La resina de melamina-formaldehid (MFR) és una resina amino termoestables amb bona duresa, estabilitat tèrmica i transparència. En comparació amb la resina d'urea-formaldehid (UF), la resina MF té una millor resistència a l'aigua i a la intempèrie. Per tant, s'utilitza àmpliament en revestiments de panells exteriors, capes decoratives de sòls de fusta i productes de xapa. No obstant això, deficiències com ara una gran fragilitat, un trencament fàcil i un curt període d'emmagatzematge de la resina de formaldehid de melamina limiten la seva aplicació. La resina MF s'utilitza sovint per preparar paper de pel·lícula adhesiva impregnada. La fusta contraxapada i el tauler revestits amb paper de film adhesiu impregnat s'anomenen conjuntament taulers ecològics. Els consumidors els estimen per la seva resistència al desgast, impermeabilitat i diversos colors.
Tanmateix, quan la humitat ambiental canvia, el material de base de la placa ecològica és propens a inflar-se o contraure’s, donant lloc a una tensió interna desigual. La capa superficial de la resina MF és fràgil i té poca flexibilitat i és propensa a trencar-se sota estrès. Per tant, millorar la flexibilitat de la resina MF i millorar el seu problema de fragilitat són les claus per resoldre el problema de l'esquerdament de la resina i millorar la qualitat dels seus productes decoratius. Aquest article resumeix principalment el progrés de la investigació sobre la modificació de l'enduriment de la resina MF, amb l'objectiu de proporcionar una orientació teòrica i una base tècnica per resoldre el problema de fragilitat de la resina MF.
1. Característiques estructurals MF
La resina MF és un compost de polímer d'anell de triazina format per la condensació de melamina i formaldehid i connectat per enllaços de metilè o èter. Té propietats químiques estables i estructura rígida. La formació de la resina MF es divideix en dues etapes: la primera etapa és la reacció d'addició de melamina i formaldehid. En condicions neutres o alcalines, la melamina pateix hidroximetilació per generar 9 hidroximetilmelamines diferents. La segona etapa és una reacció de condensació. La melamina reacciona amb la melamina metilolada, o la melamina metilolada s'autocondensa per generar oligòmers connectats per enllaços de metilè i èter. En un entorn amb un valor de pH de 7 a 8, dominen les connexions del pont de metilè; en un entorn amb un valor de pH superior a 9, és més probable que es formin connexions d'enllaç èter.
Després de la reticulació i el curat de la resina MF, es pot obtenir un recobriment transparent que sigui resistent al desgast, resistent a àcids i àlcalis. Tot i que el recobriment curat té una alta duresa, també és fràgil. El motiu principal és que la resina MF conté un gran nombre d'anells de triazina connectats amb grups metilè. Els anells de triazina són extremadament estables en condicions d'impacte i són difícils de deformar i absorbir l'energia d'impacte. Només els enllaços de metilè poden absorbir la major part de l'energia, fent que els enllaços de metilè es trenquin i mostrin fragilitat. El curat incomplet de la resina MF provocarà esquerdes de la resina. Com que el curat de la resina es produeix principalment entre grups hidroxil, alguns grups hidroxil que no han participat en la condensació romandran a la resina després del curat. Aquests grups hidroxil tenen una certa higroscopicitat. A mesura que la humitat ambiental canvia repetidament, els grups hidroxil lliures patiran cicles higroscòpics i de desorció i gradualment generaran estrès, provocant esquerdes en el recobriment de resina i afectant greument l'aspecte i el rendiment del producte.
La flexibilitat de la resina MF es pot millorar eficaçment reduint la densitat de reticulació de la resina MF i ampliant la seva longitud de cadena flexible. Tanmateix, la reducció de la densitat de reticulació significa que l'estructura rígida de l'anell de triazina a la resina està dispersa. Per tant, la rigidesa superficial i la resistència al desgast de la resina MF es veuran afectades en diferents graus. Quan es realitza una modificació d'enduriment, s'ha de tenir cura de mantenir la duresa de la resina MF i no destruir les seves excel·lents propietats superficials. L'elecció d'un mètode de modificació adequat per millorar la flexibilitat de la resina MF és de gran importància per ampliar l'àmbit d'aplicació de la resina MF.
2. Mètode de modificació d'enduriment de la resina MF
La modificació d'enduriment s'utilitza sovint per optimitzar la resistència dels polímers reticulats rígids per millorar la resistència a l'impacte i la resistència a la fatiga del polímer sense destruir la rigidesa i l'estabilitat dimensional originals del polímer. Els mètodes de modificació d'enduriment adequats per a la resina MF generalment es poden dividir en dos tipus, a saber, modificació d'enduriment extern i modificació d'enduriment intern. La modificació d'enduriment extern es refereix a afegir grups de fases de reforç a la resina MF mitjançant la barreja per formar una estructura reticulada amb la resina MF per evitar que els anells de triazina s'apropin entre si per aconseguir el propòsit d'endurir. Els mètodes d'enduriment extern utilitzats habitualment per a la resina MF inclouen:
1) Afegiu nano-SiO2, nanocel·lulosa i altres nanopartícules;
2) Utilitzeu polímers flexibles de cadena llarga com ara copolímers de polietilenglicol per formar xarxes de polímers interpenetrants (IPNS) en resina MF;
3) Utilitzeu materials de fibra com el clorur de polivinil per connectar resines MF entre elles per millorar l'estabilitat de l'estructura de la resina.
La modificació de l'enduriment intern canvia l'estructura molecular de la resina MF participant en la reacció de curació de la resina MF, ampliant la connexió flexible entre els anells de triazina i reduint la densitat de reticulació per aconseguir l'efecte d'enduriment. Els mètodes d'enduriment intern inclouen:
1) Introduïu molècules flexibles de cadena llarga entre les estructures d'anells de triazina de la resina MF per dispersar l'estructura rígida;
2) Utilitzeu silicona per ampliar la connexió flexible entre resines MF;
3) Bloqueja el grup funcional hidroxil de la resina MF i redueix la densitat de reticulació de la resina. Els modificadors d'enduriment intern utilitzats habitualment inclouen alcohol polivinílic, poliuretà, caprolactama, etc.
3. Requisits especials per a la resina MF per a la impregnació
Hi ha molts mètodes d'enduriment per a la resina MF, però no tots són adequats per impregnar la resina MF. La modificació d'enduriment de la resina MF impregnant s'ha d'adaptar a les condicions de producció del paper de pel·lícula adhesiva, per la qual cosa té certs requisits especials. Quan utilitzeu resina MF per a la impregnació, no només hem de tenir en compte la resistència a les esquerdes, la resistència al desgast i la flexibilitat després de la curació de la resina, sinó que també hem de prestar atenció a la fluïdesa, la permeabilitat i el grau de precurat de la resina modificada abans de la curació.
La poca fluïdesa de la resina MF provocarà flors seques a la superfície de la xapa de paper de pel·lícula adhesiva impregnada, produint taques blanques opaques a la superfície del producte, formant defectes superficials. La mala permeabilitat de la resina MF provocarà una impregnació insuficient, donant lloc a una manca de cola o una superfície irregular a la superfície del producte. Els materials inorgànics resistents al desgast poden augmentar la duresa i les propietats resistents al desgast de la resina MF, però al mateix temps augmentaran la viscositat de la resina MF i reduiran la fluïdesa de la resina, afectant així el rendiment d'impregnació de la resina MF. Hem trobat que la viscositat de la resina MF augmenta amb l'augment de la quantitat de farciment resistent al desgast nano-SiO2 (HTSi-03). La viscositat del sistema de resina MF modificat va ser de 20.9, 25 s (5 ° C) i l'angle de contacte entre la resina MF i el paper decoratiu va augmentar de 30 ° a XNUMX °. Al mateix temps, la humectabilitat disminueix, de manera que la resina MF no pot omplir completament els buits del paper decoratiu, i el recobriment resistent al desgast no el pot protegir completament, donant lloc a una disminució de la resistència al desgast.
El baix grau de precurat de la resina MF provocarà una gran volatilització durant el procés de xapa, fent que les flors humides de la superfície afectin el rendiment de la superfície. Els modificadors d'alcohol polihidroxílic poden augmentar eficaçment la flexibilitat de la resina MF, però la certa hidrofilicitat dels modificadors de polihidroxil no afavoreix l'assecat del paper de pel·lícula adhesiva impregnada, reduint així el grau de precurat de la resina MF. Això provoca problemes com l'absorció d'humitat i l'adhesió del paper de film adhesiu impregnat i dificultats d'accés. Al mateix temps, el paper de pel·lícula adhesiva impregnada amb un baix grau de precurat descarregarà una gran quantitat d'aigua durant el procés de premsat en calent, causant problemes com la contracció de volum de la capa adhesiva i el trencament de la capa de resina, afectant el rendiment del producte.
Per tant, tenint en compte els problemes de producció reals, l'agent d'enduriment de la resina MF utilitzat per a la impregnació hauria d'utilitzar un modificador amb baix pes molecular, baix contingut en hidroxil i alta reactivitat per minimitzar l'impacte del modificador sobre la fluïdesa i el grau de precurat de la resina MF. Al mateix temps, l'agent d'enduriment s'ha d'adaptar a les condicions de curat de la resina MF utilitzada per a la impregnació i mantenir l'efecte de modificació després de la curació del premsat en calent.
La modificació de la resina MF per a la impregnació ha de tenir en compte molts factors al mateix temps. El modificador ideal millorarà la flexibilitat de la resina MF sense afectar negativament la resistència al desgast de la superfície, la fluïdesa o el procés de precurat. Per tant, es recomana dur a terme investigacions futures sobre la modificació de la resina MF des dels tres aspectes següents.
1) A partir de l'estructura de la resina MF, el problema de fragilitat de la resina MF es pot resoldre ajustant la densitat de reticulació de la resina MF.
2) Combinar diferents mecanismes d'enduriment, introduir una estructura de cadena flexible amb grups multifuncionals a la resina MF i augmentar la flexibilitat de la resina MF mitjançant la sinergia de la combinació física i la reacció química.
3) Des de la perspectiva de simplificar el procés de producció i estalviar costos, seleccioneu modificadors altament reactius adequats per a la producció industrial.
Per a més informació sobre la resina de melamina-formaldehid modificada SINOYQX, poseu-vos en contacte amb nosaltres per correu electrònic: [email protected] o per veu al: +86-28-8411-1861.
Algunes imatges i textos es reprodueixen d'Internet i els drets d'autor pertanyen a l'autor original. Si hi ha alguna infracció, poseu-vos en contacte amb nosaltres per eliminar-la.