中纤板粉末喷涂工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及涂装工艺，具体涉及一种中纤板粉末喷涂工艺。本发明所述的中纤板粉末喷涂工艺，包括依次对中纤板进行表面前处理、水性树脂封底、静电粉末喷涂、加热固化各个步骤，其特点是在水性树脂封底后的中纤板表面涂覆导电液后，再进行静电粉末喷涂。本发明通过对中纤板板体进行切割、粗磨、细磨等表面前处理，控制水分至6-8％，又经水性树脂封底及砂磨、导电液的涂覆等工序，保证良好的上粉率；采用静电喷枪进行低温固化粉末涂料的喷涂，其与底材具有极高的附着力，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性能、电气绝缘性能优异。
【专利说明】中纤板粉末喷涂工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂装工艺，具体涉及一种中纤板粉末喷涂工艺。
【背景技术】
[0002] 随着环保意识的增强和环保法规的健全，传统溶剂型涂料因含有挥发性有机化合 物VOC以及有害空气污染物的使用越来越受到限制，而粉末涂料喷涂可以赋予被涂底材很 好的抗划伤性和抗污性，提供各种颜色和效果的表面装饰外观。MDF的粉末涂料涂装由于其 综合涂装成本比传统涂装工艺喷漆和压膜低，而且还具有无挥发性有机物排放、效率高、涂 膜机械性能好等优点，将成为今后MDF涂装的主流。
[0003] 粉末涂料涂装MDF与其他装饰膜和涂膜相比，粉末涂膜不易被破坏，涂装后的工 件一般不需要补涂，工件返工率低，节省成本；粉末涂料具有优异的附着力、硬度、耐冲击 性、耐磨性和耐化学品性；粉末涂料为MDF形状的设计提供了更大的灵活性，适合于曲面等 不规则形状的涂敷，涂装产品可实现边缘无缝；粉末涂料在喷涂和烘烤时均无溶剂产生，降 低环境污染；过喷的粉末可回收利用，工艺操作简单，利用率高；可得到不同颜色、光泽、纹 路的装饰效果；喷涂效率高，节约能源。
[0004] 面对上述优点和巨大的市场需求，目前我国之所以没有形成MDF粉末喷涂大规模 的商业化运作，主要原因在于MDF粉末喷涂具有很高的技术含量，需要一定规模的前期投 资。要达到高的质量，特别是保证板材边缘长期不开裂，需要掌握MDF板材的质量控制、喷 涂线设计和控制、粉末涂料性能设计和最终产品的质量检测以及这四个方面的技术保证。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种操作方便、可实施性强的中纤板粉末喷涂工艺，有效避 免中纤板侧面产生裂纹，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，涂膜收缩小、硬度 高、耐磨性好，抗腐蚀性能、电气绝缘性能优异。
[0006] 本发明所述的中纤板粉末喷涂工艺，包括依次对中纤板进行表面前处理、水性树 脂封底、静电粉末喷涂、加热固化各个步骤，其特点是在水性树脂封底后的中纤板表面涂覆 导电液后，再进行静电粉末喷涂。
[0007] 所述的导电液为塑胶表面导电剂，导电液优选东莞市圣诺塑胶材料有限公司提供 的塑胶表面导电剂FD1020,导电液涂覆量为每立方米板材5_8g。本发明在中纤板表面涂覆 导电液再进行静电粉末喷涂，增强了粉末与中纤板之间的附着力，使得固化后的涂膜耐腐 蚀性、耐化学药品性和电气绝缘性优异，涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好。
[0008] 所述的表面前处理工艺是对中纤板进行切割、粗磨、砂磨，并控制水分含量在 6-8 % 〇
[0009] 所述的水性树脂封底是对经过表面处理的中纤板喷涂水性树脂，然后打磨，喷涂 水性树脂及打磨的次数为2-3次；
[0010] 水性树脂由以下质量百分数的原料制成：
[0011] 不饱和树脂 62-90% 固化剂 0-6.7% 纳米TiO2粒子 1.5-30% 水溶性透明胶水 1.8-3%。
[0012] 所述的不饱和树脂为低粘度不饱和聚酯树脂，优选不饱和聚酯树脂M-162#，济南 绿洲复合材料有限公司提供。
[0013] 所述的固化剂为水乳化型无溶剂聚异氰酸酯，优选山东华诚高科胶黏剂有限公司 固化剂CN-7。
[0014] 所述的纳米TiO2粒子是一种超亲水金红石型纳米TiO2粒子，优选VK-T25H，宣城 晶瑞新材料有限公司提供。
[0015] 所述的水溶性透明胶水优选368A，东莞市三聚胶黏剂科技有限公司提供。
[0016] 所述的静电粉末喷涂是将上述经过水性树脂封底处理的中纤板悬挂于输送链上， 采用静电喷枪对中纤板表面进行低温固化粉末涂料的喷涂。
[0017] 所述的静电粉末喷涂使用的输送链采用匀速直线运动，速度为l-2m/min，静电 粉末喷涂使用的干燥气源压力为〇. 6-0.SMPa;静电喷枪枪头距离中纤板表面的距离为 250-300mm。干燥气源供喷枪喷粉、供粉中心流化、喷房清理、粉末回收、清理工件等使用。所 述的静电喷枪为单道或双道。
[0018] 所述的低温固化粉末为朗法博粉末涂装科技有限公司的产品，可喷涂不同颜色， 满足各种表面装饰要求，固化条件为130_150°C/5-8min。
[0019] 所述的低温固化粉末涂料由以下质量百分比的原料制成：
[0020] 环氧树脂 20-45%; 聚酯树脂 20-45%; 功能助剂 2.5-5.7% 填料 5-30%: 颜料 0.8-25%； 固化促进剂 0.1-0.5%。
[0021] 所述的环氧树脂优选广州市源创化工有限公司提供的903H。
[0022] 所述的聚酯树脂优选安徽神剑新材股份有限公司提供的SJ4700。
[0023] 所述的固化促进剂为聚酯低温促进剂和环氧树脂固化促进剂任意比例的组合物。 聚酯低温促进剂优选青岛嘉德瑞工贸有限公司提供的TE-230。环氧树脂固化促进剂优选广 州天珑高分子材料科技有限公司提供的301Q。
[0024] 所述的功能助剂包括流平剂、消泡剂和脱气剂。其中：
[0025] 所述的流平剂优选广州天珑高分子材料科技有限公司的PV88。
[0026] 所述的消泡剂优选宁波南海化学有限公司的安息香，化学名称为1，2-二苯 基-2-羟基-1-乙酮。
[0027] 所述的脱气剂优选德国毕克化学有限公司的CERAFLOUR 961，成分为改性聚乙烯 赌。
[0028] 所述的填料优选淄博宏方制动材料厂提供的硫酸钡。
[0029] 所述的颜料的种类根据实际生产的产品进行添加即可。
[0030] 所述的加热固化是中纤板在中波红外加热炉中经过熔平段、固化段的加热，完成 固化；熔平段和固化段两侧均设置中波红外辐照装置。其中，熔平段长度为300cm，温度设 置为180-190°C，固化段长度为760cm，温度设置为160-170°C，熔平段与固化段间隔20cm， 中波红外福照装置高度为50cm。
[0031] 所述中纤板是指以木质纤维或其他植物纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的 胶黏剂制成的密度在〇. 65-0. 88g/cm3的板材。
[0032] 本发明所述的中纤板粉末喷涂工艺，具体包括以下步骤：
[0033] (1)对中纤板进行表面处理：板材经切割、粗磨、砂磨等常规木质板材处理工艺， 保证表面光滑平整，无锐利边角，控制水分含量在6-8%;
[0034] (2)水性树脂封底：对经过表面处理的中纤板喷涂水性树脂进行封底，并按照从 粗到细的砂纸规格进行常规表面及尖锐棱角的打磨；
[0035] (3)涂覆导电液：对经过水性树脂封底的板材表面涂覆导电液，涂抹均匀；
[0036] (4)静电粉末喷涂：对涂覆导电液后的板材表面进行静电喷枪低温固化粉末涂料 喷'涂。
[0037] (5)加热固化：采用中波红外脉冲辐照加热固化静电粉末喷涂后的板材；
[0038] (6)检查及修复。
[0039] 本发明具有以下有益效果：
[0040] 本发明通过对中纤板板体进行切割、粗磨、细磨等表面前处理，控制水分至6-8%， 又经水性树脂封底及砂磨、导电液的涂覆等工序，保证良好的上粉率；采用静电喷枪进行低 温固化粉末涂料的喷涂，其与底材具有极高的附着力，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药 品性能优异，涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好，抗腐蚀性能、电气绝缘性能优异。粉末喷涂工 艺简单方便，适合各种形状基材工件的喷涂，同时还可根据实际机械强度需求来具体选择 喷涂的厚度，进一步满足不同中纤板对涂层的机械强度要求，同时通过调整配方中颜料及 助剂的种类和含量能够提供各种颜色和效果的表面装饰外观。
【具体实施方式】
[0041] 以下结合实施例对发明做进一步说明。
[0042] 实施例1
[0043] 所述的中纤板粉末喷涂工艺，包括如下步骤：
[0044] (1)对密度为0. 65g/cm3的中纤板进行表面处理：板材经切割、粗磨、砂磨等常规 木质板材处理工艺，保证表面光滑平整，无锐利边角，控制水分含量在6. 5%;
[0045](2)水性树脂封底：对经过表面处理的中纤板喷涂水性树脂进行封底，并按照从 粗到细的砂纸规格进行常规表面及尖锐棱角的打磨，再次喷涂水性树脂及打磨，喷涂水性 树脂及打磨的次数3次；
[0046] 所述的水性树脂由以下质量百分数的原料制成：
[0047] 不饱和树脂 67% 固化剂 5.1% 纳米TiO2粒子 26.1% 水溶性透明胶水 1.8%
[0048] (3)涂覆导电液：对经过水性树脂封底的板材表面涂覆导电液FD1020,涂抹均匀； 导电液涂覆量为5g/m3;
[0049] (4)静电粉末喷涂：对涂覆导电液后的板材表面进行静电喷枪低温固化粉末涂料 喷'涂；
[0050] 静电粉末喷涂使用的输送链匀速直线运动的速度为2m/min，静电粉末喷涂使用的 干燥气源压力为0. 7MPa;单道静电喷枪枪头距离中纤板表面的距离为250mm。
[0051] 所述的低温固化粉末涂料固化条件130°C/8min，其涂料配方设计如下：
[0052] 环氧树脂 23% 聚酯树脂 23% 流平剂 2.0% 安息香 0.6% 脱气剂 0.5% 填料 29.5% 颜料 20.9% 固化促进剂 〇.5%(,
[0053] 固化促进剂采用TE-230和301Q的组合，两者的质量比为1:2。
[0054] (5)加热固化：采用中波红外脉冲辐照加热固化静电粉末喷涂后的板材；
[0055] 将粉末静电喷涂后的工件采用挂钩置于悬挂链上送至固化设备中，固化装置中熔 平段长度为300cm，温度设置为185 °C，固化段长度为760cm，温度设置为165 °C。熔平段与 固化段间隔20cm，中波红外辐照装置高度为50cm。
[0056] (6)检查及修复。
[0057] 实施例2
[0058] 所述的中纤板粉末喷涂工艺，包括如下步骤：
[0059] (1)对密度为0.75g/cm3的中纤板进行表面处理：板材经切割、粗磨、砂磨等常规 木质板材处理工艺，保证表面光滑平整，无锐利边角，控制水分含量在7. 5% ;
[0060] (2)水性树脂封底：对经过表面处理的中纤板喷涂水性树脂进行封底，并按照从 粗到细的砂纸规格进行常规表面及尖锐棱角的打磨，再次喷涂水性树脂及打磨，喷涂水性 树脂及打磨的次数3次；
[0061] 所述的水性树脂由以下质量百分数的原料制成：
[0062] 不饱和树脂 70% 固化剂 5.2% 表面改性纳米TiO2粒子 22.8% 树胶水溶性粘结剂 2%
[0063] (3)涂覆导电液：对经过水性树脂封底的板材表面涂覆导电液FD1020,涂抹均匀； 导电液涂覆量为8g/m3;
[0064] (4)静电粉末喷涂：对涂覆导电液后的板材表面进行静电喷枪低温固化粉末涂料 喷'涂；
[0065] 静电粉末喷涂使用的输送链匀速直线运动的速度为I. 5m/min，静电粉末喷涂使用 的干燥气源压力为〇. 65MPa;单道静电喷枪枪头距离中纤板表面的距离为270mm。
[0066] 所述的低温固化粉末涂料固化条件140°C/7min，其涂料配方设计如下：
[0067] 环氧树脂 34% 聚酯树脂 34% 流平剂 3.0% 安息香 0.8% 脱气剂 0.6% 填料 26.4% 颜料 0.8%
[0068] 固化促进剂 0.4%
[0069] 固化促进剂采用TE-230和301Q的组合，两者的质量比为1:2。
[0070] (5)加热固化：采用中波红外脉冲辐照加热固化静电粉末喷涂后的板材；
[0071] 将粉末静电喷涂后的工件采用挂钩置于悬挂链上送至固化设备中，固化装置中熔 平段长度为300cm，温度设置为183°C。固化段长度为760cm，温度设置为167°C。熔平段与 固化段间隔20cm，中波红外辐照装置高度为50cm。
[0072] (6)检查及修复。
[0073] 实施例3
[0074] 所述的中纤板粉末喷涂工艺，包括如下步骤：
[0075] (1)对密度为0. 88g/cm3的中纤板进行表面处理：板材经切割、粗磨、砂磨等常规 木质板材处理工艺，保证表面光滑平整，无锐利边角，控制水分含量在7. 8% ;
[0076] (2)水性树脂封底：对经过表面处理的中纤板喷涂水性树脂进行封底，并按照从 粗到细的砂纸规格进行常规表面及尖锐棱角的打磨，再次喷涂水性树脂及打磨，喷涂水性 树脂及打磨的次数2次；
[0077] 所述的水性树脂由以下质量百分数的原料制成：
[0078] 不饱和树脂 80% 固化剂 6% 纳米TiO2粒子 11.5% 水溶性透明胶水 2.5%。
[0079] (3)涂覆导电液：对经过水性树脂封底的板材表面涂覆导电液FD1020,涂抹均匀； 导电液涂覆量为7g/m3;
[0080] (4)静电粉末喷涂：对涂覆导电液后的板材表面进行静电喷枪低温固化粉末涂料 喷'涂；
[0081] 静电粉末喷涂使用的输送链匀速直线运动的速度为I. 5m/min，静电粉末喷涂使用 的干燥气源压力为〇. 65MPa，双道静电喷枪枪头距离中纤板表面的距离为260mm。
[0082] 所述的低温固化粉末涂料固化条件150°C/5min，其涂料配方设计如下：
[0083] 环氧树脂 42% 聚酯树脂 42% 流平剂 2.0% 安息香 0.6% 脱气剂 0.7% 填料 5%
[0084] 颜料 7.4% 固化促进剂 0.3%
[0085] 固化促进剂采用TE-230和301Q的组合，两者的质量比为2:1。
[0086] (5)加热固化：采用中波红外脉冲辐照加热固化静电粉末喷涂后的板材；
[0087] 将粉末静电喷涂后的工件采用挂钩置于悬挂链上送至固化设备中，固化装置中熔 平段长度为300cm，温度设置为186°C。固化段长度为760cm，温度设置为168°C。熔平段与 固化段间隔20cm，中波红外辐照装置高度为50cm。
[0088] (6)检查及修复。
[0089] 实施例4
[0090] 所述的中纤板粉末喷涂工艺，包括如下步骤：
[0091] (1)对密度为0. 88g/cm3的中纤板进行表面处理：板材经切割、粗磨、砂磨等常规 木质板材处理工艺，保证表面光滑平整，无锐利边角，控制水分含量在7. 8% ;
[0092] (2)水性树脂封底：对经过表面处理的中纤板喷涂水性树脂进行封底，并按照从 粗到细的砂纸规格进行常规表面及尖锐棱角的打磨，再次喷涂水性树脂及打磨，喷涂水性 树脂及打磨的次数2次；
[0093] 所述的水性树脂由以下质量百分数的原料制成：
[0094] 不饱和树脂 90% 固化剂 6.7% 纳米TiO2粒子 1.5% 水溶性透明胶水 1.8%。
[0095] (3)涂覆导电液：对经过水性树脂封底的板材表面涂覆导电液FD1020,涂抹均匀； 导电液涂覆量为6g/m3;
[0096] (4)静电粉末喷涂：对涂覆导电液后的板材表面进行静电喷枪低温固化粉末涂料 喷'涂；
[0097] 静电粉末喷涂使用的输送链匀速直线运动的速度为I.5m/min，静电粉末喷涂使用 的干燥气源压力为〇. 80MPa，双道静电喷枪枪头距离中纤板表面的距离为300mm。
[0098] 所述的低温固化粉末涂料固化条件130°C/8min，其涂料配方设计如下：
[0099] 环氧树脂 45% 聚酯树脂 45% 流平剂 1.2% 安息香 0.6% 脱气剂 0.7%
[0100] 填料 6.2% 颜料 1.2% 固化促进剂 0.1%
[0101] 固化促进剂采用TE-230和301Q的组合，两者的质量比为1:1。
[0102] (5)加热固化：采用中波红外脉冲辐照加热固化静电粉末喷涂后的板材；
[0103] 将粉末静电喷涂后的工件采用挂钩置于悬挂链上送至固化设备中，固化装置中熔 平段长度为300cm，温度设置为181°C。固化段长度为760cm，温度设置为163°C。熔平段与 固化段间隔20cm，中波红外辐照装置高度为50cm。
[0104] (6)检查及修复。
【权利要求】
1. 一种中纤板粉末喷涂工艺，包括依次对中纤板进行表面前处理、水性树脂封底、静 电粉末喷涂、加热固化各个步骤，其特征在于：在水性树脂封底后的中纤板表面涂覆导电液 后，再进行静电粉末喷涂。
2. 根据权利要求1所述的中纤板粉末喷涂工艺，其特征在于：导电液为塑胶表面导电 剂，导电液涂覆量为每立方米板材5-8g。
3. 根据权利要求1所述的中纤板粉末喷涂工艺，其特征在于：表面前处理工艺是对中 纤板进行切割、粗磨、砂磨，并控制水分含量在6-8%。
4. 根据权利要求1所述的中纤板粉末喷涂工艺，其特征在于：水性树脂封底是对经过 表面处理的中纤板喷涂水性树脂，然后打磨，喷涂水性树脂及打磨的次数为2-3次； 水性树脂由以下质量百分数的原料制成： 不饱和树脂 62-90% 固化剂 0-6.7% 纳米TiCh粒子 1.5-30% 水溶性透明胶水 1.8-3%。
5.根据权利要求4所述的高渗透性纳米水性树脂封边的中纤板，其特征在于：不饱和 树脂为低粘度不饱和聚酯树脂；固化剂为水乳化型无溶剂聚异氰酸酯；纳米TiO 2S子为金 红石型纳米TiO2粒子。
6. 根据权利要求1所述的中纤板粉末喷涂工艺，其特征在于：静电粉末喷涂是将中纤 板悬挂于输送链上，采用静电喷枪对中纤板表面进行低温固化粉末涂料的喷涂；输送链采 用匀速直线运动，速度为l-2m/min，静电粉末喷涂使用的干燥气源压力为0. 6-0. 8MPa ;静 电喷枪枪头距离中纤板表面的距离为250-300mm。
7. 根据权利要求6所述的中纤板粉末喷涂工艺，其特征在于：低温固化粉末涂料由以 下质量百分比的原料制成： 环氧树脂 20-45% 聚酯树脂 20-45% 功能助剂 2.5-5.7% 填料 5-30% 颜料 0.8-25% 固化促进剂 0.1-0.5%。
8. 根据权利要求7所述的板材，其特征在于：环氧树脂为903H ;聚酯树脂为SJ4700 ;固 化促进剂为聚酯低温促进剂和环氧树脂固化促进剂任意比例的组合物，功能助剂包括流平 剂、消泡剂和脱气剂。
9. 根据权利要求1所述的中纤板粉末喷涂工艺，其特征在于：加热固化是中纤板在中 波红外加热炉中经过熔平段、固化段的加热，完成固化；熔平段和固化段两侧均设置中波红 外辐照装置。
10. 根据权利要9所述的中纤板粉末喷涂工艺，其特征在于：熔平段长度为300cm，温 度设置为180-190°C，固化段长度为760cm，温度设置为160-170°C，熔平段与固化段间隔 20cm，中波红外福照装置高度为50cm。
【文档编号】C09D7/12GK104492670SQ201410851007
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】张剑, 张秀涛, 张路锋, 陈辉 申请人:山东朗法博粉末涂装科技有限公司