一種用于mdf板材的低溫交聯的高分子復合材料及其制備方法
【技術領域】
[00011本發明涉及化工涂料領域，具體涉及一種涂覆于MDF板材外表面、對MDF板材進行 保護和裝飾的高分子復合材料及制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前MDF板材表面的處理工序綜合起來分為:表面機械加工、貼面裝飾、涂飾三步。 其中涂飾一般采用油漆或紫外光固化涂料，在噴涂油漆的工序為:批膩子-打磨-噴漆(表 面有缺陷再重復整套工序），工序周期至少4天，勞動效率低，產生V0C排放，污染環境，影響 工人健康。而紫外光固化涂料只適合平面施工，對于各種形狀和邊緣部位光線無法照射的 部位無法固化，因此應用受限制。現在市場上也有部分低溫粉末涂料在MDF板材上進行應 用，但基于固化促進劑的原因，該類產品的烘烤過程中，易黃變，不適合生產淺色產品，而且 貯存穩定性差，在30°C條件下貯存2個月，產品的膠化時間就會明顯縮短，影響了產品的正 常使用。

【發明內容】

[0003] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合 材料，該高分子復合材料的成膜溫度低，即130°C/15min固化，施工過程中無 V0C排放，屬于 環境友好型產品，產品產用流水線施工，烘烤固化后，產品冷卻至常溫就可以進行下一道組 裝工序，勞動生產效率快，可制成各種顏色和紋理。
[0004] 本發明的高分子復合材料中各組分及質量百分含量為：聚酯樹脂30~33%、環氧 樹脂30~33%、顏料和填料30~37%、助劑1.6~3.5%，固化促進劑0.8~1.2%，
[0005] 其中，聚酯樹脂為多元醇和多元羧酸聚合而成的端羧基聚酯樹脂，其酸值為65~ 75mgK0H/g，Tg為52~56°C，
[0006] 環氧樹脂為固化劑，該環氧樹脂為環氧氯丙烷和雙酚A通過兩步法聚合而成的雙 酚A型環氧樹脂，其環氧當量為780~850g/eq，軟化點為92~102°C，有機氯離子含量< 0 · 5 %，無機氯離子含量< 300ppm，
[0007] 填料平均粒徑< ΙΟμπι，具體為硫酸鋇、高嶺土或碳酸|丐其中一種或多種，顏料為鈦 白粉、立德粉、炭黑、大紅粉、酞箐藍、孔雀綠或偶淡黃，
[0008] 助劑包括流平劑、分散劑、脫氣劑、松散劑、砂紋劑，其中，流平劑包括丙烯酸酯共 聚物，分散劑包括甲基丙烯酸和苯乙烯的共聚物，脫氣劑包括安息香或酰胺蠟，松散劑包括 氣相二氧化硅或氧化鋁C，砂紋劑包括聚四氟乙烯蠟粉，
[0009] 固化促進劑為2ΜΑ-0Κ或苯氨基甲酰基咪唑（結構式如下），利用這兩種固化促進劑 產品自身結構特點，提高了高分子復合材料在固化前的貯存穩定性能，使其在80°C以下基 本無反應，但是卻有效地降低了復合材料成膜時的固化溫度，
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[0012] 本發明還提供了一種上述用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料的制備方 法:按質量百分比，將各組分投入混料釜進行混合，將混合好的物料通過擠出機進行熔融擠 出混合，將擠出混合物料進行冷卻，用破碎機將物料進行破碎，再用空氣分級磨進行細粉碎 和分級，最后用旋轉篩分級過篩得到產品。
[0013] 本發明的有益效果在于:本發明制備高分子復合涂料，在80°C以下基本無化學反 應，貯存穩定性優異，在38°C條件下貯存2個月后，產品的膠化時間基本無變化;產品采用高 壓靜電噴涂在經過機械加工或貼面裝飾的MDF板材上，通過紅外線和熱風循環的加熱方式 固化，固化條件為130°C/15min，固化溫度低、生產效率高，在固化過程中不易產生黃變，無 V0C排放（同時通過130°C烘烤可去除MDF板材中的甲醛含量），固化后的板材可直接進行下 道工序安裝，節約時間。
[0014] 本發明采用端羧基聚酯樹脂和雙酚A型環氧樹脂，在固化促進劑2MA-0K或苯氨基 甲酰基咪唑的作用下，環氧基團與聚酯樹脂的羧基進行反應，交聯成膜，交聯后的高分子復 合物耐沖擊強度可達50kg/cm，柔韌性1mm，附著力0級，有機復合物的物理機械性能和耐老 化性能優異，制備工藝簡單，可顯著提高勞動生產效率，適合工業化生產。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明中高分子復合材料的制備方法工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0016] 以下各實施例中聚酯樹脂均為多元醇和多元羧酸聚合而成的端羧基聚酯樹脂，聚 酯樹脂的其酸值為65~75mgK0H/g，Tg為52~56°C;所用固化劑為環氧樹脂，環氧當量為780 ~850g/eq，軟化點為92~102°C，有機氯離子含量< 0.5 %，無機氯離子含量< 300ppm;顏料 為耐熱性達到180°C以上，各種不含重金屬的著色顏料或金紅石型鈦白粉。
[00Π ] 實施例1
[0018] -種用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，具有如下配方(各組分為質量份 數） ：聚酯樹脂(HH-2562)33份、E-12環氧樹脂(GES904)33份、NR950鈦白23份、硫酸鋇7.6份、 2MA-0K1.2份、流平劑1.2份、分散劑0.7份、安息香脫氣劑0.3份。
[0019] 實施例2
[0020] -種用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，具有如下配方(各組分為質量份 數）：聚酯樹脂(HH-2562)30份、E-12環氧樹脂(GES904)30份、NR950鈦白23份、硫酸鋇14份、 苯氨基甲酰基咪唑1.2份、砂紋劑0.2份、聚乙烯蠟粉1.3、安息香脫氣劑0.3份。
[0021] 對比實施例1
[0022] 將實施例1中固化促進劑替換為2-甲基咪唑或2-乙基咪唑，其它組份及含量不變 (對比實施例1與原實施例1內容大致相同，僅將其中固化促進劑品種作了改變，以說明固化 促進劑對產品生產和貯存穩定性的影響）。
[0023]對比實施例2
[0024]將實施例2中固化促進劑替換為2-苯基咪唑啉，其它組份及含量不變(對比實施例 2與原實施例2內容大致相同，僅將其中固化促進劑品種作了改變，以說明固化促進劑對產 品生產和貯存穩定性的影響）。
[0025]上述各實施例、對比實施例中的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料制備 方法如下：
[0026] 按重量份數，將各組分投入混料釜進行混合5min，將混合好的物料通過擠出機進 行熔融擠出（118°C~122°C)混合，將擠出混合物料進行冷卻，用破碎機將物料破碎到厚 2.5mm以下、長和寬20mm以下，再用空氣分級磨進行細粉碎和分級，最后用旋轉篩分級過篩 得到產品，篩網目數為180目。各實施例、對比實施例所得產品的固化工藝以及各性能數據 如下表：
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[0028] 經過對比上表中數據可知，雖然對比實施例1和對比實施例2中僅將固化促進劑的 品種做了改變，但是對最終性能方面影響很大，如生產難易程度(這里指的是擠出操作的難 易程度:本發明需要在120°C左右條件下熔融擠出，對比實施例1、2中由于復合材料的活性 太強，在擠出過程中容易發生反應，導致部分涂料提前固化形成廢品，影響正常生產，造成 浪費;而實施例1、2中不存在這一現象。）、耐黃變性、貯存穩定性、長時間貯存后的外觀等都 有較大的影響。可見，在本申請配方條件下，選取合適固化促進劑對性能有了很大的提高； 此外，砂紋劑的添加可改變產品的外觀，使產品具有磨砂效果。
【主權項】
1. 一種用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所述的復合材料包括 聚酯樹脂、環氧樹脂、顏料、填料、助劑和固化促進劑。2. 如權利要求1所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所述 的復合材料中各組分及質量百分含量為，聚酯樹脂30~33%、環氧樹脂30~33%、顏料和填 料30~37%、助劑1.6~3.5%，固化促進劑0.8~1.2%。3. 如權利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所 述的固化促進劑為2MA-OK或苯氨基甲酰基咪唑。4. 如權利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所 述的聚酯樹脂為多元醇和多元羧酸聚合而成的端羧基聚酯樹脂，其酸值為65~75mgKOH/g， Tg為 52 ~56°C。5. 如權利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所 述的環氧樹脂為環氧氯丙烷和雙酚A通過兩步法聚合而成的雙酚A型環氧樹脂，其環氧當量 為780~850g/eq，軟化點為92~102°C，有機氯離子含量< 0.5%，無機氯離子含量< 300ppm〇6. 如權利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所 述的顏料為鈦白粉、立德粉、炭黑、大紅粉、酞箐藍、孔雀綠或偶淡黃。7. 如權利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所 述的填料為硫酸鋇、高嶺土或碳酸鈣其中一種或多種，平均粒徑<ΙΟμπι。8. 如權利要求1或2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料，其特征在于:所 述的助劑包括流平劑、分散劑、脫氣劑、松散劑、砂紋劑。9. 如權利要求2所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料的制備方法，其特征 在于:所述制備方法為，按質量百分比，將各組分混合后通過擠出機熔融擠出混合，將擠出 混合物料冷卻、破碎、過篩得到產品。10. 如權利要求9所述的用于涂覆在MDF板材表面的高分子復合材料的制備方法，其特 征在于:過篩所用的篩網目數為160目~200目。
【專利摘要】本發明涉及化工涂料領域，具體涉及一種涂覆于MDF板材外表面、對MDF板材進行保護和裝飾的高分子復合材料及制備方法。復合材料中各組分及質量百分含量為，聚酯樹脂30～33％、環氧樹脂30～33％、顏料和填料30～37％、助劑1.6～3.5％，固化促進劑0.8～1.2％，按質量百分比，將各組分混合后通過擠出機熔融擠出混合，將擠出混合物料冷卻、破碎、過篩得到產品。本發明制備高分子復合涂料，貯存穩定性優異，在38℃條件下貯存2個月后，產品的膠化時間基本無變化；固化條件為130℃/15min，固化溫度低、生產效率高。
【IPC分類】C09D7/12, C09D163/00, C09D167/00
【公開號】CN105440911
【申請號】CN201510964825
【發明人】程軍, 陳益峰, 潘锎, 周建新, 吳潤澤, 王桂銀, 梁曉江
【申請人】江蘇蘭陵高分子材料有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月18日