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浅谈户外用水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版的研究
来源:方胥庚 | 发布时间:2018-4-13 | 浏览次数:

摘要:
本文主要介绍了一种户外用的水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版,并对其原材料的筛选、配方结构的优化以及生产工艺、喷涂烘烤工艺和热转印工艺的控制等进行简单的探索。

1 前言

    热转印胜博发移动客户端下载手机版作为一种无溶剂、具有高装饰性的环保型涂料,已经被广泛地应用于铝型材、门窗、家具等领域。由于目前大部分的转印纸是以木材的纹理为模板设计的,所以在国内习惯将热转印胜博发移动客户端下载手机版称为木纹转印胜博发移动客户端下载手机版。木纹转印胜博发移动客户端下载手机版根据底粉的不同可以分为多种类型,有平面型的、纹理型的以及二次喷涂型的等等。近年来,随着人类的环保和节能意识在不断加强,“以铝代木”是必然的趋势,所以木纹转印胜博发移动客户端下载手机版也越来越受用户的喜爱。本文就户外用的纹理型木纹转印胜博发移动客户端下载手机版的其中一种一水纹木纹粉末胜博发移动客户端下载手机版的配方结构以及工艺进行简单的探索。
 
2 水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版的简介

    水纹粉,也叫做绵绵粉,是一种高装饰性的纹理型胜博发移动客户端下载手机版,其涂膜的纹路清晰、具有层次感,类似于水波纹花样的纹理。根据水纹纹理的大小不一,我们也常称之为网纹粉或者龟纹粉。水纹粉又可根据成膜物质体系的不同,分为环氧型水纹粉和聚酯-氨基树脂型水纹粉等川。其中,环氧型水纹粉主要是以环氧树脂-双氰胺为基料,在乙酸丙酮铝催化剂的作用下可以形成水纹效果的涂层外观;
聚酯-氨基树脂型水纹粉主要是以端羟基聚酯树脂和四甲氧基甲基甘脲(TMMGU)为基料,通过加入胺封闭磺酸催化剂从而可以得到水纹纹理的涂膜。虽然这二者的成膜物质不一致,但它们的成纹原理在本质上是相同的--胜博发移动客户端下载手机版在熔融流动时,存在着两种反应速度相差很大的反应体系,其中快反应体系在低温时就能快速的发生反应,从而使涂膜部分固化,而慢反应体系要随温度的升高才能开始逐渐地发生交联反应,由于慢反应体系的反应速度很慢,经过长时间的流动,与提前固化的快反应体系发生挤压收缩的作用,从而形成规则的具有层次感的纹理效果。
 


 
    水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版(如图l)其实就是将水纹胜博发移动客户端下载手机版(如图2)和木纹转印胜博发移动客户端下载手机版两者结合在一起的一种具有高装饰性和立体感的胜博发移动客户端下载手机版。

    相比普通的水纹粉,水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版的配方设计要更苛刻一些,因为它既要具备水纹粉纹理清晰、具有层次感的特点,也要保证其涂膜经过热转印加工后纹理不会发生变化以及避免出现转印纹理模糊、难撕纸等弊端。

3 水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版的配方设计

3.1 原材料的选择

3.1.1 成膜物质的选择
 
    由于环氧树脂一双氰胺体系的耐候性能很差,只能适用于户内环境;相对来说,聚酯-氨基树脂体系具有优异的耐候性,且纹理光泽的可调节范围比较宽。所以,作为户外用的水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版要选用聚酯-氨基树脂作为成膜物质。

    对于聚酯的选择,一般选用羟值在30-60mgKOH/g范围的端羟基聚酯树脂,羟值太高的聚酯树脂不易起纹;固化剂采用的是一种氨基树脂交联剂--四甲氧基甲基甘脲(TMMGU),该交联剂与羟基树脂的反应活性较低,需要加入反应活性较高的胺封闭磺酸催化剂,便能形成纹理;此外,可以在配方中加入适量的异氰酸酯固化剂,用来调节体系的反应速度、涂膜光泽以及纹理的稳定性。

3.1.2 颜填料的选择

    胺封闭磺酸催化剂在解封闭后是显酸性的,如果胜博发移动客户端下载手机版体系当中含有能与酸发生反应的物质,那么就会使催化剂被中和失效,导致涂膜难以起纹甚至固化不完全。所以,在选择颜填料时,要避免使用碳酸钙等能与酸起反应的填料以及一些含有碳酸钙等碱性杂质的颜填料。当然,为了保证涂膜具有优良的耐候性,在颜填料的选择当中,要尽量采用一些耐光性、耐热性以及耐化学性较好的颜填料,譬如填料可以选用不含杂质的超细沉淀硫酸钡,白色颜料可以选用耐候性较好的金红石型钦白粉。

3.1.3 助剂的选择

    助剂的选用以及添加量在水纹木纹粉的配方设计当中也是至关重要的。在水纹木纹粉的配方中,常用的助剂有催化剂、流平剂、蜡粉、脱气剂或者消泡剂以及纹理助剂等。

    其中,催化剂,也叫做水纹剂,是水纹木纹粉能起纹的关键因素,如果配方中不加入催化剂,则涂膜不会起纹,且难以固化完全。水纹木纹粉所选用的催化剂为胺封闭磺酸催化剂,其用量控制在0.5%-1.5%,如果加入了过量的催化剂,涂膜表面容易起砂,也不易形成水纹纹理。

    水纹木纹粉的配方可以加入适量的流平剂来调节表面,避免出现结点或者麻点,一般流平剂的添加量在0.2%-1.0%。流平剂用量过多的话,涂膜纹路会比较平整,且对粉末的贮存稳定性和热转印后的撕纸有一定的影响。

    蜡粉在水纹木纹粉中也是必不可少的助剂,其主要作用是提高涂膜的耐磨性、抗划伤性和不粘性,适量的蜡粉也能改善撕纸。蜡粉可以选用微粉聚乙烯蜡、改性聚酰胺蜡或者改性聚四氟乙烯蜡等等,用量一般控制在0.3%-1.0%,过多的蜡粉对转印清晰度以及粉末的贮存稳定性有影响。

    在端羟基聚酯树脂和四甲氧基甲基甘脲(TMMGU)发生交联反应过程中,会释放甲醇小分子,在粉末厚涂时容易出现气泡,会使涂膜发软,且不利于热转印加工。所以,在水纹木纹粉的配方中需要加入适量的安息香作为脱气剂,也可以添加一些消泡剂辅助消除涂膜气泡。

    纹理助剂是一种表面活性物质,它们的作用是用来调节涂膜纹理的大小,以及提供更稳定、更均匀的纹理外观。根据所需的纹理,可外混或者内挤不同类型的纹理助剂,譬如浮花剂、皱纹剂、龟纹剂等,纹理助剂的添加量可以在0.1%-1.0%范围内进行调节。

3.2 涂膜纹理和光泽的调节

    水纹木纹粉涂膜的纹理和光泽主要是由成膜物质、催化剂以及纹理助剂决定的。由于水纹粉的涂膜表面凹凸不平,用光泽仪测量时光泽均较低,所以本文所提到的光泽均是指肉眼所观察到的光泽度。
 
3.2.1 羟基聚酯对纹理和光泽的影响

    羟基聚酯树脂作为水纹木纹粉的基料,对涂膜纹理和光泽的影响是最明显的。不同羟值、粘度的羟基聚酯以及不同的添加量都会对涂膜的纹理和光泽有很大的影响。(见表l)
 
 
 
    从表1的试验结果可以看出,配方A的聚酯的羟值最小,所形成的纹理越大,光泽就高,但纹理比较平整,立体感较弱;相反,配方C的聚酯的羟值最大,得到纹理的立体感越强,但纹理相对较小且光泽比较低;当然,如果聚酯的羟值过高,涂膜就不容易出现水纹的纹理效果,会出现褶皱的现象。另外,通过对比配方A和配方D可以发现,配方D的纹理明显要比配方A的大,光泽也明显要高得多,那是因为配方D的成膜物质含量要比配方A的高,体系的粘度比较低,更容易形成较大的纹理。因此,根据用户对于纹理外观要求,选择合适的羟值聚酯品种是必要的。

3.2.2 异氰酸酯含量对纹理和光泽的影响

    异氰酸酯在水纹木纹粉的配方中主要起调节反应速度和辅助的作用,虽然不是体系中的主反应物,但其添加量对涂膜的纹理和光泽都有很大的影响,尤其是对光泽的影响就更明显了。如下表2是不同含量的异氰酸酯对涂膜影响的实验结果。
 
 
 
    从表2的试验结果可以看出,配方G的异氰酸酯含量较高,所得到的涂膜纹理较大、光泽较高,但立体感较弱。所以,如果想将涂膜的纹理调大,光泽调高,在成膜物质含量固定的情况下,可以加大异氰酸酯的添加量。但要注意的是,异氰酸酯添加量过多的话,会导致涂膜纹理会过于平整,甚至直接形成高光平面的涂层。

3.2.3 催化剂和纹理助剂对纹理和光泽的影响

    催化剂是水纹木纹粉的主要起纹剂,纹理助剂是辅助的起纹剂,所以两者对涂膜的纹理和光泽也有一定的影响。表3是不同含量的催化剂对涂膜影响的实验结果。
 

 
    从表3的试验结果可以看出,配方I的胺封闭磺酸催化剂用量较多,其涂膜的纹理较小,但立体感较强;而配方H的胺封闭磺酸催化剂用量较少,其涂膜的纹理较大,但立体感较弱。所以,催化剂的添加量在一定范围内,其用量越多纹理越小,光泽越低,但其纹理的线条比较凸出,较有立体感;反之,纹理大而平整,且光泽较高。同样要注意的是,催化剂的用量过少的话涂膜容易局部出现光亮平面的现象,过多的话涂膜纹理会变得非常小甚至小到肉眼都观察不到。此外,纹理助剂对涂膜纹理和光泽的影响也很大,表4是外加不同类型纹理助剂及其添加量对涂膜影响的实验结果。
 

 
    从表4的试验结果可以看出,外混不同类型的纹理助剂所得到的纹理相差较大。其中,①和③外混浮花剂可以得到均匀、规则的类似网纹状的纹理,但会使涂膜的光泽变高;②和④外混龟纹剂可以得到粗大、立体感较强的类似于龟壳形状的纹理,对涂膜光泽的影响较小。另外,可以通过调节纹理助剂的用量来进行纹理的微调,一般情况下,用量越多,纹理就越小。

3.3 粉末以及涂膜性能的提高

    水纹木纹粉的性能主要是由成膜物质和催化剂决定的。下面就水纹木纹粉的贮存稳定性和涂膜的热转印效果两个方面性能的提升进行配方的探索。

3.3.1 贮存稳定性的提升

    粉末的贮存稳定性是由粉末的玻璃化温度(Tg)决定的,Tg值越高,粉末的贮存稳定性就越好。而粉末的Tg值跟树脂的Tg值有很大的关系,此外,固化剂和助剂的用量也会影响粉末的Tg值,尤其是TMMGU的用量,会使粉末的Tg值大幅度下降。下表5是表1中的四个配方贮存稳定性的对比实验结果。
 

 
    从表5的试验结果可以看出,配方A由于用的是Tg较高、羟值较低的树脂,所需的TMMGU固化剂较少,故其贮存稳定性最好;相比之下,由于配方D的成膜物质含量较高,所以贮存稳定性次之;而配方C所用的是中羟值的树脂,需要较多的TMMGU固化剂,是四个配方中贮存稳定性是最差的。所以可以通过选择高Tg、低羟值的树脂,以及控制成膜物质和助剂的含量来改善粉末的贮存稳定性。当然,外混适量的气相二氧化硅或者气相氧化铝等松散剂对粉末的贮存稳定性会有很大的提升。

3.3.2 热转印效果的改善

    有别于普通的水纹粉,水纹木纹粉在调节纹理的同时,还要注意涂膜的热转印效果。涂膜的热转印效果主要是从转印后木纹纹理的清晰度、水纹纹理的变化以及转印后撕纸的难易程度等方面来体现的。其中,涂膜的交联密度、表面硬度和固化程度都会影响其热转印效果。下表6是表1中四个配方的转印效果对比实验结果。
 

 
    从表6的试验结果可以看出,由于配方C所用的树脂羟值较高,交联密度大,故其转印后的清晰度较高,但因为该体系释放的甲醇较多,无法完全脱离,容易产生气泡导致涂膜发软,转印后纹理易被压平,也不易撕纸;而配方D所用树脂的羟值较低,且成膜物质含量比较高,反应活性相对较弱,涂膜交联密度小,硬度也偏低,因此其转印效果是四个配方当中最差的;相比之下,配方B所用树脂的羟值要比配方D的高些,虽然交联密度没有配方C的高,但比配方C更容易起纹,且转印后纹理不易被压平,也较易撕纸。所以综合情况下,配方B的结构更适合做水纹木纹粉,当然为了确保粉末的贮存稳定性以及纹理的稳定性,还需要对配方进行进一步的优化。表7是不同配方结构对涂膜热转印效果影响的试验结果。
 

 
    从表7的试验结果可以看出,配方J中只用了端羟基聚酯B,虽然转印效果很好,但是粉末的贮存稳定性很差;而配方K、L、M里用羟值较低的、Tg值较高的端羟基聚酯A替代了一部分的端羟基聚酯B,其粉末的贮存稳定性得到了提高,但由于端羟基聚酯A的反应活性较低,其比例过高的话对转印后的撕纸有影响。针对这个弊端,可以通过添加异氰酸酯或者提升催化剂的用量来提高体系反应活性,促使交联固化反应更加完全,从而改善撕纸。结合对比实验结果,配方M的综合性能较好,较适合作为水纹木纹粉的配方结构。
 
 
4 水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版的工艺控制
 
    除了原材料的类型和配方结构会影响水纹木纹粉的性能和涂膜外观之外,生产工艺、喷涂烘烤工艺以及热转印工艺的不同也会对性能和外观造成一定的影响。所以,想要制造并推广出一款质量优良且稳定的水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版产品,严格把控工艺是至关重要的。

4.1 生产工艺的控制

    相比普通平面类型的木纹粉,水纹木纹粉对生产的挤出工艺条件要敏感得多。不同的挤出温度、不同的分散和混炼效果都会对涂膜的纹理和光泽有较大的影响。一般情况下,挤出温度过高、分散不均匀会导致涂膜不易起纹理。所以,在生产过程中,需要严格控制好工艺,以保证粉末性能以及外观的稳定性。此外,水纹木纹粉的粒径要磨的比普通粉末的粗一些,粒径太细的话,容易结团,而且还会
影响涂膜纹理。

4.2 喷涂烘烤工艺的控制

    由于户外用水纹木纹粉采用的是聚酯-氨基树脂体系,该体系在发生交联固化反应时会释放出甲醇小分子,为了避免出现气泡以及不影响转印效果,涂膜不宜厚涂;当然为了保证涂膜纹理的立体、美观,也不能喷的太薄,一般可以将涂膜的膜厚控制在70-120μm。

    另外,因为该体系中低经聚酯和TMMGU固化剂的反应活性很低,所以按照普通热固性粉末的烘烤条件是很难将其涂膜固化完全的,尽管配方中的催化剂和异氰酸酯可以促进反应,但该体系仍然对固化温度和时间的要求很苛刻。下表8是不同烘烤温度和不同烘烤时间对涂膜性能影响的实验结果。
 

 
    根据表8中的实验结果可以看到,如果烘烤温度过低、烘烤时间不足的话,得到涂膜的性能就会很差,尤其涂膜经转印后会很难撕纸;但是,如果烘烤温度过高的话,涂膜的纹理会发生变化,而且会产生小气泡。经实验表明,烘烤条件控制在210℃/10-15min较为适合。
 
4.3 热转印工艺的控制

    木纹转印粉末的成纹机理是转印纸或膜上的复合油墨通过热转印加工受热升华、转移渗透到粉末涂层里面,从而形成纹理图案,所以不同的热转印工艺对涂膜的转印效果也有很大的影响。下表9是不同转印温度及时间对涂膜转印效果影响的实验结果。
 
 
 
    从表9中可以看到,转印温度越高、转印时间越长,汕墨渗透的就越深,但由于在较高温度下油墨扩散得也较快,导致转印后的纹理图案较模糊,而且,如果转印温度过高,涂膜易被软化,会出现转印后的难撕纸以及水纹纹路被压平的弊端。所以,在保证油墨渗透深度足够且不会影响到耐候性的情况下,尽量降低转印的温度以及时间,以确保达到最佳的转印效果。
 
5 结语
 
    目前,户外用水纹木纹胜博发移动客户端下载手机版仍然存在固化条件较为苛刻以及生产稳定性较差等问题,以至于它的应用规模并不是很大。但针对这些问题,我们可以通过筛选原材料、优化配方结构以及控制好生产工艺来提高产品的质量稳定性;此外,还可以提供给客户最合适的喷涂、烘烤和热转印的工艺条件以达到最佳的涂膜外观及性能,从而促使水纹木纹粉能够得到更好地推广。


文/方胥庚,刘飞,蔡劲树
广东华江粉末科技有限公司

 
 
 
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