CN105440911A - 一种用于mdf板材的低温交联的高分子复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工涂料领域，具体涉及一种涂覆于MDF板材外表面、对MDF板材进行保护和装饰的高分子复合材料及制备方法。复合材料中各组分及质量百分含量为，聚酯树脂30～33％、环氧树脂30～33％、颜料和填料30～37％、助剂1.6～3.5％，固化促进剂0.8～1.2％，按质量百分比，将各组分混合后通过挤出机熔融挤出混合，将挤出混合物料冷却、破碎、过筛得到产品。本发明制备高分子复合涂料，贮存稳定性优异，在38℃条件下贮存2个月后，产品的胶化时间基本无变化；固化条件为130℃/15min，固化温度低、生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及化工涂料领域，具体涉及一种涂覆于MDF板材外表面、对MDF板材进行保护和装饰的高分子复合材料及制备方法。
背景技术
目前MDF板材表面的处理工序综合起来分为：表面机械加工、贴面装饰、涂饰三步。其中涂饰一般采用油漆或紫外光固化涂料，在喷涂油漆的工序为：批腻子→打磨→喷漆(表面有缺陷再重复整套工序)，工序周期至少4天，劳动效率低，产生VOC排放，污染环境，影响工人健康。而紫外光固化涂料只适合平面施工，对于各种形状和边缘部位光线无法照射的部位无法固化，因此应用受限制。现在市场上也有部分低温粉末涂料在MDF板材上进行应用，但基于固化促进剂的原因，该类产品的烘烤过程中，易黄变，不适合生产浅色产品，而且贮存稳定性差，在30℃条件下贮存2个月，产品的胶化时间就会明显缩短，影响了产品的正常使用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，该高分子复合材料的成膜温度低，即130℃/15min固化，施工过程中无VOC排放，属于环境友好型产品，产品产用流水线施工，烘烤固化后，产品冷却至常温就可以进行下一道组装工序，劳动生产效率快，可制成各种颜色和纹理。
本发明的高分子复合材料中各组分及质量百分含量为：聚酯树脂30～33％、环氧树脂30～33％、颜料和填料30～37％、助剂1.6～3.5％，固化促进剂0.8～1.2％，
其中，聚酯树脂为多元醇和多元羧酸聚合而成的端羧基聚酯树脂，其酸值为65～75mgKOH/g，Tg为52～56℃，
环氧树脂为固化剂，该环氧树脂为环氧氯丙烷和双酚A通过两步法聚合而成的双酚A型环氧树脂，其环氧当量为780～850g/eq，软化点为92～102℃，有机氯离子含量≤0.5％，无机氯离子含量≤300ppm，
填料平均粒径≤10μm，具体为硫酸钡、高岭土或碳酸钙其中一种或多种，颜料为钛白粉、立德粉、炭黑、大红粉、酞箐蓝、孔雀绿或偶淡黄，
助剂包括流平剂、分散剂、脱气剂、松散剂、砂纹剂，其中，流平剂包括丙烯酸酯共聚物，分散剂包括甲基丙烯酸和苯乙烯的共聚物，脱气剂包括安息香或酰胺蜡，松散剂包括气相二氧化硅或氧化铝C，砂纹剂包括聚四氟乙烯蜡粉，
固化促进剂为2MA-OK或苯氨基甲酰基咪唑(结构式如下)，利用这两种固化促进剂产品自身结构特点，提高了高分子复合材料在固化前的贮存稳定性能，使其在80℃以下基本无反应，但是却有效地降低了复合材料成膜时的固化温度，
(X为H)。
本发明还提供了一种上述用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料的制备方法：按质量百分比，将各组分投入混料釜进行混合，将混合好的物料通过挤出机进行熔融挤出混合，将挤出混合物料进行冷却，用破碎机将物料进行破碎，再用空气分级磨进行细粉碎和分级，最后用旋转筛分级过筛得到产品。
本发明的有益效果在于：本发明制备高分子复合涂料，在80℃以下基本无化学反应，贮存稳定性优异，在38℃条件下贮存2个月后，产品的胶化时间基本无变化；产品采用高压静电喷涂在经过机械加工或贴面装饰的MDF板材上，通过红外线和热风循环的加热方式固化，固化条件为130℃/15min，固化温度低、生产效率高，在固化过程中不易产生黄变，无VOC排放(同时通过130℃烘烤可去除MDF板材中的甲醛含量)，固化后的板材可直接进行下道工序安装，节约时间。
本发明采用端羧基聚酯树脂和双酚A型环氧树脂，在固化促进剂2MA-OK或苯氨基甲酰基咪唑的作用下，环氧基团与聚酯树脂的羧基进行反应，交联成膜，交联后的高分子复合物耐冲击强度可达50kg/cm，柔韧性1mm，附着力0级，有机复合物的物理机械性能和耐老化性能优异，制备工艺简单，可显著提高劳动生产效率，适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明中高分子复合材料的制备方法工艺流程图。
具体实施方式
以下各实施例中聚酯树脂均为多元醇和多元羧酸聚合而成的端羧基聚酯树脂，聚酯树脂的其酸值为65～75mgKOH/g，Tg为52～56℃；所用固化剂为环氧树脂，环氧当量为780～850g/eq，软化点为92～102℃，有机氯离子含量≤0.5％，无机氯离子含量≤300ppm；颜料为耐热性达到180℃以上，各种不含重金属的着色颜料或金红石型钛白粉。
实施例1
一种用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，具有如下配方(各组分为质量份数)：聚酯树脂(HH-2562)33份、E-12环氧树脂(GES904)33份、NR950钛白23份、硫酸钡7.6份、2MA-OK1.2份、流平剂1.2份、分散剂0.7份、安息香脱气剂0.3份。
实施例2
一种用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，具有如下配方(各组分为质量份数)：聚酯树脂(HH-2562)30份、E-12环氧树脂(GES904)30份、NR950钛白23份、硫酸钡14份、苯氨基甲酰基咪唑1.2份、砂纹剂0.2份、聚乙烯蜡粉1.3、安息香脱气剂0.3份。
对比实施例1
将实施例1中固化促进剂替换为2-甲基咪唑或2-乙基咪唑，其它组份及含量不变(对比实施例1与原实施例1内容大致相同，仅将其中固化促进剂品种作了改变，以说明固化促进剂对产品生产和贮存稳定性的影响)。
对比实施例2
将实施例2中固化促进剂替换为2-苯基咪唑啉，其它组份及含量不变(对比实施例2与原实施例2内容大致相同，仅将其中固化促进剂品种作了改变，以说明固化促进剂对产品生产和贮存稳定性的影响)。
上述各实施例、对比实施例中的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料制备方法如下：
按重量份数，将各组分投入混料釜进行混合5min，将混合好的物料通过挤出机进行熔融挤出(118℃～122℃)混合，将挤出混合物料进行冷却，用破碎机将物料破碎到厚2.5mm以下、长和宽20mm以下，再用空气分级磨进行细粉碎和分级，最后用旋转筛分级过筛得到产品，筛网目数为180目。各实施例、对比实施例所得产品的固化工艺以及各性能数据如下表：
经过对比上表中数据可知，虽然对比实施例1和对比实施例2中仅将固化促进剂的品种做了改变，但是对最终性能方面影响很大，如生产难易程度(这里指的是挤出操作的难易程度：本发明需要在120℃左右条件下熔融挤出，对比实施例1、2中由于复合材料的活性太强，在挤出过程中容易发生反应，导致部分涂料提前固化形成废品，影响正常生产，造成浪费；而实施例1、2中不存在这一现象。)、耐黄变性、贮存稳定性、长时间贮存后的外观等都有较大的影响。可见，在本申请配方条件下，选取合适固化促进剂对性能有了很大的提高；此外，砂纹剂的添加可改变产品的外观，使产品具有磨砂效果。
Claims (10)
1.一种用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的复合材料包括聚酯树脂、环氧树脂、颜料、填料、助剂和固化促进剂。
2.如权利要求1所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的复合材料中各组分及质量百分含量为，聚酯树脂30～33％、环氧树脂30～33％、颜料和填料30～37％、助剂1.6～3.5％，固化促进剂0.8～1.2％。
3.如权利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的固化促进剂为2MA-OK或苯氨基甲酰基咪唑。
4.如权利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的聚酯树脂为多元醇和多元羧酸聚合而成的端羧基聚酯树脂，其酸值为65～75mgKOH/g，Tg为52～56℃。
5.如权利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的环氧树脂为环氧氯丙烷和双酚A通过两步法聚合而成的双酚A型环氧树脂，其环氧当量为780～850g/eq，软化点为92～102℃，有机氯离子含量≤0.5％，无机氯离子含量≤300ppm。
6.如权利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的颜料为钛白粉、立德粉、炭黑、大红粉、酞箐蓝、孔雀绿或偶淡黄。
7.如权利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的填料为硫酸钡、高岭土或碳酸钙其中一种或多种，平均粒径≤10μm。
8.如权利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料，其特征在于：所述的助剂包括流平剂、分散剂、脱气剂、松散剂、砂纹剂。
9.如权利要求2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法为，按质量百分比，将各组分混合后通过挤出机熔融挤出混合，将挤出混合物料冷却、破碎、过筛得到产品。
10.如权利要求9所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子复合材料的制备方法，其特征在于：过筛所用的筛网目数为160目～200目。
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Denomination of invention: A low-temperature cross-linked polymer composite material for MDF sheets and its preparation method Granted publication date: 20181116 Pledgee: Zijin Trust Co.,Ltd. Pledgor: JIANGSU LANLING POLYMER MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2024980002868 |