關(guān)于改性三聚氰胺浸漬膠的研究

林海青

摘 要 本實驗通過不同配方制取三聚氰胺浸漬膠，在此過程中使用不同摩爾比，不同的pH，不同改性劑，之后通過各種儀器測試膠液的性能，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，不同加量的耐磨材料對其進(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題

企業(yè)在試制和生產(chǎn)中還存在或多或少的問題，如耐磨顆粒晶體外露，顆粒分布不均勻，板面反白花點，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），不同加量時對貼面產(chǎn)品表面質(zhì)量和耐磨的影響。并在此過程中初步探索耐磨膠的浸漬和貼面工藝對耐磨的影響[1]。

2 耐磨膠貼面

2.1 耐磨膠貼面存在問題與原因分析

目前在企業(yè)試制的過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，清晰度、透明度差等問題。以上問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程中下沉至膠液底部可用適當(dāng)運用懸浮劑延長其沉降時間。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。在浸漬工藝中適當(dāng)控制浸膠量，干燥時控制預(yù)固化度等指標(biāo)可在一定程度改善以上問題。

在熱壓工藝時選擇適合的熱壓時間、熱壓溫度、熱壓壓力均有利解決以上問題。在后續(xù)試驗過程中可采用三因素正交試驗加以分析[2]。

3 耐磨膠的制備及貼面工藝

3.1 采用微米級三氧化二鋁、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，這可以通過降低沉淀速度得以實現(xiàn)，在此使用懸浮劑得以實現(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%加入不同種類耐磨材料機(jī)械攪拌30min。

3.2 耐磨MF樹脂浸漬貼面

（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重并計算浸膠量。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。為保證得到相對最優(yōu)的熱壓條件采用三因素（熱壓壓力，熱壓時間，熱壓溫度）正交試驗后分別測試其耐磨轉(zhuǎn)數(shù)，之后通過比較貼面產(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;熱壓時間分別為90s，120s，150s。最終得出相對最優(yōu)熱壓條件為：熱壓壓力（表壓力）2.5MP熱壓時間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)品的表面會產(chǎn)生乳狀斑點故壓力需適中。

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

4 耐磨測試及結(jié)果分析

4.1 耐磨測試步驟及方法

耐磨測試按國標(biāo)按GB/T15102-2008《浸漬膠膜紙飾面人造板》中耐磨性能測試方法進(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)量優(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)白色膠層對木紋紙上圖案有一定程度的遮蓋，因此對產(chǎn)品的表面質(zhì)量有較大的影響。這是因為在耐磨材料加入時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

通過上述耐磨試驗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)于微米級三氧化二鋁的原因在于，納米三氧化二鋁的粒徑相對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試時不易被磨掉，從而增加其耐磨轉(zhuǎn)數(shù)。與此同時，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，其耐磨性能也會提高。

4.4 前瞻

總體來說，使用上述工藝制成的耐磨貼面產(chǎn)品在耐磨轉(zhuǎn)數(shù)上還都不能滿足強(qiáng)化地板的貼面需求，但仍可用于其他對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)量來看。目前存在問題主要為貼面產(chǎn)品上出現(xiàn)乳狀斑點和耐磨膠層有遮擋木紋紙圖案的趨勢。可采適當(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。耐磨材料加入時可適當(dāng)用SiO2替代一部分的TiO2或Al2O3，因為上述三種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

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)

[1] 雷洪，杜官本，阮虎昌.三聚氰胺改性樹脂的研究進(jìn)展[J].粘接，2004，25（5）：37-40.

[2] 何澤龍.我國強(qiáng)化木地板發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)創(chuàng)新[J].人造板通訊，2002，（12）：6-8.

[3] 陸趙情，張美云，花莉.強(qiáng)化木地板耐磨紙的生產(chǎn)[J].紙和造紙，2003，（3）：55-56.