關(guān)于改性三聚氰胺浸漬膠的研究

林海青

摘 要 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)不同配方制取三聚氰胺浸漬膠，在此過(guò)程中使用不同摩爾比，不同的pH，不同改性劑，之后通過(guò)各種儀器測(cè)試膠液的性能，并得到一種綜合性能較好的浸漬用三聚氰胺膠。然后，用不同種類(lèi)，不同加量的耐磨材料對(duì)其進(jìn)行改性，最后采用合適的浸漬工藝和熱壓工藝使得貼面產(chǎn)品的耐磨轉(zhuǎn)數(shù)明顯提高。

關(guān)鍵詞 三聚氰胺改性;耐磨性;裝飾貼面

1 高耐磨三聚氰胺浸漬膠

1.1 高耐磨性浸漬紙研究中存在的問(wèn)題

企業(yè)在試制和生產(chǎn)中還存在或多或少的問(wèn)題，如耐磨顆粒晶體外露，顆粒分布不均勻，板面反白花點(diǎn)，清晰度、透明度差等現(xiàn)象，有待進(jìn)一步改進(jìn)攻克。

1.2 改性三聚氰胺的耐磨材料

資料顯示常用的耐磨材料有SiC、Al2O3、SiO2、TiO2、Al2 （SO4）3，目前在木制品生產(chǎn)中用得較多的是Al2O3。本次研究針對(duì)不同耐磨材料Al2O3、SiO2在不同粒徑（包括微米和納米），不同加量時(shí)對(duì)貼面產(chǎn)品表面質(zhì)量和耐磨的影響。并在此過(guò)程中初步探索耐磨膠的浸漬和貼面工藝對(duì)耐磨的影響[1]。

2 耐磨膠貼面

2.1 耐磨膠貼面存在問(wèn)題與原因分析

目前在企業(yè)試制的過(guò)程中仍存在耐磨顆粒晶體外露，顆粒分布不均勻，板面反白花點(diǎn)，清晰度、透明度差等問(wèn)題。以上問(wèn)題均與耐磨材料在膠液中的分散性，浸漬工藝，熱壓貼面工藝有關(guān)。

2.2 解決辦法

解決耐磨顆粒在膠液中的分散性即防止耐磨顆粒在浸漬過(guò)程中下沉至膠液底部可用適當(dāng)運(yùn)用懸浮劑延長(zhǎng)其沉降時(shí)間。目前所用懸浮劑為海藻酸鈉與微晶纖維素加溶劑配比得來(lái)。在浸漬工藝中適當(dāng)控制浸膠量，干燥時(shí)控制預(yù)固化度等指標(biāo)可在一定程度改善以上問(wèn)題。

在熱壓工藝時(shí)選擇適合的熱壓時(shí)間、熱壓溫度、熱壓壓力均有利解決以上問(wèn)題。在后續(xù)試驗(yàn)過(guò)程中可采用三因素正交試驗(yàn)加以分析[2]。

3 耐磨膠的制備及貼面工藝

3.1 采用微米級(jí)三氧化二鋁、納米三氧化二鋁、納米二氧化鈦制取耐磨膠

在1.6的基礎(chǔ)上制得原膠（加耐磨材料之前膠液）后，為保證浸漬紙貼面后充分固化需加入適量的固化劑，為保證Al2O3均勻分布并懸浮于液體膠中，這可以通過(guò)降低沉淀速度得以實(shí)現(xiàn)，在此使用懸浮劑得以實(shí)現(xiàn)。制膠步驟：①采用1.6配方制得原膠。②加適量固化劑。③加適量懸浮劑。④加入膠液質(zhì)量的12%加入不同種類(lèi)耐磨材料機(jī)械攪拌30min。

3.2 耐磨MF樹(shù)脂浸漬貼面

（1）手工浸漬工藝。①將一定大小普通表層木紋紙（克重為80g/m2的原紙）鼓風(fēng)干燥箱烘至絕干。②將木紋紙雙面浸原膠25s，之后刮去紙張表層流動(dòng)的膠液，后懸掛晾干15min。③用原膠再次雙面浸膠150s，之后去紙張表層流動(dòng)的膠液。④將二次浸膠的木紋紙放置于鼓風(fēng)干燥箱并在120℃烘150s。⑤將烘干后的木紋紙裁下一塊稱(chēng)重并計(jì)算浸膠量。⑥使用噴涂工藝將耐磨膠噴在木紋紙有木紋紙一側(cè)。并分別控制每平方米耐磨材料的含量為0g/m2，30g/m2，40g/m2，50g/m2（為保證達(dá)到合適的浸膠量可采用噴涂-干燥-噴涂的工藝）。⑦將噴過(guò)耐磨材料的木紋紙放在鼓風(fēng)干燥箱120℃烘150s使其達(dá)到一定的預(yù)固化度。

（2）熱壓工藝選擇及結(jié)果分析

使用8mm后中密度纖維板（MDF）為基材，帶有不同耐磨材料含量的木紋紙為貼面材料，進(jìn)行熱壓。為保證得到相對(duì)最優(yōu)的熱壓條件采用三因素（熱壓壓力，熱壓時(shí)間，熱壓溫度）正交試驗(yàn)后分別測(cè)試其耐磨轉(zhuǎn)數(shù)，之后通過(guò)比較貼面產(chǎn)品耐磨轉(zhuǎn)數(shù)及表面質(zhì)量得到最優(yōu)工藝。熱壓溫度分別為150℃，170℃，190℃;壓力（表壓力）分別為2MP，2.5MP，3MP;熱壓時(shí)間分別為90s，120s，150s。最終得出相對(duì)最優(yōu)熱壓條件為：熱壓壓力（表壓力）2.5MP熱壓時(shí)間2min熱壓溫度190℃。

2.5MP（表壓力）壓力條件最優(yōu)其原因在于：為保證單位面積上耐磨材料的克重，所以浸漬紙的浸膠量都相對(duì)較大，尤其是在木紋紙一側(cè)膠層較厚。如果熱壓壓力太大則會(huì)將膠液擠出從而使單位面積上耐磨材料的克重不足影響耐磨性能，如果壓力太小貼面產(chǎn)品的表面會(huì)產(chǎn)生乳狀斑點(diǎn)故壓力需適中。

熱壓溫度為190℃時(shí)間為120s條件最優(yōu)其原因在于：膠液在熱壓過(guò)程中的固化需要適合的條件，未完全固化或固化過(guò)度引起膠層老化都會(huì)影響貼面產(chǎn)品的耐磨性能[3]。

4 耐磨測(cè)試及結(jié)果分析

4.1 耐磨測(cè)試步驟及方法

耐磨測(cè)試按國(guó)標(biāo)按GB/T15102-2008《浸漬膠膜紙飾面人造板》中耐磨性能測(cè)試方法進(jìn)行。即：①制作110×110mm耐磨貼面的試件。②使用磨耗儀進(jìn)行測(cè)試（每500轉(zhuǎn)后更換砂紙）。

4.2 表面質(zhì)量結(jié)果分析及討論

從以上圖片三種貼面產(chǎn)品可明顯看出納米三氧化二鋁耐磨貼面產(chǎn)品表面質(zhì)量?jī)?yōu)于微米三氧化二鋁耐磨貼面優(yōu)于納米二氧化鈦耐磨貼面。圖片中均出現(xiàn)白色膠層對(duì)木紋紙上圖案有一定程度的遮蓋，因此對(duì)產(chǎn)品的表面質(zhì)量有較大的影響。這是因?yàn)樵谀湍ゲ牧霞尤霑r(shí)透明的膠液成乳白色，完成浸漬和噴涂后在木紋紙有木紋一側(cè)形成了耐磨膠層，因此對(duì)木紋紙有一定的遮蓋作用。

4.3 耐磨性能結(jié)果分析及討論

通過(guò)上述耐磨試驗(yàn)及得出的耐磨曲線可以得出以下結(jié)論：①在相同情況下納米三氧化二鋁的耐磨性能優(yōu)于微米級(jí)三氧化二鋁。②納米三氧化二鋁耐磨性能優(yōu)于納米二氧化鈦。③在一定范圍內(nèi)隨著每平方米耐磨材料增加耐磨轉(zhuǎn)數(shù)顯著提高。結(jié)論分析：納米三氧化二鋁的耐磨性能優(yōu)于微米級(jí)三氧化二鋁的原因在于，納米三氧化二鋁的粒徑相對(duì)微米三氧化二鋁的粒徑更小，其耐磨顆粒更容易被浸漬膠液包覆使其在耐磨性能測(cè)試時(shí)不易被磨掉，從而增加其耐磨轉(zhuǎn)數(shù)。與此同時(shí)，在一定范圍內(nèi)每平方米耐磨材料越多也就是浸漬膠液中包覆的耐磨顆粒越多，其耐磨性能也會(huì)提高。

4.4 前瞻

總體來(lái)說(shuō)，使用上述工藝制成的耐磨貼面產(chǎn)品在耐磨轉(zhuǎn)數(shù)上還都不能滿(mǎn)足強(qiáng)化地板的貼面需求，但仍可用于其他對(duì)耐磨要求較低的木質(zhì)品貼面。為達(dá)到強(qiáng)化地板4000轉(zhuǎn)以上耐磨轉(zhuǎn)數(shù)的要求仍然可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步改善以達(dá)到要求。首先，從改善表面質(zhì)量來(lái)看。目前存在問(wèn)題主要為貼面產(chǎn)品上出現(xiàn)乳狀斑點(diǎn)和耐磨膠層有遮擋木紋紙圖案的趨勢(shì)?？刹蛇m當(dāng)提高基材的厚度偏差和清刷或更換拋光板，并保證壓機(jī)上下壓板間的壓力均衡，有利減少貼面產(chǎn)品上出現(xiàn)的乳狀斑點(diǎn)。耐磨材料加入時(shí)可適當(dāng)用SiO2替代一部分的TiO2或Al2O3，因?yàn)樯鲜鋈N材料的耐磨膠液中加入SiO2的膠液更為透明，遮蓋力較弱。其次，從改善耐磨轉(zhuǎn)數(shù)上來(lái)看。可以改善浸漬工藝，適當(dāng)提高干燥后的預(yù)固化度，這有利耐磨轉(zhuǎn)數(shù)的提高。保證耐磨顆粒完全包覆在膠液中，防止耐磨顆粒裸露，這對(duì)耐磨轉(zhuǎn)數(shù)有直接的影響。最后，高耐磨性浸漬膠液仍有待后續(xù)的研究，使其耐磨性有更大的提高，從而可以更廣泛地應(yīng)用于有更高耐磨要求的產(chǎn)品中，如強(qiáng)化地板的貼面。

5 結(jié)束語(yǔ)

初步得出以下結(jié)論：在一定條件下耐磨材料的粒徑越小耐磨轉(zhuǎn)數(shù)越高，耐磨材料加量在一定范圍內(nèi)加量越多耐磨轉(zhuǎn)數(shù)越高，在相同條件下三氧化二鋁對(duì)貼面產(chǎn)品耐磨轉(zhuǎn)數(shù)的影響優(yōu)于二氧化鈦。

參考文獻(xiàn)

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