kg氧化石墨烯加入至8kg去离子水中,置于高速研磨机中,以14000r/min的速度研磨12min,研磨压力为0.26MPa,加入35kg固含量为28%聚氨酯乳液高速搅拌3min,搅拌速度为2800r/min,送入高压反应釜中,在温度115℃反应18h,降至室温得到预处理水性聚氨酯乳液。
辅料包括:固化剂1.3kg,烷基苯磺酸钠1.8kg,埃夫卡3777流平剂1.4kg,微晶石蜡4kg,过氧化苯甲酰0.4kg,液体丁腈橡胶1.2kg,乙醇5kg,乙二醇2kg,氢氧化钠1.3kg,水35kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为10:2.5:1.8混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为22:95组成。
上述柔性冷贴包覆三聚氰胺纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为116g/m2,175℃烘干45s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为61g/m2,165℃烘干55s,热压成型得到柔性冷贴包覆三聚氰胺纸。
实施例4
一种柔性冷贴包覆三聚氰胺纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:水性树脂60kg,辅料5kg,水50kg。其中水性树脂包括:预处理水性聚氨酯乳液13kg,丙烯酸乳液8kg,聚醋酸乙烯乳液6kg,苯丙乳液6kg,醇酸树脂2kg,叔碳乳液4kg。
预处理水性聚氨酯乳液采用如下工艺制备:将6kg氧化石墨烯加入至12kg去离子水中,置于高速研磨机中,以12000r/min的速度研磨18min,研磨压力为0.2MPa,加入45kg固含量为26%聚氨酯乳液高速搅拌5min,搅拌速度为2200r/min,送入高压反应釜中,在温度125℃反应16h,降至室温得到预处理水性聚氨酯乳液。
辅料包括:固化剂1.7kg,硫酸化蓖麻油1.2kg,埃夫卡3777流平剂1.6kg,微晶石蜡2kg,过氧化环己酮0.2kg,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1.8kg,乙醇3kg,乙二醇4kg,氢氧化钠1.7kg,水25kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为10:3.5:1.2混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为28:85组成。
上述柔性冷贴包覆三聚氰胺纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为124g/m2,165℃烘干55s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为64g/m2,175℃烘干45s,热压成型得到柔性冷贴包覆三聚氰胺纸。
实施例5
一种柔性冷贴包覆三聚氰胺纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:水性树脂50kg,辅料4kg,水40kg。其中水性树脂包括:预处理水性聚氨酯乳液15kg,丙烯酸乳液6kg,聚醋酸乙烯乳液8kg,苯丙乳液5kg,醇酸树脂3kg,叔碳乳液3kg。
预处理水性聚氨酯乳液采用如下工艺制备:将7kg氧化石墨烯加入至10kg去离子水中,置于高速研磨机中,以13000r/min的速度研磨15min,研磨压力为0.23MPa,加入40kg固含量为27%聚氨酯乳液高速搅拌4min,搅拌速度为2500r/min,送入高压反应釜中,在温度120℃反应17h,降至室温得到预处理水性聚氨酯乳液。
辅料包括:固化剂1.5kg,渗透剂JFC-E 1.5kg,迪高1484 1.5kg,聚乙烯蜡3kg,叔丁基过氧化氢0.3kg,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物1.5kg,乙醇4kg,乙二醇3kg,氢氧化钠1.5kg,水30kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为10:3:1.5混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为5:18组成。
上述柔性冷贴包覆三聚氰胺纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为120g/m2,170℃烘干50s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为62g/m2,170℃烘干50s,热压成型得到柔性冷贴包覆三聚氰胺纸。
对比例1
一种三聚氰胺浸渍纸,其原料包括:三聚氰胺树脂液与浸渍原纸。
上述三聚氰胺浸渍纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于三聚氰胺树脂液中浸渍,用计量辊挤掉多余的三聚氰胺树脂液使其上胶量为62g/m2,170℃烘干50s,热压成型得到三聚氰胺浸渍纸。
对比例2
一种三聚氰胺浸渍纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:水性树脂50kg,辅料4kg,水40kg。其中水性树脂包括:水性聚氨酯乳液15kg,丙烯酸乳液6kg,聚醋酸乙烯乳液8kg,苯丙乳液5kg,醇酸树脂3kg,叔碳乳液3kg。
辅料包括:固化剂1.5kg,渗透剂JFC-E 1.5kg,迪高1484 1.5kg,聚乙烯蜡3kg,叔丁基过氧化氢0.3kg,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物1.5kg,乙醇4kg,乙二醇3kg,氢氧化钠1.5kg,水30kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为10:3:1.5混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为5:18组成。
上述三聚氰胺浸渍纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为120g/m2,170℃烘干50s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为62g/m2,170℃烘干50s,热压成型得到三聚氰胺浸渍纸。
对比例3
一种三聚氰胺浸渍纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:预处理水性聚氨酯乳液50kg,辅料4kg,水40kg。预处理水性聚氨酯乳液采用如下工艺制备:将7kg氧化石墨烯加入至10kg去离子水中,置于高速研磨机中,以13000r/min的速度研磨15min,研磨压力为0.23MPa,加入40kg固含量为27%聚氨酯乳液高速搅拌4min,搅拌速度为2500r/min,送入高压反应釜中,在温度120℃反应17h,降至室温得到预处理水性聚氨酯乳液。
辅料包括:固化剂1.5kg,渗透剂JFC-E 1.5kg,迪高1484 1.5kg,聚乙烯蜡3kg,叔丁基过氧化氢0.3kg,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物1.5kg,乙醇4kg,乙二醇3kg,氢氧化钠1.5kg,水30kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为10:3:1.5混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为5:18组成。
上述三聚氰胺浸渍纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为120g/m2,170℃烘干50s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为62g/m2,170℃烘干50s,热压成型得到三聚氰胺浸渍纸。
对比例4
一种三聚氰胺浸渍纸,其原料包括:三聚氰胺浸渍液与浸渍原纸;三聚氰胺浸渍液包括第一浸渍液与第二涂布液。
第一浸渍液的原料包括:水性树脂50kg,辅料4kg,水40kg。其中水性树脂包括:丙烯酸乳液6kg,聚醋酸乙烯乳液8kg,苯丙乳液5kg,醇酸树脂3kg,叔碳乳液3kg。
辅料包括:固化剂1.5kg,渗透剂JFC-E 1.5kg,迪高1484 1.5kg,聚乙烯蜡3kg,叔丁基过氧化氢0.3kg,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物1.5kg,乙醇4kg,乙二醇3kg,氢氧化钠1.5kg,水30kg;固化剂由六次甲基四胺、氯化铵、三乙醇按质量比为10:3:1.5混合得到。
第二涂布液由三聚氰胺树脂、第一浸渍液按质量比为5:18组成。
上述三聚氰胺浸渍纸的制备方法,包括如下步骤:将克重为80g/m2的浸渍原纸置于第一浸渍液中浸渍,用计量辊挤掉多余的第一浸渍液使其上胶量为120g/m2,170℃烘干50s;
接着在其单侧表面涂覆第二涂布液,用计量辊挤掉多余的第二涂布液使其上胶量为62g/m2,170℃烘干50s,热压成型得到三聚氰胺浸渍纸。
将实施例5所得柔性冷贴包覆三聚氰胺纸和对比例1-4所得三聚氰胺浸渍纸进行性能测试,具体如下:将上述三聚氰胺浸渍纸热压至层积板上,热压采用冷进冷出技术,温度150℃,单位压力6MPa,时间30分钟;然后根据GB/T7911-2013标准制备拉伸样条,样条表面光滑无任何裂纹和缺口,在试件长度中心处和沿长度方向距中心25mm处分别测量三点的厚度和宽度,并计算平均值,精确值0.01mm。利用电子万能试验机测试层积板样条拉伸性能,测试温度25℃,加载速率5mm/min,每组样条数量不少于5根,最后求取每组样品平均值。
其结果如下:
|
拉伸强度,Mpa |
断裂伸长率,% |
弹性模量,Gpa |
实施例5 |
101.93 |
3.98 |
14.27 |
对比例1 |
82.54 |
3.01 |
11.33 |
对比例2 |
91.47 |
3.46 |
12.69 |
对比例3 |
95.25 |
3.67 |
13.18 |
对比例4 |
86.35 |
3.14 |
12.06 |
由上述结果可知:本发明所得三聚氰胺浸渍纸不仅拉伸强度高,而且柔韧性好,可以弯曲贴合在包覆型材上,在弯曲过程中不易损坏,大大提高生产效率和产品的质量,同时降低生产成本。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。