关于改性三聚氰胺浸渍胶的研究

林海青

摘 要 本实验通过不同配方制取三聚氰胺浸渍胶，在此过程中使用不同摩尔比，不同的pH，不同改性剂，之后通过各种仪器测试胶液的性能，并得到一种综合性能较好的浸渍用三聚氰胺胶。然后，用不同种类，不同加量的耐磨材料对其进行改性，最后采用合适的浸渍工艺和热压工艺使得贴面产品的耐磨转数明显提高。

关键词 三聚氰胺改性;耐磨性;装飾贴面

1 高耐磨三聚氰胺浸渍胶

1.1 高耐磨性浸渍纸研究中存在的问题

企业在试制和生产中还存在或多或少的问题，如耐磨颗粒晶体外露，颗粒分布不均匀，板面反白花点，清晰度、透明度差等现象，有待进一步改进攻克。

1.2 改性三聚氰胺的耐磨材料

资料显示常用的耐磨材料有SiC、Al2O3、SiO2、TiO2、Al2 （SO4）3，目前在木制品生产中用得较多的是Al2O3。本次研究针对不同耐磨材料Al2O3、SiO2在不同粒径（包括微米和纳米），不同加量时对贴面产品表面质量和耐磨的影响。并在此过程中初步探索耐磨胶的浸渍和贴面工艺对耐磨的影响[1]。

2 耐磨胶贴面

2.1 耐磨胶贴面存在问题与原因分析

目前在企业试制的过程中仍存在耐磨颗粒晶体外露，颗粒分布不均匀，板面反白花点，清晰度、透明度差等问题。以上问题均与耐磨材料在胶液中的分散性，浸渍工艺，热压贴面工艺有关。

2.2 解决办法

解决耐磨颗粒在胶液中的分散性即防止耐磨颗粒在浸渍过程中下沉至胶液底部可用适当运用悬浮剂延长其沉降时间。目前所用悬浮剂为海藻酸钠与微晶纤维素加溶剂配比得来。在浸渍工艺中适当控制浸胶量，干燥时控制预固化度等指标可在一定程度改善以上问题。

在热压工艺时选择适合的热压时间、热压温度、热压压力均有利解决以上问题。在后续试验过程中可采用三因素正交试验加以分析[2]。

3 耐磨胶的制备及贴面工艺

3.1 采用微米级三氧化二铝、纳米三氧化二铝、纳米二氧化钛制取耐磨胶

在1.6的基础上制得原胶（加耐磨材料之前胶液）后，为保证浸渍纸贴面后充分固化需加入适量的固化剂，为保证Al2O3均匀分布并悬浮于液体胶中，这可以通过降低沉淀速度得以实现，在此使用悬浮剂得以实现。制胶步骤：①采用1.6配方制得原胶。②加适量固化剂。③加适量悬浮剂。④加入胶液质量的12%加入不同种类耐磨材料机械搅拌30min。

3.2 耐磨MF树脂浸渍贴面

（1）手工浸渍工艺。①将一定大小普通表层木纹纸（克重为80g/m2的原纸）鼓风干燥箱烘至绝干。②将木纹纸双面浸原胶25s，之后刮去纸张表层流动的胶液，后悬挂晾干15min。③用原胶再次双面浸胶150s，之后去纸张表层流动的胶液。④将二次浸胶的木纹纸放置于鼓风干燥箱并在120℃烘150s。⑤将烘干后的木纹纸裁下一块称重并计算浸胶量。⑥使用喷涂工艺将耐磨胶喷在木纹纸有木纹纸一侧。并分别控制每平方米耐磨材料的含量为0g/m2，30g/m2，40g/m2，50g/m2（为保证达到合适的浸胶量可采用喷涂-干燥-喷涂的工艺）。⑦将喷过耐磨材料的木纹纸放在鼓风干燥箱120℃烘150s使其达到一定的预固化度。

（2）热压工艺选择及结果分析

使用8mm后中密度纤维板（MDF）为基材，带有不同耐磨材料含量的木纹纸为贴面材料，进行热压。为保证得到相对最优的热压条件采用三因素（热压压力，热压时间，热压温度）正交试验后分别测试其耐磨转数，之后通过比较贴面产品耐磨转数及表面质量得到最优工艺。热压温度分别为150℃，170℃，190℃;压力（表压力）分别为2MP，2.5MP，3MP;热压时间分别为90s，120s，150s。最终得出相对最优热压条件为：热压压力（表压力）2.5MP热压时间2min热压温度190℃。

2.5MP（表压力）压力条件最优其原因在于：为保证单位面积上耐磨材料的克重，所以浸渍纸的浸胶量都相对较大，尤其是在木纹纸一侧胶层较厚。如果热压压力太大则会将胶液挤出从而使单位面积上耐磨材料的克重不足影响耐磨性能，如果压力太小贴面产品的表面会产生乳状斑点故压力需适中。

热压温度为190℃时间为120s条件最优其原因在于：胶液在热压过程中的固化需要适合的条件，未完全固化或固化过度引起胶层老化都会影响贴面产品的耐磨性能[3]。

4 耐磨测试及结果分析

4.1 耐磨测试步骤及方法

耐磨测试按国标按GB/T15102-2008《浸渍胶膜纸饰面人造板》中耐磨性能测试方法进行。即：①制作110×110mm耐磨贴面的试件。②使用磨耗仪进行测试（每500转后更换砂纸）。

4.2 表面质量结果分析及讨论

从以上图片三种贴面产品可明显看出纳米三氧化二铝耐磨贴面产品表面质量优于微米三氧化二铝耐磨贴面优于纳米二氧化钛耐磨贴面。图片中均出现白色胶层对木纹纸上图案有一定程度的遮盖，因此对产品的表面质量有较大的影响。这是因为在耐磨材料加入时透明的胶液成乳白色，完成浸渍和喷涂后在木纹纸有木纹一侧形成了耐磨胶层，因此对木纹纸有一定的遮盖作用。

4.3 耐磨性能结果分析及讨论

通过上述耐磨试验及得出的耐磨曲线可以得出以下结论：①在相同情况下纳米三氧化二铝的耐磨性能优于微米级三氧化二铝。②纳米三氧化二铝耐磨性能优于纳米二氧化钛。③在一定范围内随着每平方米耐磨材料增加耐磨转数显著提高。结论分析：纳米三氧化二铝的耐磨性能优于微米级三氧化二铝的原因在于，纳米三氧化二铝的粒径相对微米三氧化二铝的粒径更小，其耐磨颗粒更容易被浸渍胶液包覆使其在耐磨性能测试时不易被磨掉，从而增加其耐磨转数。与此同时，在一定范围内每平方米耐磨材料越多也就是浸渍胶液中包覆的耐磨颗粒越多，其耐磨性能也会提高。

4.4 前瞻

总体来说，使用上述工艺制成的耐磨贴面产品在耐磨转数上还都不能满足强化地板的贴面需求，但仍可用于其他对耐磨要求较低的木质品贴面。为达到强化地板4000转以上耐磨转数的要求仍然可以从以下几个方面进一步改善以达到要求。首先，从改善表面质量来看。目前存在问题主要为贴面产品上出现乳状斑点和耐磨胶层有遮挡木纹纸图案的趋势。可采适当提高基材的厚度偏差和清刷或更换抛光板，并保证压机上下压板间的压力均衡，有利减少贴面产品上出现的乳状斑点。耐磨材料加入时可适当用SiO2替代一部分的TiO2或Al2O3，因为上述三种材料的耐磨胶液中加入SiO2的胶液更为透明，遮盖力较弱。其次，从改善耐磨转数上来看。可以改善浸渍工艺，适当提高干燥后的预固化度，这有利耐磨转数的提高。保证耐磨颗粒完全包覆在胶液中，防止耐磨颗粒裸露，这对耐磨转数有直接的影响。最后，高耐磨性浸渍胶液仍有待后续的研究，使其耐磨性有更大的提高，从而可以更广泛地应用于有更高耐磨要求的产品中，如强化地板的贴面。

5 结束语

初步得出以下结论：在一定条件下耐磨材料的粒径越小耐磨转数越高，耐磨材料加量在一定范围内加量越多耐磨转数越高，在相同条件下三氧化二铝对贴面产品耐磨转数的影响优于二氧化钛。

参考文献

[1] 雷洪，杜官本，阮虎昌.三聚氰胺改性树脂的研究进展[J].粘接，2004，25（5）：37-40.

[2] 何泽龙.我国强化木地板发展现状与技术创新[J].人造板通讯，2002，（12）：6-8.

[3] 陆赵情，张美云，花莉.强化木地板耐磨纸的生产[J].纸和造纸，2003，（3）：55-56.