A resina de melamina-formaldehído (MFR) é unha resina amino termoestables cunha boa dureza, estabilidade térmica e transparencia. En comparación coa resina de urea-formaldehído (UF), a resina MF ten unha mellor resistencia á auga e á intemperie. Polo tanto, úsase amplamente en revestimentos de paneis ao aire libre, capas decorativas de chan de madeira e produtos de chapa. Non obstante, deficiencias como a alta fraxilidade, a facilidade da rachadura e o curto período de almacenamento da resina de melamina formaldehído limitan a súa aplicación. A resina MF úsase a miúdo para preparar papel de película adhesiva impregnada. A madeira contrachapada e o taboleiro de bloques revestidos con papel de película adhesiva impregnada denomínanse colectivamente placas ecolóxicas. Son amados polos consumidores pola súa resistencia ao desgaste, impermeabilidade e varias cores.
Non obstante, cando a humidade ambiental cambia, o material base da placa ecolóxica é propenso a inchazo ou encollemento, o que provoca un estrés interno irregular. A capa superficial da resina MF é fráxil e ten pouca flexibilidade, e é propensa a racharse baixo tensión. Por iso, mellorar a flexibilidade da resina MF e mellorar o seu problema de fraxilidade son as claves para resolver o problema da rachadura da resina e mellorar a calidade dos seus produtos decorativos. Este artigo resume principalmente o progreso da investigación sobre a modificación do endurecemento da resina MF, co fin de proporcionar unha orientación teórica e unha base técnica para resolver o problema de fraxilidade da resina MF.
1. Características estruturais MF
A resina MF é un composto polímero de anel de triazina formado pola condensación de melamina e formaldehido e conectado por enlaces de metileno ou éter. Ten propiedades químicas estables e estrutura ríxida. A formación da resina MF divídese en dúas etapas: a primeira etapa é a reacción de adición de melamina e formaldehido. En condicións neutras ou alcalinas, a melamina sofre hidroximetilación para xerar 9 hidroximetilmelaminas diferentes. A segunda etapa é unha reacción de condensación. A melamina reacciona coa melamina metilolada, ou a melamina metilolada sofre autocondensación para xerar oligómeros conectados por enlaces de metileno e éter. Nun ambiente cun valor de pH de 7 a 8, dominan as conexións da ponte de metileno; nun ambiente cun valor de pH superior a 9, é máis probable que se formen conexións de enlace éter.
Despois da reticulación e curado da resina MF, pódese obter un revestimento transparente que sexa resistente ao desgaste, resistente aos ácidos e aos álcalis. Aínda que o revestimento curado ten unha alta dureza, tamén é fráxil. A razón principal é que a resina MF contén un gran número de aneis de triazina conectados con grupos metileno. Os aneis de triazina son extremadamente estables en condicións de impacto e son difíciles de deformar e absorber a enerxía de impacto. Só os enlaces de metileno poden absorber a maior parte da enerxía, o que fai que os enlaces de metileno se rompan e mostren fraxilidade. O curado incompleto da resina MF provocará rachaduras da resina. Dado que o curado da resina ocorre principalmente entre grupos hidroxilo, algúns grupos hidroxilo que non participaron na condensación permanecerán na resina despois do curado. Estes grupos hidroxilo teñen certa higroscopicidade. A medida que a humidade ambiental cambia repetidamente, os grupos hidroxilo libres sufrirán ciclos higroscópicos e de desorción e xerarán tensión gradualmente, causando gretas no revestimento de resina e afectando seriamente o aspecto e o rendemento do produto.
A flexibilidade da resina MF pódese mellorar de forma eficaz reducindo a densidade de reticulación da resina MF e ampliando a súa lonxitude de cadea flexible. Non obstante, a redución da densidade de reticulación significa que a estrutura ríxida do anel de triazina na resina está dispersa. Polo tanto, a rixidez da superficie e a resistencia ao desgaste da resina MF veranse afectadas en diferentes graos. Ao realizar a modificación do endurecemento, débese ter coidado de manter a dureza da resina MF e non destruír as súas excelentes propiedades de superficie. Elixir un método de modificación axeitado para mellorar a flexibilidade da resina MF é de gran importancia para ampliar o ámbito de aplicación da resina MF.
2. Método de modificación de endurecemento da resina MF
A modificación do endurecemento úsase a miúdo para optimizar a resistencia dos polímeros reticulados ríxidos para mellorar a resistencia ao impacto e á fatiga do polímero sen destruír a rixidez e a estabilidade dimensional orixinal do polímero. Os métodos de modificación de endurecemento axeitados para a resina MF xeralmente pódense dividir en dous tipos, a saber, a modificación de endurecemento externo e a modificación de endurecemento interno. A modificación de endurecemento externo refírese a engadir grupos de fases de reforzo á resina MF mediante a mestura para formar unha estrutura entrecruzada coa resina MF para evitar que os aneis de triazina se acheguen entre si para acadar o propósito de endurecer. Os métodos de endurecemento externo comúnmente utilizados para a resina MF inclúen:
1) Engade nano-SiO2, nanocelulosa e outras nanopartículas;
2) Use polímeros flexibles de cadea longa como copolímeros de polietilenglicol para formar redes de polímeros interpenetrantes (IPNS) en resina MF;
3) Use materiais de fibra como o cloruro de polivinilo para conectar as resinas MF entre si para mellorar a estabilidade da estrutura da resina.
A modificación do endurecemento interno cambia a estrutura molecular da resina MF ao participar na reacción de curado da resina MF, estendendo a conexión flexible entre os aneis de triazina e reducindo a densidade de reticulación para conseguir o efecto de endurecemento. Os métodos de endurecemento interno inclúen:
1) Introduza moléculas flexibles de cadea longa entre as estruturas de anel de triazina da resina MF para dispersar a estrutura ríxida;
2) Use silicona para estender a conexión flexible entre as resinas MF;
3) Bloquear o grupo funcional hidroxilo da resina MF e reducir a densidade de reticulación da resina. Os modificadores de endurecemento internos de uso común inclúen alcohol polivinílico, poliuretano, caprolactama, etc.
3. Requisitos especiais para a resina MF para impregnación
Hai moitos métodos de endurecemento para a resina MF, pero non todos son axeitados para impregnar a resina MF. A modificación de endurecemento da resina MF impregnada debe adaptarse ás condicións de produción do papel de película adhesiva, polo que ten certos requisitos especiais. Cando se usa a resina MF para a impregnación, non só debemos considerar a resistencia ás fisuras, a resistencia ao desgaste e a flexibilidade despois do curado da resina, senón que tamén debemos prestar atención á fluidez, permeabilidade e grao de precurado da resina modificada antes do curado.
A escasa fluidez da resina MF provocará flores secas na superficie do revestimento de papel adhesivo impregnado, producindo manchas brancas opacas na superficie do produto, formando defectos na superficie. A mala permeabilidade da resina MF provocará unha impregnación insuficiente, o que provocará falta de cola ou superficie irregular na superficie do produto. Os materiais inorgánicos resistentes ao desgaste poden aumentar a dureza e as propiedades resistentes ao desgaste da resina MF, pero ao mesmo tempo aumentarán a viscosidade da resina MF e reducirán a fluidez da resina, afectando así o rendemento de impregnación da resina MF. Descubrimos que a viscosidade da resina MF aumenta co aumento da cantidade de nano-SiO2 de recheo resistente ao desgaste (HTSi-03). A viscosidade do sistema de resina MF modificado foi de 20.9 s (25 °C) e o ángulo de contacto entre a resina MF e o papel decorativo aumentou de 5 ° a 30 °. Ao mesmo tempo, a humectabilidade diminúe, polo que a resina MF non pode cubrir completamente os ocos do papel decorativo e o revestimento resistente ao desgaste non o pode protexer completamente, o que resulta nunha diminución da resistencia ao desgaste.
O baixo grao de precurado da resina MF provocará unha alta volatilización durante o proceso de revestimento, facendo que as flores húmidas na superficie afecten o rendemento da superficie. Os modificadores de alcohol polihidroxílico poden aumentar efectivamente a flexibilidade da resina MF, pero a certa hidrofilia dos modificadores de polihidroxilo non favorece o secado do papel de película adhesiva impregnada, reducindo así o grao de precurado da resina MF. Isto provoca problemas como a absorción de humidade e a adhesión do papel de película adhesiva impregnada e dificultade de acceso. Ao mesmo tempo, o papel de película adhesiva impregnada cun baixo grao de pre-curado descargará unha gran cantidade de auga durante o proceso de prensado en quente, causando problemas como a contracción do volume da capa adhesiva e a rachadura da capa de resina, afectando o rendemento do produto.
Polo tanto, tendo en conta os problemas de produción reais, o axente de endurecemento da resina MF usado para a impregnación debería usar un modificador con baixo peso molecular, baixo contido en hidroxilo e alta reactividade para minimizar o impacto do modificador na fluidez e no grao de pre-curado da resina MF. Ao mesmo tempo, o axente endurecedor debe adaptarse ás condicións de curado da resina MF utilizada para a impregnación e manter o efecto de modificación despois do curado por prensado en quente.
A modificación da resina MF para impregnación debe ter en conta moitos factores ao mesmo tempo. O modificador ideal mellorará a flexibilidade da resina MF sen afectar negativamente a resistencia ao desgaste da superficie, a fluidez ou o proceso de precurado. Polo tanto, recoméndase que as investigacións futuras sobre a modificación da resina MF se realicen dende os tres aspectos seguintes.
1) Segundo a estrutura da resina MF, o problema de fraxilidade da resina MF pódese resolver axustando a densidade de entrecruzamento da resina MF.
2) Combinando diferentes mecanismos de endurecemento, introduce unha estrutura de cadea flexible con grupos multifuncionais na resina MF e aumenta a flexibilidade da resina MF mediante a sinerxía da combinación física e a reacción química.
3) Desde a perspectiva de simplificar o proceso de produción e aforrar custos, seleccione modificadores altamente reactivos axeitados para a produción industrial.
Para obter máis información sobre a resina de melamina-formaldehído modificada SINOYQX, póñase en contacto connosco por correo electrónico: [email protected] ou por voz: +86-28-8411-1861.
Algunhas imaxes e textos reprodúcense de Internet, e os dereitos de autor pertencen ao autor orixinal. Se hai algunha infracción, póñase en contacto connosco para eliminala.