竹地板表面粉末涂料喷涂工艺研究
摘要:
本文采用透明环氧聚酯粉末涂料,在经砂磨、预热竹地板基材上进行静电喷涂、固化和涂层抛光等工序。
采用漆膜多用检测仪等仪器对涂膜性能进行了测定,并借助超景深三维显微镜从微观角度观测了涂膜层表观效果及内部固化结构特征。
结果表明:(1)预热温度和表面含水率对竹地板基材表面电阻存在着协同作用,将其放置于90℃的恒温干燥箱中预热15min,其表面含水率达到6.5%,表面电阻为6.94×108Ω。
取出粉末静电喷涂,在160℃/6min红外灯下固化,制得透明涂饰竹地板试样。涂膜外观质量好,保持原有的纹理和质感,涂膜硬度为2H,附着力等级为l级,无划痕,耐磨性225转,耐咖啡渍污染,符合我国木器涂饰相关标准要求。
(2)超景深显微镜观测到试样涂膜表面平整,均匀,没有水泡、针孔产生,涂膜内部也反应完全,未见粉末颗粒,固化后的涂料结构紧致,质地坚韧,涂膜表面平均高度仅为34.85um。
竹地板易腐朽、霉变、吸湿和开裂等缺点,目前较简单有效的处理方法是用溶剂型涂料进行涂饰,而溶剂型涂料易释放有机挥发物(VOC),既浪费资源又污染环境,是要被限制发展和应用的涂料。
大多数热固性粉末涂料固化温度过高(≥180℃),时间也比较长(≥15min),主要应用在金属材料及其制品。
近年来,随着低温(120℃)快固化(≤3min)粉末涂料的出现,使粉末涂料在中密度纤维板(MDF)、胶合板、刨花板、木质地板等非金属材料方面应用不断发展。
同液体涂料相比,粉末涂料具有加工过程环保、涂料可回收再用、生产效率高、涂膜性能良好等优点。
但竹地板表面具有天然的纹理,需要透明低温快固化粉末涂料,才能保持竹地板原有的天然纹理;经过透明粉末涂料喷涂的竹地板不仅可提高其表面的光泽度、硬度、耐磨性等理化性能,而且还能防水、防腐和防开裂变形,延长使用寿命。
本文主要开展透明环氧聚酯低温快固化涂料对竹地板表面粉末喷涂工艺和涂膜性能的研究,以期获得适合竹地板表面透明粉末喷涂工艺。
1、试验材料和仪器设备
1.1 试验材料
其它材料:砂纸、香烟、咖啡、铅笔、丙酮等。
1.2 试验设备
ZNLD一800w自制红外灯固化装置;
QDX漆膜多用检测仪(天津市精科材料试验机厂);
JA5003型电子天平(0.0001g)等。
2、试验内容和方法
2.1 工艺流程
试样准备→表面砂光→表面含水率调控→基材预热处理→粉末静电喷涂→涂膜固化→涂膜性能测试→样品。
2.1.1 常温下表面不同含水率对喷涂影响
根据竹地板国家GB/T20240-2006标准规定其含水率在6.0%~15.0%,因此,本试验在恒温恒湿箱中对砂光的竹地板进行表面含水率进行调控试验。
恒湿箱温度设定25℃,对照平衡含水率干湿球温度差及平衡含水率对照表调节湿度,使板材含水率分别达到6.0%~7.0%,7.0%~8.0%,8.0%~9.0%,9.0%~10.0%,10.0%~11.0%,11.0%一12.0%,12.0%~13.0%,13.0%~14.0%,14.0%~15.0%,并使用数字绝缘电阻测试仪测量出其对应的电阻值。
取18块200×100×16mm竹地板试样,分别记为A、B、C、D、E、F、G、H、I,重复2次,测试结果取平均值。然后进行静电粉末喷涂、固化,制得涂饰试样再进行性能检测。
2.1.2 基材预热处理
在干燥箱中控制预热温度80℃,90℃,100℃和11....
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