一种用于MDF的净醛粉末涂料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及到一种用于中密度纤维板mdf的粉末涂料，特别涉及到一种用于中密度纤维板mdf的净醛粉末涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、中密度纤维板mdf是粉末涂装木质家具的主流基材，与金属基材不同，mdf材质在较高温度下极易发生侧边开裂、翘曲变形、力学强度降低等现象。因此，mdf粉末涂料必须在较低温度下熔融流平固化，避免底材因高温而受到破坏。近年来，低温固化粉末涂料也在不断进步，固化温度从原来的160℃降低到120～140℃，低温固化粉末涂料应用于mdf板材的涂装越来越受到欢迎。

2、另一方面，mdf板材在制备过程中会大量使用到脲醛树脂进行粘合，而脲醛树脂中含量较高含量的甲醛。mdf家具板材在使用中会持续不断地释放甲醛，进而导致室内的环境污染。因此，开发具有除甲醛功能的用于mdf的粉末涂料迫在眉睫。

3、常见的除甲醛材料有电气石、蛋白石、硅藻泥等释放负离子材料。将上述材料加入到涂料组合物中可以在一定程度上赋予涂层除甲醛性能。但是在涂料中直接加入负离子添加剂，所得涂料的除甲醛效果不尽人意，甚至还会对涂料的储存稳定性、应用性能带来一定不利的影响。

4、专利cn103289540a公开了一种释放负离子的塑料粉末涂料，其包括了聚酯树脂、环氧树脂、颜填料和负离子添加剂，而负离子添加剂包括电气石、蛋白石、奇冰石。负离子添加剂可以释放负离子，从而起到抗菌、净化空气的作用。将释放负离子粉末涂料喷涂在家用电器的表面得到涂层，涂层在温度或压力的变化下释放负离子，进而起到阻止细菌在涂层表面上生存，去除室内甲醛的效果。

5、专利cn104497795a公开了负离子释放抗菌粉末涂料，其包括环氧树脂、聚酯树脂、负离子添加剂、纳米银抗菌剂、填料、助剂等。该发明所得涂料能够有效释放负离子，杀菌效果优异。而且所得粉末涂料的抗开裂、附着力、耐弯曲等性能超过了常规粉末涂料。

6、专利cn105599419a公开了一种净醛抗菌三聚氰胺浸渍纸复合材料，并公开了纳米硅钛自洁剂及其制备方法。纳米硅钛自洁剂是将三聚氰胺、甲醛、纳米银、蛋白石、二氧化钛等原料混合、经高压喷雾分散、研磨制成纳米硅钛自洁剂。该发明指出纳米硅钛自洁剂的多孔“分子筛”结构物理吸附和光催化降解协效作用。使木质复合材料在生产、销售和使用全过程中能持续长效地发挥净醛抗菌的功能，产品的甲醛去除率24小时内达到60-85％，抗菌效果达到90-99.99％。

7、专利cn108360778a公开了可长期持续分解甲醛装饰板材及其生产工艺，其是在基材和装饰纸之间使用包括纳米硅钛和纳米二氧化钛的甲醛分解基元的胶黏剂。该发明采用了纳米硅钛、纳米二氧化钛为主要原料制成复合净醛剂，复合净醛剂的甲醛净化效率能达到90％，且甲醛净化持久性为64.7％，复合净醛剂发挥了两种主要净醛材料的协同净化分解作用。但是该发明并未公开纳米硅钛的获取来源或组成。

8、专利cn109354820a公开了一种抗菌生态泡沫板，其是用纳米硅钛自洁剂、可生物降解树脂、酚醛树脂等原料制备抗菌生态泡沫板。但是该发明并未公开纳米硅钛自洁剂的组成，也未公开纳米硅钛自洁剂对泡沫板性能的影响。

9、专利cn117165150a公开了一种用于mdf的低温固化除甲醛粉末涂料及其应用工艺，该涂料包括粉料1和粉料2组分。粉料1包括低温固化聚酯、环氧树脂和颜填料、助剂，粉料2包括低温固化助剂和除甲醛功能材料。而除甲醛功能材料包括除甲醛粉、硅藻土、光触媒、甲醛捕捉剂中至少一种或者复配产物。将该发明所得涂料应用于mdf板材，使mdf板材具有持续的除甲醛，净化空气的目的，大大解决了室内空气污染问题。但是该发明采用的除甲醛功能材料是常见的低效能除甲醛材料，所得涂料的除甲醛效果还有待进一步提升。

10、专利cn110653895a公开了一种负氧离子生态板及其制作方法，通过将纳米硅钛和天然蛋白石粉碎后，利用净醛泥进行搅拌吸附，然后涂覆于板材的表面，纳米硅钛和天然蛋白石均为天然矿物质提取物，吸附分解甲醛过程中不产生任何有害物质和污染。其均匀分布在装饰板表面，可以通过捕捉吸附、分解、再吸附分解的过程持续长效地发挥净醛抗菌的功能。但是该发明公开的复合材料仅包括纳米硅钛、耶壳炭颗粒、硅藻泥、蛋白石等无机原料，成膜型差，难以获得应用性能好的负氧离子生态板。

技术实现思路

1、为了达到上述目的，本发明公开了一种用于mdf的净醛粉末涂料，以质量份数计，其包括如下组分：

2、环氧树脂50-70份，聚酯树脂50-70份，固化促进剂3-6份，硅钛自洁剂2-10份，硫酸钡10-40份，流平剂1-4份，苯偶姻1-4份。

3、所述环氧树脂为e-06、e-12、e-20环氧树脂中的一种或多种。

4、所述聚酯树脂的酸值为30-60mgkoh/g。进一步地，所述聚酯树脂的酸值为45-60mgkoh/g。

5、优选地，所述聚酯树脂的具体选择为dsm uralac p3050，神剑sj6711，神剑sj6722中的一种或多种。

6、进一步地，所述环氧树脂与聚酯树脂的质量比为0.7:1-1:0.7。

7、进一步地，所述硅钛自洁剂的重量份数可以为3-10份，或3-8份。

8、所述固化催化剂选自2-甲基咪唑，2-苯基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。

9、所述硫酸钡为粒度为400-1000目。所述流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂。

10、硫酸钡、流平剂和苯偶姻均获取自市购。

11、所述硅钛自洁剂的制备原料包括蛋白石、硅源、钛源和抗菌纳米材料的金属盐。

12、所述蛋白石为经水热处理、粒度为200-600目的多孔蛋白石。

13、所述硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

14、所述钛源为钛酸四乙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的一种或多种。

15、所述抗菌纳米材料为纳米银。

16、所述硅钛自洁剂的制备方法包括如下步骤：

17、步骤1，分别在含有酸的乙醇水溶液中加入硅源和钛源，经过水解缩合反应4-12h，得到硅溶胶和钛溶胶，备用。

18、步骤2，将蛋白石粉末超声震荡分散于含有偏铝酸钠和三聚磷酸钠的去离子水中，得到混合液1。再将混合液1置于水热反应釜中，水热反应，将水热反应后的混合物进行离心、分离，得到固体物，将固体物研磨过筛，得到粒度为200-600目的多孔蛋白石。

19、步骤3，在避光条件下，将抗菌纳米材料的金属盐溶解于甲醇溶液中，然后向其中加入硅溶胶和钛溶胶，搅拌2-5h，加入多孔蛋白石，继续搅拌2-6h，得到混合液2。再向混合液2中加入硼氢化钠水溶液，高速搅拌2-4h，离心分离固体物，将固体物洗涤、真空干燥，得到硅钛自洁剂。

20、所述酸为盐酸、醋酸、磷酸中的一种或多种。

21、所述乙醇水溶液中乙醇的质量百分含量为40％-80％。

22、所述抗菌纳米材料的金属盐为硝酸银。

23、所述水热反应的条件为反应温度为80-120℃，反应时间为6-12h。

24、所述硅溶胶和钛溶胶中的硅源和钛源的质量百分含量为1-6％。

25、所述硅溶胶和钛溶胶的质量比为0.5:1-1:1。

26、所述混合液1中蛋白石粉末的质量百分含量为5-25％。

27、所述混合液1中偏铝酸钠、三聚磷酸钠的质量百分含量为0.2-0.8％。

28、所述混合液2中抗菌纳米材料的金属盐的质量百分含量为0.5-2％，硅溶胶、钛溶胶的质量百分含量均为20-40％，多孔蛋白石的质量百分含量为5-20％。

29、向混合液2中加入的硼氢化钠水溶液的摩尔浓度为0.5mol/l,混合液2与硼氢化钠水溶液的质量比为100:2-8。

30、本发明还公开了一种用于mdf的净醛粉末涂料的制备方法，其包括如下步骤：

31、步骤s1：按照制备配方称取粉末涂料的各原料组分，加入到混料器中，混合均匀，得到混合料；

32、步骤s2：将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为80-110℃；

33、步骤s3：将挤出后的物料压片、冷却、粉碎、筛分，选取d50粒径为30-50μm的粉末，得到粉末涂料成品。

34、本发明还公开了一种用于mdf的净醛粉末涂料的应用，其应用于中密度纤维板的涂覆。应用包括如下步骤：

35、步骤a，准备基材，将mdf基材表面清理干净；

36、步骤b，喷涂，采用静电喷枪将粉末涂料喷涂于mdf基材的表面；

37、步骤c，加热固化，在红外线加热炉中固化，固化条件为130-160℃，15-30min。

38、本发明的有益效果如下：

39、本发明通过对粉末涂料中环氧树脂、聚酯树脂的类型进行选择，得到了固化温度低、应用性能好的用于mdf的粉末涂料。本发明制备了一种硅钛自洁剂，其与粉末涂料的相容性好，在粉末涂料涂层中的分散性好。并且硅钛自洁剂具有持久的除甲醛功效，赋予了粉末涂层良好的除甲醛效果。将除甲醛粉末涂料用于mdf板涂装，可以起到有效降低室内甲醛含量的效果。