中纖板粉末噴涂工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及涂裝工藝，具體涉及一種中纖板粉末噴涂工藝。本發明所述的中纖板粉末噴涂工藝，包括依次對中纖板進行表面前處理、水性樹脂封底、靜電粉末噴涂、加熱固化各個步驟，其特點是在水性樹脂封底后的中纖板表面涂覆導電液后，再進行靜電粉末噴涂。本發明通過對中纖板板體進行切割、粗磨、細磨等表面前處理，控制水分至6-8％，又經水性樹脂封底及砂磨、導電液的涂覆等工序，保證良好的上粉率；采用靜電噴槍進行低溫固化粉末涂料的噴涂，其與底材具有極高的附著力，固化后的涂膜耐腐蝕性和耐化學藥品性能優異，涂膜收縮小、硬度高、耐磨性好、抗腐蝕性能、電氣絕緣性能優異。
【專利說明】中纖板粉末噴涂工藝
【技術領域】
[0001] 本發明涉及涂裝工藝，具體涉及一種中纖板粉末噴涂工藝。
【背景技術】
[0002] 隨著環保意識的增強和環保法規的健全，傳統溶劑型涂料因含有揮發性有機化合 物VOC以及有害空氣污染物的使用越來越受到限制，而粉末涂料噴涂可以賦予被涂底材很 好的抗劃傷性和抗污性，提供各種顏色和效果的表面裝飾外觀。MDF的粉末涂料涂裝由于其 綜合涂裝成本比傳統涂裝工藝噴漆和壓膜低，而且還具有無揮發性有機物排放、效率高、涂 膜機械性能好等優點，將成為今后MDF涂裝的主流。
[0003] 粉末涂料涂裝MDF與其他裝飾膜和涂膜相比，粉末涂膜不易被破壞，涂裝后的工 件一般不需要補涂，工件返工率低，節省成本；粉末涂料具有優異的附著力、硬度、耐沖擊 性、耐磨性和耐化學品性；粉末涂料為MDF形狀的設計提供了更大的靈活性，適合于曲面等 不規則形狀的涂敷，涂裝產品可實現邊緣無縫；粉末涂料在噴涂和烘烤時均無溶劑產生，降 低環境污染；過噴的粉末可回收利用，工藝操作簡單，利用率高；可得到不同顏色、光澤、紋 路的裝飾效果；噴涂效率高，節約能源。
[0004] 面對上述優點和巨大的市場需求，目前我國之所以沒有形成MDF粉末噴涂大規模 的商業化運作，主要原因在于MDF粉末噴涂具有很高的技術含量，需要一定規模的前期投 資。要達到高的質量，特別是保證板材邊緣長期不開裂，需要掌握MDF板材的質量控制、噴 涂線設計和控制、粉末涂料性能設計和最終產品的質量檢測以及這四個方面的技術保證。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種操作方便、可實施性強的中纖板粉末噴涂工藝，有效避 免中纖板側面產生裂紋，固化后的涂膜耐腐蝕性和耐化學藥品性能優異，涂膜收縮小、硬度 高、耐磨性好，抗腐蝕性能、電氣絕緣性能優異。
[0006] 本發明所述的中纖板粉末噴涂工藝，包括依次對中纖板進行表面前處理、水性樹 脂封底、靜電粉末噴涂、加熱固化各個步驟，其特點是在水性樹脂封底后的中纖板表面涂覆 導電液后，再進行靜電粉末噴涂。
[0007] 所述的導電液為塑膠表面導電劑，導電液優選東莞市圣諾塑膠材料有限公司提供 的塑膠表面導電劑FD1020,導電液涂覆量為每立方米板材5_8g。本發明在中纖板表面涂覆 導電液再進行靜電粉末噴涂，增強了粉末與中纖板之間的附著力，使得固化后的涂膜耐腐 蝕性、耐化學藥品性和電氣絕緣性優異，涂膜收縮小、硬度高、耐磨性好。
[0008] 所述的表面前處理工藝是對中纖板進行切割、粗磨、砂磨，并控制水分含量在 6-8 % 〇
[0009] 所述的水性樹脂封底是對經過表面處理的中纖板噴涂水性樹脂，然后打磨，噴涂 水性樹脂及打磨的次數為2-3次；
[0010] 水性樹脂由以下質量百分數的原料制成：
[0011] 不飽和樹脂 62-90% 固化劑 0-6.7% 納米TiO2粒子 1.5-30% 水溶性透明膠水 1.8-3%。
[0012] 所述的不飽和樹脂為低粘度不飽和聚酯樹脂，優選不飽和聚酯樹脂M-162#，濟南 綠洲復合材料有限公司提供。
[0013] 所述的固化劑為水乳化型無溶劑聚異氰酸酯，優選山東華誠高科膠黏劑有限公司 固化劑CN-7。
[0014] 所述的納米TiO2粒子是一種超親水金紅石型納米TiO2粒子，優選VK-T25H，宣城 晶瑞新材料有限公司提供。
[0015] 所述的水溶性透明膠水優選368A，東莞市三聚膠黏劑科技有限公司提供。
[0016] 所述的靜電粉末噴涂是將上述經過水性樹脂封底處理的中纖板懸掛于輸送鏈上， 采用靜電噴槍對中纖板表面進行低溫固化粉末涂料的噴涂。
[0017] 所述的靜電粉末噴涂使用的輸送鏈采用勻速直線運動，速度為l-2m/min，靜電 粉末噴涂使用的干燥氣源壓力為〇. 6-0.SMPa;靜電噴槍槍頭距離中纖板表面的距離為 250-300mm。干燥氣源供噴槍噴粉、供粉中心流化、噴房清理、粉末回收、清理工件等使用。所 述的靜電噴槍為單道或雙道。
[0018] 所述的低溫固化粉末為朗法博粉末涂裝科技有限公司的產品，可噴涂不同顏色， 滿足各種表面裝飾要求，固化條件為130_150°C/5-8min。
[0019] 所述的低溫固化粉末涂料由以下質量百分比的原料制成：
[0020] 環氧樹脂 20-45%; 聚酯樹脂 20-45%; 功能助劑 2.5-5.7% 填料 5-30%: 顏料 0.8-25%； 固化促進劑 0.1-0.5%。
[0021] 所述的環氧樹脂優選廣州市源創化工有限公司提供的903H。
[0022] 所述的聚酯樹脂優選安徽神劍新材股份有限公司提供的SJ4700。
[0023] 所述的固化促進劑為聚酯低溫促進劑和環氧樹脂固化促進劑任意比例的組合物。 聚酯低溫促進劑優選青島嘉德瑞工貿有限公司提供的TE-230。環氧樹脂固化促進劑優選廣 州天瓏高分子材料科技有限公司提供的301Q。
[0024] 所述的功能助劑包括流平劑、消泡劑和脫氣劑。其中：
[0025] 所述的流平劑優選廣州天瓏高分子材料科技有限公司的PV88。
[0026] 所述的消泡劑優選寧波南海化學有限公司的安息香，化學名稱為1，2-二苯 基-2-羥基-1-乙酮。
[0027] 所述的脫氣劑優選德國畢克化學有限公司的CERAFLOUR 961，成分為改性聚乙烯 賭。
[0028] 所述的填料優選淄博宏方制動材料廠提供的硫酸鋇。
[0029] 所述的顏料的種類根據實際生產的產品進行添加即可。
[0030] 所述的加熱固化是中纖板在中波紅外加熱爐中經過熔平段、固化段的加熱，完成 固化；熔平段和固化段兩側均設置中波紅外輻照裝置。其中，熔平段長度為300cm，溫度設 置為180-190°C，固化段長度為760cm，溫度設置為160-170°C，熔平段與固化段間隔20cm， 中波紅外福照裝置高度為50cm。
[0031] 所述中纖板是指以木質纖維或其他植物纖維為原料，施加脲醛樹脂或其他適用的 膠黏劑制成的密度在〇. 65-0. 88g/cm3的板材。
[0032] 本發明所述的中纖板粉末噴涂工藝，具體包括以下步驟：
[0033] (1)對中纖板進行表面處理：板材經切割、粗磨、砂磨等常規木質板材處理工藝， 保證表面光滑平整，無銳利邊角，控制水分含量在6-8%;
[0034] (2)水性樹脂封底：對經過表面處理的中纖板噴涂水性樹脂進行封底，并按照從 粗到細的砂紙規格進行常規表面及尖銳棱角的打磨；
[0035] (3)涂覆導電液：對經過水性樹脂封底的板材表面涂覆導電液，涂抹均勻；
[0036] (4)靜電粉末噴涂：對涂覆導電液后的板材表面進行靜電噴槍低溫固化粉末涂料 噴'涂。
[0037] (5)加熱固化：采用中波紅外脈沖輻照加熱固化靜電粉末噴涂后的板材；
[0038] (6)檢查及修復。
[0039] 本發明具有以下有益效果：
[0040] 本發明通過對中纖板板體進行切割、粗磨、細磨等表面前處理，控制水分至6-8%， 又經水性樹脂封底及砂磨、導電液的涂覆等工序，保證良好的上粉率；采用靜電噴槍進行低 溫固化粉末涂料的噴涂，其與底材具有極高的附著力，固化后的涂膜耐腐蝕性和耐化學藥 品性能優異，涂膜收縮小、硬度高、耐磨性好，抗腐蝕性能、電氣絕緣性能優異。粉末噴涂工 藝簡單方便，適合各種形狀基材工件的噴涂，同時還可根據實際機械強度需求來具體選擇 噴涂的厚度，進一步滿足不同中纖板對涂層的機械強度要求，同時通過調整配方中顏料及 助劑的種類和含量能夠提供各種顏色和效果的表面裝飾外觀。
【具體實施方式】
[0041] 以下結合實施例對發明做進一步說明。
[0042] 實施例1
[0043] 所述的中纖板粉末噴涂工藝，包括如下步驟：
[0044] (1)對密度為0. 65g/cm3的中纖板進行表面處理：板材經切割、粗磨、砂磨等常規 木質板材處理工藝，保證表面光滑平整，無銳利邊角，控制水分含量在6. 5%;
[0045](2)水性樹脂封底：對經過表面處理的中纖板噴涂水性樹脂進行封底，并按照從 粗到細的砂紙規格進行常規表面及尖銳棱角的打磨，再次噴涂水性樹脂及打磨，噴涂水性 樹脂及打磨的次數3次；
[0046] 所述的水性樹脂由以下質量百分數的原料制成：
[0047] 不飽和樹脂 67% 固化劑 5.1% 納米TiO2粒子 26.1% 水溶性透明膠水 1.8%
[0048] (3)涂覆導電液：對經過水性樹脂封底的板材表面涂覆導電液FD1020,涂抹均勻； 導電液涂覆量為5g/m3;
[0049] (4)靜電粉末噴涂：對涂覆導電液后的板材表面進行靜電噴槍低溫固化粉末涂料 噴'涂；
[0050] 靜電粉末噴涂使用的輸送鏈勻速直線運動的速度為2m/min，靜電粉末噴涂使用的 干燥氣源壓力為0. 7MPa;單道靜電噴槍槍頭距離中纖板表面的距離為250mm。
[0051] 所述的低溫固化粉末涂料固化條件130°C/8min，其涂料配方設計如下：
[0052] 環氧樹脂 23% 聚酯樹脂 23% 流平劑 2.0% 安息香 0.6% 脫氣劑 0.5% 填料 29.5% 顏料 20.9% 固化促進劑 〇.5%(,
[0053] 固化促進劑采用TE-230和301Q的組合，兩者的質量比為1:2。
[0054] (5)加熱固化：采用中波紅外脈沖輻照加熱固化靜電粉末噴涂后的板材；
[0055] 將粉末靜電噴涂后的工件采用掛鉤置于懸掛鏈上送至固化設備中，固化裝置中熔 平段長度為300cm，溫度設置為185 °C，固化段長度為760cm，溫度設置為165 °C。熔平段與 固化段間隔20cm，中波紅外輻照裝置高度為50cm。
[0056] (6)檢查及修復。
[0057] 實施例2
[0058] 所述的中纖板粉末噴涂工藝，包括如下步驟：
[0059] (1)對密度為0.75g/cm3的中纖板進行表面處理：板材經切割、粗磨、砂磨等常規 木質板材處理工藝，保證表面光滑平整，無銳利邊角，控制水分含量在7. 5% ;
[0060] (2)水性樹脂封底：對經過表面處理的中纖板噴涂水性樹脂進行封底，并按照從 粗到細的砂紙規格進行常規表面及尖銳棱角的打磨，再次噴涂水性樹脂及打磨，噴涂水性 樹脂及打磨的次數3次；
[0061] 所述的水性樹脂由以下質量百分數的原料制成：
[0062] 不飽和樹脂 70% 固化劑 5.2% 表面改性納米TiO2粒子 22.8% 樹膠水溶性粘結劑 2%
[0063] (3)涂覆導電液：對經過水性樹脂封底的板材表面涂覆導電液FD1020,涂抹均勻； 導電液涂覆量為8g/m3;
[0064] (4)靜電粉末噴涂：對涂覆導電液后的板材表面進行靜電噴槍低溫固化粉末涂料 噴'涂；
[0065] 靜電粉末噴涂使用的輸送鏈勻速直線運動的速度為I. 5m/min，靜電粉末噴涂使用 的干燥氣源壓力為〇. 65MPa;單道靜電噴槍槍頭距離中纖板表面的距離為270mm。
[0066] 所述的低溫固化粉末涂料固化條件140°C/7min，其涂料配方設計如下：
[0067] 環氧樹脂 34% 聚酯樹脂 34% 流平劑 3.0% 安息香 0.8% 脫氣劑 0.6% 填料 26.4% 顏料 0.8%
[0068] 固化促進劑 0.4%
[0069] 固化促進劑采用TE-230和301Q的組合，兩者的質量比為1:2。
[0070] (5)加熱固化：采用中波紅外脈沖輻照加熱固化靜電粉末噴涂后的板材；
[0071] 將粉末靜電噴涂后的工件采用掛鉤置于懸掛鏈上送至固化設備中，固化裝置中熔 平段長度為300cm，溫度設置為183°C。固化段長度為760cm，溫度設置為167°C。熔平段與 固化段間隔20cm，中波紅外輻照裝置高度為50cm。
[0072] (6)檢查及修復。
[0073] 實施例3
[0074] 所述的中纖板粉末噴涂工藝，包括如下步驟：
[0075] (1)對密度為0. 88g/cm3的中纖板進行表面處理：板材經切割、粗磨、砂磨等常規 木質板材處理工藝，保證表面光滑平整，無銳利邊角，控制水分含量在7. 8% ;
[0076] (2)水性樹脂封底：對經過表面處理的中纖板噴涂水性樹脂進行封底，并按照從 粗到細的砂紙規格進行常規表面及尖銳棱角的打磨，再次噴涂水性樹脂及打磨，噴涂水性 樹脂及打磨的次數2次；
[0077] 所述的水性樹脂由以下質量百分數的原料制成：
[0078] 不飽和樹脂 80% 固化劑 6% 納米TiO2粒子 11.5% 水溶性透明膠水 2.5%。
[0079] (3)涂覆導電液：對經過水性樹脂封底的板材表面涂覆導電液FD1020,涂抹均勻； 導電液涂覆量為7g/m3;
[0080] (4)靜電粉末噴涂：對涂覆導電液后的板材表面進行靜電噴槍低溫固化粉末涂料 噴'涂；
[0081] 靜電粉末噴涂使用的輸送鏈勻速直線運動的速度為I. 5m/min，靜電粉末噴涂使用 的干燥氣源壓力為〇. 65MPa，雙道靜電噴槍槍頭距離中纖板表面的距離為260mm。
[0082] 所述的低溫固化粉末涂料固化條件150°C/5min，其涂料配方設計如下：
[0083] 環氧樹脂 42% 聚酯樹脂 42% 流平劑 2.0% 安息香 0.6% 脫氣劑 0.7% 填料 5%
[0084] 顏料 7.4% 固化促進劑 0.3%
[0085] 固化促進劑采用TE-230和301Q的組合，兩者的質量比為2:1。
[0086] (5)加熱固化：采用中波紅外脈沖輻照加熱固化靜電粉末噴涂后的板材；
[0087] 將粉末靜電噴涂后的工件采用掛鉤置于懸掛鏈上送至固化設備中，固化裝置中熔 平段長度為300cm，溫度設置為186°C。固化段長度為760cm，溫度設置為168°C。熔平段與 固化段間隔20cm，中波紅外輻照裝置高度為50cm。
[0088] (6)檢查及修復。
[0089] 實施例4
[0090] 所述的中纖板粉末噴涂工藝，包括如下步驟：
[0091] (1)對密度為0. 88g/cm3的中纖板進行表面處理：板材經切割、粗磨、砂磨等常規 木質板材處理工藝，保證表面光滑平整，無銳利邊角，控制水分含量在7. 8% ;
[0092] (2)水性樹脂封底：對經過表面處理的中纖板噴涂水性樹脂進行封底，并按照從 粗到細的砂紙規格進行常規表面及尖銳棱角的打磨，再次噴涂水性樹脂及打磨，噴涂水性 樹脂及打磨的次數2次；
[0093] 所述的水性樹脂由以下質量百分數的原料制成：
[0094] 不飽和樹脂 90% 固化劑 6.7% 納米TiO2粒子 1.5% 水溶性透明膠水 1.8%。
[0095] (3)涂覆導電液：對經過水性樹脂封底的板材表面涂覆導電液FD1020,涂抹均勻； 導電液涂覆量為6g/m3;
[0096] (4)靜電粉末噴涂：對涂覆導電液后的板材表面進行靜電噴槍低溫固化粉末涂料 噴'涂；
[0097] 靜電粉末噴涂使用的輸送鏈勻速直線運動的速度為I.5m/min，靜電粉末噴涂使用 的干燥氣源壓力為〇. 80MPa，雙道靜電噴槍槍頭距離中纖板表面的距離為300mm。
[0098] 所述的低溫固化粉末涂料固化條件130°C/8min，其涂料配方設計如下：
[0099] 環氧樹脂 45% 聚酯樹脂 45% 流平劑 1.2% 安息香 0.6% 脫氣劑 0.7%
[0100] 填料 6.2% 顏料 1.2% 固化促進劑 0.1%
[0101] 固化促進劑采用TE-230和301Q的組合，兩者的質量比為1:1。
[0102] (5)加熱固化：采用中波紅外脈沖輻照加熱固化靜電粉末噴涂后的板材；
[0103] 將粉末靜電噴涂后的工件采用掛鉤置于懸掛鏈上送至固化設備中，固化裝置中熔 平段長度為300cm，溫度設置為181°C。固化段長度為760cm，溫度設置為163°C。熔平段與 固化段間隔20cm，中波紅外輻照裝置高度為50cm。
[0104] (6)檢查及修復。
【權利要求】
1. 一種中纖板粉末噴涂工藝，包括依次對中纖板進行表面前處理、水性樹脂封底、靜 電粉末噴涂、加熱固化各個步驟，其特征在于：在水性樹脂封底后的中纖板表面涂覆導電液 后，再進行靜電粉末噴涂。
2. 根據權利要求1所述的中纖板粉末噴涂工藝，其特征在于：導電液為塑膠表面導電 劑，導電液涂覆量為每立方米板材5-8g。
3. 根據權利要求1所述的中纖板粉末噴涂工藝，其特征在于：表面前處理工藝是對中 纖板進行切割、粗磨、砂磨，并控制水分含量在6-8%。
4. 根據權利要求1所述的中纖板粉末噴涂工藝，其特征在于：水性樹脂封底是對經過 表面處理的中纖板噴涂水性樹脂，然后打磨，噴涂水性樹脂及打磨的次數為2-3次； 水性樹脂由以下質量百分數的原料制成： 不飽和樹脂 62-90% 固化劑 0-6.7% 納米TiCh粒子 1.5-30% 水溶性透明膠水 1.8-3%。
5.根據權利要求4所述的高滲透性納米水性樹脂封邊的中纖板，其特征在于：不飽和 樹脂為低粘度不飽和聚酯樹脂；固化劑為水乳化型無溶劑聚異氰酸酯；納米TiO 2S子為金 紅石型納米TiO2粒子。
6. 根據權利要求1所述的中纖板粉末噴涂工藝，其特征在于：靜電粉末噴涂是將中纖 板懸掛于輸送鏈上，采用靜電噴槍對中纖板表面進行低溫固化粉末涂料的噴涂；輸送鏈采 用勻速直線運動，速度為l-2m/min，靜電粉末噴涂使用的干燥氣源壓力為0. 6-0. 8MPa ;靜 電噴槍槍頭距離中纖板表面的距離為250-300mm。
7. 根據權利要求6所述的中纖板粉末噴涂工藝，其特征在于：低溫固化粉末涂料由以 下質量百分比的原料制成： 環氧樹脂 20-45% 聚酯樹脂 20-45% 功能助劑 2.5-5.7% 填料 5-30% 顏料 0.8-25% 固化促進劑 0.1-0.5%。
8. 根據權利要求7所述的板材，其特征在于：環氧樹脂為903H ;聚酯樹脂為SJ4700 ;固 化促進劑為聚酯低溫促進劑和環氧樹脂固化促進劑任意比例的組合物，功能助劑包括流平 劑、消泡劑和脫氣劑。
9. 根據權利要求1所述的中纖板粉末噴涂工藝，其特征在于：加熱固化是中纖板在中 波紅外加熱爐中經過熔平段、固化段的加熱，完成固化；熔平段和固化段兩側均設置中波紅 外輻照裝置。
10. 根據權利要9所述的中纖板粉末噴涂工藝，其特征在于：熔平段長度為300cm，溫 度設置為180-190°C，固化段長度為760cm，溫度設置為160-170°C，熔平段與固化段間隔 20cm，中波紅外福照裝置高度為50cm。
【文檔編號】C09D7/12GK104492670SQ201410851007
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】張劍, 張秀濤, 張路鋒, 陳輝 申請人:山東朗法博粉末涂裝科技有限公司