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榉木板材的环氧—聚酯粉末涂饰方法与涂层特性研究

李雪涛  
【摘要】:榉木板材作为一种结构性能优良的材料,广泛应用在家居装饰、画架、玩具等领域,一般采用油漆进行表面的装饰,油漆作为有机溶剂其涂饰过程工序复杂、耗时、效率低、易产生VOC,污染环境。粉末涂料作为一种不含溶剂的100%固体粉末状涂料,具有环保、安全、可回收、适用范围广等特点,近几年低温快固化粉末涂料在中密度纤维板(MDF)上得到成功应用。作为一种新型的环保木质材料涂装方式,使其在榉木板材上的应用成为可能。所以,本实验希望通过将低温快固化粉末涂料应用于榉木板材,以替代油漆,提高其表面性能,实现生产和使用过程的绿色环保,为榉木板材涂饰提供一个环保、节能、高效的新型工艺方法。主要研究结果如下:(1)采用恒温恒湿箱调节不同温度和板材含水率,在常温25℃条件下,榉木板含水率在7.0%-9.0%范围内,板材表面电阻≤109?,适合粉末喷涂的平均面积上粉量在100g·m-2左右,榉木板材表面的涂膜无严重针孔、开裂等现象,涂膜附着力达到1级,涂膜厚度为85μm。当给榉木板材升温恒定在45℃、65℃,相同范围的含水率,温度越高对应板材表面的电阻要越小,当含水率控制在7%-8%,电阻在109?数量级时,上粉效果较好,涂膜表面质量较好,无明显缺陷,附着力为1级,涂膜厚度约为95μm。含水率保持不变的情况下,25℃、45℃、65℃三个温度下对比得出升高温度导致板材表面电阻降低,有助于静电粉末喷涂。(2)预热条件下,温度的作用使板材表面的电阻降低幅度大于表面含水率减少带来电阻的增加。预热温度比较低木材内外表面水分蒸发速度慢且较均匀,而温度较高时木材表面水分蒸发速度要比内部快。综合考虑板材在105℃温度下加热到9min,电阻达到1.518×107Ω,经粉末涂饰过的板材涂膜外观良好,涂膜性能到达饰面人造板理化性能要求。(3)对榉木板材进行预热、涂聚氨酯底漆、涂水性底漆和预热与喷粉末涂料联合4种不同表面处理,经处理后的板材进行静电粉末喷涂、涂膜固化等工艺制得粉末装饰榉木板,并对样品涂膜性能按照国家相关标准要求进行测试,分析比较表面涂膜附着力、铅笔硬度等理化性能的成因,确定了榉木板材在一定含水率条件下,通过砂光、预热处理,再进行两次静电粉末喷涂的最佳表面处理方法。(4)采用傅里叶红外光谱仪、差示扫面量热仪(DSC)对环氧-聚酯粉末涂料和固化涂膜进行分析,验证涂料在榉木板材表面形成的涂膜固化程度;用超景深三维显微镜观测涂膜表面平整和凹凸情况。(5)粉末涂饰的榉木板材有一定的耐高温性,但待其燃烧后却有助燃的作用,起不到阻燃效果。


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