木基材料透明粉末涂饰的研究进展

张文标、肖海湖、吴利军、周贻锡、陆雪驹

浙江农林大学工程学院

0

摘要

概述了木基材料溶剂型透明涂饰、粉末透明涂饰研究现状以及低温快固透明粉末涂饰的技术进展。

针对传统粉末涂料成膜温度高、固化时间长、不宜在木基材料表面涂饰等缺点，从树脂和助剂两方面入手，阐述了低温快固化透明粉末涂料的制备方法，讨论了木基材料透明粉末涂饰未来发展方向。

粉末涂料是一种100% 固体粉末状涂料，具有生产和使用过程环保、涂料可回收再用、涂膜的物理机械和耐化学等性能良好、生产效率高、易实现自动化流水线涂装、可大大减少待烘工件的堆放场地等优点。

近年来，欧美一些发达国家已成功将粉末涂料应用于中密度纤维板、塑料等非金属材料上，为木基材料粉末装饰提供了一种新的利用途径。

而木竹地板、薄木竹装饰板、实木家具、木竹玩具等这类木基材料表面装饰需要保持原有的天然纹理，选用透明涂饰不仅可提高木材表面光泽度、硬度、耐磨性等理化性能，还能起到防水、防腐和防开裂变形，延长板材及制品的使用寿命。

传统透明涂饰方法虽然工艺成熟，但因污染严重，正逐渐被淘汰，在这种背景下，环保透明粉末涂饰技术应运而生。

它是一项崭新的技术，不同于传统的油漆、液体涂料在木基材料表面的装饰。

作者在对木基材料溶剂型透明涂饰、透明粉末涂饰研究现状以及透明粉末涂料制备、粉末涂饰工艺等详细综述的基础上，探讨了木基材料透明粉末涂饰的未来发展方向。

1

木基材料透明涂饰的研究现状

1.1溶剂型透明涂饰

传统木基材料透明涂饰普遍使用溶剂型涂料，其施工和使用过程中都会产生有毒有害物质，其中苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质，因此正逐渐被其他产品所替代。

近几年开发应用的水性木器涂料，它是一种较好的有机溶剂型涂料取代物，大大降低了油漆的毒害作用。

但也存在一些缺点，如: 丙烯酸－聚氨酯体系的乳液硬度不高，丙烯酸乳液耐磨及抗化学性较差、漆膜硬度较软、丰满度较差、综合性能一般、施工易产生缺陷等，而聚氨酯乳液性能上相对较好但价格非常昂贵。

Overbeek认为水性涂料中聚合物的不均匀性对涂料性能影响较大。此外，液体涂料的涂饰过程一般都需要反复操作，生产效率低，同时还存在运输安全问题。

郭洪武等用石英玻璃和涂料制成的游离膜替代水性透明涂料，直接涂饰在木材上也获得了不错的效果，但由于成本和技术问题，目前还未形成产业化规模。

随着人们环保意识的增强及对天然产品的迫切需求，木基材料透明涂饰技术已成为人们关注的热点和重点。

1.2粉末型透明涂饰

低温快固和透明涂饰是目前粉末涂料行业的两个重要研究方向。低温快固不仅可节约能源，提高生产效率，对木基材料受热变形影响最少。而透明涂饰则可以保留基材或底漆的纹理和色泽，同时提高基材表面的亮度。

粉末涂料与涂装起始于20 世纪30 年代后期，到了90 年代初，才开始出现一些低温固化粉末涂料研制的报道。

美国Ferro 公司开发的超临界VAMP 粉末涂料制造技术，为生产低温固化粉末涂料创造了条件; Ciba 公司开发出的一系列用于板材和硬木的新型UV 固化粉末涂料; 

Mallik介绍了一种含有甲基丙烯酸甲酯缩水甘油的低温固化粉末涂料并指明其在MDF 粉末涂饰方面的重要地位; 还有美国杜邦公司的AlestaＲUV 和奥地利老虎涂料公司开发的TIGEＲ DrylacＲ Wood 等木材专用粉末涂料。

国内在木基材料用的低温快固涂料方面的研究更晚，主要有魏杰等发明了一项新型UV 光固化粉末涂料，该涂料熔合温度低，固化速度快，涂膜平整度好，并适用于木基材料表面的涂装。

陈新立先后开发出一种固化温度120 ～ 160℃、固化时间30min 的LCA－咪唑固化体系的环氧粉....