浸渍胶、浸渍胶膜纸及其饰面板制备方法

文档序号:129327 发布日期:2021-10-22 浏览:67次 >En<

阅读说明:本技术 浸渍胶、浸渍胶膜纸及其饰面板制备方法 (Impregnated adhesive, impregnated adhesive film paper and method for preparing veneer thereof ) 是由 屈伟 彭立民 冯云 吴玉章 于 2021-06-11 设计创作,主要内容包括:本发明涉及木材加工领域,公开了一种浸渍胶、浸渍胶膜纸及其饰面板制备方法。本发明中的浸渍胶包括:100重量份的三聚氰胺甲醛树脂水溶液、0.01-5重量份的封闭型异氰酸酯和0.06-0.3重量份的脱模剂。本发明中提供的浸渍胶,利用三聚氰胺甲醛树脂水溶液、封闭型异氰酸酯和脱模剂之间协同作用,可以有效解决浸渍胶膜纸饰面板表面龟裂的技术问题。(The invention relates to the field of wood processing, and discloses an impregnating adhesive, an impregnating adhesive film paper and a veneer preparation method thereof. The dipping glue in the invention comprises: 100 parts by weight of melamine formaldehyde resin aqueous solution, 0.01-5 parts by weight of blocked isocyanate and 0.06-0.3 parts by weight of release agent. The dipping glue provided by the invention can effectively solve the technical problem of surface cracking of the paper veneer of the dipping glue film by utilizing the synergistic effect among the melamine formaldehyde resin aqueous solution, the closed isocyanate and the release agent.)

浸渍胶、浸渍胶膜纸及其饰面板制备方法

技术领域

本发明涉及木材加工领域,具体涉及一种浸渍胶、浸渍胶膜纸及其饰面板制备方法。

背景技术

浸渍胶膜纸饰面板又称为浸渍胶模纸饰面胶合板或细木工板,是一种装饰板材,具有原材料要求低、来源广泛,木材利用率高,产品规格多,加工性能好的优良性能,广泛用于家具制造及装饰装修领域。

受胶合板或细木工板的限制,目前浸渍胶膜纸饰面板一般选用低温低压长周期的工艺进行制备,这种制备工艺容易造成三聚氰胺甲醛树脂固化不完全,在使用过程中失水固化,出现裂纹。在北方地区使用时容易出现表面开裂的现象,特别是在温差较大时,内芯层因收缩不一致,还会出现内裂,使得生态板无法在北方使用。

针对浸渍胶膜纸饰面板开裂的问题,CN202011281357.3提出了一种先将浸渍胶膜纸和纤维纸先热压制成柔性固化胶膜纸纸,再通过PUR热熔胶粘贴到基材表面的方法。但是,由于纤维纸和PUR热熔胶的成本比较高,整体工艺较复杂,难以在市场上推广。CN202010712639.8提出通过制备防开裂科技木皮层的方法实现表面防开裂。但是,该方法中用到的水性聚氨酯胶黏剂,成本较高,工艺较复杂,同样较难实现推广。

因此,亟待提供一种生产工艺简单且可以防止开裂的浸渍胶膜纸饰面板及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的浸渍胶膜纸饰面板制备工艺复杂,生产成本高且容易开裂的问题,提供一种浸渍胶、浸渍胶膜纸及其饰面板制备方法,该浸渍胶膜纸饰面板具有生产工艺简单,成本低且耐龟裂的优点。

为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种浸渍胶,其中,所述浸渍胶包括:100重量份的三聚氰胺甲醛树脂水溶液、0.01-5重量份的封闭型异氰酸酯和0.06-0.3重量份的脱模剂。

本发明第二方面提供了一种浸渍胶膜纸的制备方法,其中,所述方法包括:先将原料纸浸渍在脲醛树脂浸渍液中,得到纸张I,再将权利要求1-3中任意一项所述浸渍胶涂布在纸张I上,得到浸渍胶膜纸。

本发明第三方面提供了本发明第二方面所述制备方法制备得到的浸渍胶膜纸。

本发明第四方面提供了一种浸渍胶膜纸饰面板的制备方法,其中,所述方法包括:将本发明第三方面所述浸渍胶膜纸和基材进行热压,得到浸渍胶膜纸饰面板;优选地,所述热压的条件包括:热压压力为0.5-6MPa,优选为1-3MPa;热压温度为110-130℃,优选为110-120℃;热压时间为3-10min,优选为5-7min。

本发明第五方面提供了一种本发明第四方面所述的制备方法制备得到的浸渍胶膜纸饰面板。

通过上述技术方案,本发明所取得的有益技术效果如下:

1)本发明提供的浸渍胶,三聚氰胺甲醛树脂水溶液、封闭型异氰酸酯和脱模剂之间协同作用,可以有效解决生态板开裂的技术问题;

2)本发明提供的浸渍胶膜纸,具有柔韧性好、易于储存、不易发生粘连等的优点;

3)本发明提供的浸渍胶膜纸饰面板,耐龟裂性能良好,可以达到国标4等级,优选可以达到国标5等级。

4)本发明提供的浸渍胶膜纸和浸渍胶膜纸饰面板的制备方法,操作简单,成本低,适合工业化生产。

附图说明

图1-8为实施例1-6和对比例1-2所制备的浸渍胶膜纸饰面板耐龟裂性能测试图。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明第一方面提供了一种浸渍胶,其中,所述浸渍胶包括:100重量份的三聚氰胺甲醛树脂水溶液、0.01-5重量份的封闭型异氰酸酯和0.06-0.3重量份的脱模剂。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶包括:100重量份的三聚氰胺甲醛树脂水溶液、0.1-3重量份的封闭型异氰酸酯和0.1-0.2重量份的脱模剂。

在更优选的实施方式中,所述浸渍胶包括:100重量份的三聚氰胺甲醛树脂水溶液、1-3重量份的封闭型异氰酸酯和0.08-0.12重量份的脱模剂。

在一个优选的实施方式中,所述三聚氰胺甲醛树脂水溶液中固含量是51-54wt%,涂-4粘度计(GB/T 1723-93)测试的条件粘度为14”20’-15”50’。

其中,本发明中的三聚氰胺甲醛树脂水溶液可以商购,也可以按照以下方法进行制备:将甲醛水溶液和三聚氰胺按照甲醛和三聚氰胺摩尔比为2-3的比例混合均匀,加氢氧化钠控制混合溶液pH值为8.0-9.0,在90-100℃下加热2-3h,得到三聚氰胺甲醛树脂水溶液。

在一个优选的实施方式中,所述封闭型异氰酸酯为异氰酸酯或异氰酸酯多聚体与酮肟类封闭基团合成的封闭型异氰酸酯中的至少一种;

其中,所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)中的至少一种;

所述异氰酸酯多聚体选自二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、苯二亚甲基二异氰酸酯三聚体中的至少一种;

所述酮肟类封闭基团选自丁酮肟类封闭基团和/或丙酮肟类封闭基团。

在进一步优选的实施方式中,所述封闭型异氰酸酯选自丁酮肟封闭的二苯基甲烷二异氰酸酯、丁酮肟封闭的二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体、丙酮肟封闭的六亚甲基二异氰酸酯、丙酮肟封闭的六亚甲基二异氰酸酯三聚体、丁酮肟封闭的甲苯二异氰酸酯、丁酮肟封闭的甲苯二异氰酸酯三聚体、丙酮肟封闭的异佛尔酮二异氰酸酯、丙酮肟封闭的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、丁酮肟封闭的苯二亚甲基二异氰酸酯、丁酮肟封闭的苯二亚甲基二异氰酸酯三聚体中的至少一种;进一步优选为丁酮肟封闭的二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体、丙酮肟封闭的六亚甲基二异氰酸酯、丙酮肟封闭的异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。

其中,所述封闭型异氰酸酯可以由异氰酸酯或异氰酸酯多聚体与酮肟类封闭基团按照本领域的常规方法制备得到,也可以是商购产品。

在一个优选的实施方式中,所述脱模剂为聚硅烷类脱模剂,选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基三乙氧基硅烷中的至少一种,优选为聚二甲基硅氧烷。其中,本发明对聚硅烷类脱模剂不做特殊限定,本领域常用聚硅烷类脱模剂均可用于本发明。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶还包括0.001-0.025重量份的催化剂、0.1-3重量份的己内酰胺、0.1-3重量份的聚乙二醇。

其中,本发明的发明人经过研究发现,添加少量的催化剂、己内酰胺和聚乙二醇,可以起到增加浸渍纸韧性的作用,进一步提高纸张的耐龟裂性能。

在进一步优选的实施方式中,所述浸渍胶还包括0.005-0.015重量份的催化剂、1-2.5重量份的己内酰胺、0.5-2.5重量份的聚乙二醇。

在更优选的实施方式中,所述浸渍胶还包括0.005-0.01重量份的催化剂、1.5-2重量份的己内酰胺、1-1.5重量份的聚乙二醇。

在一个优选的实施方式中,所述催化剂为有机锡和/或有机铋类催化剂,优选为有机锡类催化剂;其中,所述有机锡类催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的至少一种。

在一个优选的实施方式中,所述聚乙二醇的重均分子量为200-600,优选为300-400。

其中,本发明对所述浸渍胶的制备方法不做特殊限定,按照本领域常规操作将各组分混合后即可得到所述浸渍胶。

本发明第二方面提供了一种浸渍胶膜纸的制备方法,所述方法包括:先将原料纸浸渍在脲醛树脂浸渍液中,得到纸张I,再将本发明第一方面所述浸渍胶涂布在纸张I上,得到浸渍胶膜纸。

其中,利用脲醛树脂和本发明第一方面所述的浸渍胶制备的浸渍胶膜纸具有柔韧性好、易于储存、不易发生粘连的优点。

在一个优选的实施方式中,本发明对原料纸不做特殊限定,本领域常用的原料纸均可以用于本发明。

在一个优选的实施方式中,所述脲醛树脂浸渍液包括脲醛树脂和水,其中,脲醛树脂的质量含量为45-65wt%,优选为55-60wt%。

在一个优选的实施方式中,所述脲醛树脂的重均分子量为600-1000,优选为700-900。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍的条件包括:浸渍温度为室温,室温为10-40℃,优选为20-30℃;浸渍时间为30-60s,优选为40-50s。

在一个优选的实施方式中,将浸渍后的原料纸在80-120℃下干燥1-4min,优选在90-110℃下干燥2-3min。

在一个优选的实施方式中,所述纸张I上的脲醛树脂的浸渍量为80-120g/m2,优选为90-110g/m2。其中,浸渍量指的是纸张I与原料纸在单位面积内的质量差。

在一个优选的实施方式中,本发明对涂布条件不做特殊限定,按照本领域的常规操作进行涂布即可。

在一个优选的实施方式中,将涂布后的纸张I在90-120℃下干燥0.5-5min,优选在100-110℃下干燥1-3min。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸上的涂布量为30-70g/m2,优选为40-60g/m2。其中,涂布量指的是浸渍胶膜纸与纸张I在单位面积内的质量差。

本发明第三方面提供了一种由本发明第二方面所述方法制备得到的浸渍胶膜纸。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸的挥发物含量为6.6-7.2wt%,优选为6.5-7wt%。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸的预固化度为28-35%,优选为30-32%。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸的最大拉伸应力为32-46MPa,优选为42-45MPa。

本发明第四方面提供了一种浸渍胶膜纸饰面板的制备方法,所述方法包括:将所述浸渍胶膜纸和基材进行热压,得到浸渍胶膜纸饰面板。

在一个优选的实施方式中,所述基材选自胶合板和/或细木工板。其中,本发明对胶合板和/或细木工板不做特殊限定,选择本领域常用的胶合板或细木工板即可。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸饰面板为生态板。

在一个优选的实施方式中,所述热压的条件包括:热压压力为0.5-6MPa,优选为1-3MPa,例如1MPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa;热压温度为110-130℃,优选为110-120℃;热压时间为3-10min,优选为5-7min。

本发明第五方面提供了一种由本发明第四方面所述的方法制备得到的浸渍胶膜纸饰面板。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸饰面板的耐龟裂等级(国标人造板与饰面人造板理化性能测试方法GBT 17657-2013)为4级,优选为5级。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸饰面板的耐划痕性能为≥100r,优选为110-120r。

在一个优选的实施方式中,所述浸渍胶膜纸饰面板1.0N测试表面无划痕,1.5N测试表面有整圈划痕;进一步优选地,所述浸渍胶膜纸饰面板1.5N测试表面无划痕,2.0N测试表面有整圈划痕。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。其中,三聚氰胺甲醛树脂水溶液的涂4杯粘度按照GB/T 1723-93进行测试。实施例和对比例中所用的三聚氰胺甲醛树脂的制备方法如下:

将甲醛水溶液(甲醛含量37wt%)和三聚氰胺按照甲醛和三聚氰胺的摩尔比为2:1的比例加入有冷凝回流装置的三颈烧瓶中,加入NaOH溶液调节pH值为9.0,在90℃下反应2h,得到固含量为51-54wt%,条件粘度为14’46”的三聚氰胺甲醛树脂水溶液。

封闭型异氰酸酯A为丙酮肟封闭的六亚甲基二异氰酸酯,购买自德国巴斯夫,产品牌号HW2100CN;封闭型异氰酸酯B为丙酮肟封闭的异佛尔酮二异氰酸酯,购买自阿拉丁,产品牌号I109582。

脱模剂A为聚二甲基硅氧烷,购买自Sigma-Aldrich,产品牌号205389;脱模剂B为聚甲基三乙氧基硅烷,购买自阿拉丁,产品牌号T103634;

有机锡类催化剂A为二月桂酸二丁基锡,购买自阿拉丁,产品牌号D100274;有机锡类催化剂B为二乙酸二丁基锡,购买自阿拉丁,产品牌号D155023;

脲醛树脂买自山东力昂新材料科技有限公司,产品牌号232,重均分子量为600;产品牌号462,重均分子量为700;产品牌号632,重均分子量为900;聚乙二醇购买自Sigma-Aldrich,产品牌号202436,重均分子量为400。

实施例1

1)室温下,将原料纸浸渍在脲醛树脂水溶液(脲醛树脂的重均分子量700,质量含量55%)中保持40s,然后取出,在110℃下干燥2min,得到纸张I;其中,纸张I上脲醛树脂的浸渍量为100g/m2

2)向100g三聚氰胺甲醛树脂水溶液中加入1g封闭型异氰酸酯A、0.005有机锡类催化剂A、2g己内酰胺、1g聚乙二醇(重均分子量400)和0.1g脱模剂A,室温下搅拌均匀,得到浸渍胶,采用滚涂方式将浸渍胶涂布在纸张I上,在110℃下干燥3min,得到浸渍胶膜纸;其中,浸渍胶膜纸上的涂布量是50g/m2

3)将上述浸渍胶膜纸放在细木工板上,在120℃,1MPa条件下进行压贴,压贴时间为7min,得到浸渍胶膜纸饰面板。

实施例2

1)室温下,将原料纸浸渍在脲醛树脂水溶液(脲醛树脂的重均分子量900,质量含量60%)中保持45s,然后取出,在110℃下干燥3min,得到纸张I;其中,纸张I上脲醛树脂的浸渍量为110g/m2

2)向100g三聚氰胺甲醛树脂水溶液中加入3g封闭型异氰酸酯A、0.015g有机锡类催化剂B、1g己内酰胺、2g聚乙二醇(重均分子量400)和0.2g脱模剂A,室温下搅拌均匀,得到浸渍胶,采用滚涂方式将浸渍胶涂布在纸张I上,在110℃下干燥3min,得到浸渍胶膜纸;其中,浸渍胶膜纸上的涂布量是60g/m2

3)将上述浸渍胶膜纸放在细木工板上,在110℃,1MPa条件下进行压贴,压贴时间为7min,得到浸渍胶膜纸饰面板。

实施例3

1)室温下,将原料纸浸渍在脲醛树脂水溶液(脲醛树脂的重均分子量700,质量含量55%)中保持40s,然后取出,在110℃下干燥2min,得到纸张I;其中,纸张I上脲醛树脂的浸渍量为100g/m2

2)向100g三聚氰胺甲醛树脂水溶液中加入1.5g封闭型异氰酸酯B、0.01g有机锡类催化剂A、2.5g己内酰胺、0.5g聚乙二醇(重均分子量400)和0.1g脱模剂B,室温下搅拌均匀,得到浸渍胶,采用滚涂方式将浸渍胶涂布在纸张I上,在110℃下干燥3min,得到浸渍胶膜纸;其中,浸渍胶膜纸上的涂布量是40g/m2

3)将上述浸渍胶膜纸放在细木工板上,在110℃,1MPa条件下进行压贴,压贴时间为7min,得到浸渍胶膜纸饰面板。

实施例4

1)室温下,将原料纸浸渍在脲醛树脂水溶液(脲醛树脂的重均分子量700,质量含量65%)中保持30s,然后取出,在120℃下干燥4min,得到纸张I;其中,纸张I上脲醛树脂的浸渍量为120g/m2

2)向100g三聚氰胺甲醛树脂水溶液中加入0.01g封闭型异氰酸酯A、0.025g有机锡类催化剂A、0.1g己内酰胺、3g聚乙二醇(重均分子量400)和0.06g脱模剂A,室温下搅拌均匀,得到浸渍胶,采用滚涂方式将浸渍胶涂布在纸张I上,在120℃下干燥0.5min,得到浸渍胶膜纸;其中,浸渍胶膜纸上的涂布量是35g/m2

3)将上述浸渍胶膜纸放在细木工板上,在120℃,1MPa条件下进行压贴,压贴时间为7min,得到浸渍胶膜纸饰面板。

实施例5

1)室温下,将原料纸浸渍在脲醛树脂水溶液(脲醛树脂的重均分子量600,质量含量45%)中保持60s,然后取出,在120℃下干燥4min,得到纸张I;其中,纸张I上脲醛树脂的浸渍量为120g/m2

2)向100g三聚氰胺甲醛树脂水溶液中加入2g封闭型异氰酸酯A和0.15g脱模剂A,室温下搅拌均匀,得到浸渍胶,采用滚涂方式将浸渍胶涂布在纸张I上,在90℃下干燥5min,得到浸渍胶膜纸;其中,浸渍胶膜纸上的涂布量是70g/m2

3)将上述浸渍胶膜纸放在细木工板上,在120℃,1MPa条件下进行压贴,压贴时间为7min,得到浸渍胶膜纸饰面板。

实施例6

与实施例1相同,区别在于:步骤(2)中,浸渍胶为100g三聚氰胺甲醛树脂水溶液,0.1g封闭型异氰酸酯A和0.1g脱模剂A。

对比例1

与实施例1相同,区别在于:步骤(2)中,浸渍胶为100g三聚氰胺甲醛树脂水溶液和0.1g脱模剂A。

对比例2

与实施例1相同,区别在于:步骤(2)中,封闭型异氰酸酯A的添加量为0.05g。

测试例1

对实施例1-6以及对比例1-2所制备的浸渍胶膜纸进行挥发物含量测试,具体测试方法按照国标GBT 15102-2017进行测试;预固化度测试,具体测试方法按照国标GBT15102-2017进行测试;拉伸性能测试,具体测试方法按照国标GBT 1040.3-2006进行测试,测试结果如表1所示。

表1

挥发物含量测试 预固化度测试 拉伸断裂应力
实施例1 6.91% 34.40% 44.13MPa
实施例2 6.54% 34.82% 42.64MPa
实施例3 6.72% 31.93% 42.62MPa
实施例4 7.16% 28.74% 40.12MPa
实施例5 7.06% 28.16% 37.48MPa
实施例6 6.60% 28.74% 32.74MPa
对比例1 5.61% 43.70% 18.84MPa
对比例2 5.80% 26.95% 24.80MPa

由表1可知,利用本发明中的方法制备得到的浸渍胶膜纸具有柔韧性好、易于储存、不易发生粘连的优点。

测试例2

将实施例1-6以及对比例1-2所制备的浸渍胶膜纸饰面板进行耐龟裂测试,具体测试方法按照GBT 17657-2013耐龟裂测试要求进行,测试结果如图1-8所示。

其中,由图1-3可知,按照实施例1-3方法所制备的浸渍胶膜纸饰面板在6倍放大镜观察下表面无龟裂裂纹,可达到国标5级的耐龟裂要求。由图4-6可知,按照实施例4-6方法所制备的浸渍胶膜纸饰面板在6倍放大镜观察下表面有单独的细微裂纹,可达到国标4级的耐龟裂要求。

由图7可知,按照对比例1方法所制备的浸渍胶膜纸饰面板在肉眼观察下表面遍布裂纹,在6倍放大镜观察下裂纹分布更为明显,仅达到国标1级的耐龟裂要求。由图8可知,按照对比例2方法所制备的浸渍胶膜纸饰面板在6倍放大镜观察下整个表面有任意分布的细微裂纹,可达到国标3级的耐龟裂要求。

测试例3

对实施例1-6以及对比例1-2所制备的浸渍胶膜纸饰面板进行耐磨测试,具体测试方法按照GBT 17657-2013耐磨测试要求进行;耐划痕测试,具体测试方法按照GBT 17657-2013耐划痕测试要求进行,测试结果如表2所示。

表2

由表2可知,与对比例1和2相比,利用本发明中的方法制备得到的浸渍胶膜纸饰面板的耐磨性和耐划痕性能更好。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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