中密度纤维板静电粉末喷涂工艺研究

论文摘要

本论文针对中密度纤维板(MDF)的独特内部结构和表面性能,结合成熟的金属基材粉末喷涂技术,运用预热手段提高MDF电导率,解决了MDF粉末喷涂的难题,采取红外——对流固化技术成功实现了130℃,6min的低温固化技术,开发了一条适合我国国情的MDF静电粉末涂装工艺路线。为中密度纤维板表面装饰,尤其是木质板式家具表面涂饰提供了一个环保、节能、高效的新型工艺方法。分别分析了不同基材表面处理、预处理方法对涂膜理化性能的影响及成因;探讨了木质基材工件水平放置的一次上粉率、涂膜厚度均匀性与工艺条件参数选择的关系;通过大量试验结果,系统研究了熔融温度、固化温度、熔融固化总时间对涂膜理化性能的影响。主要研究成果和创新点如下:(1)从界面理论角度分析得出了砂磨、打底漆的基材处理方法对工件不同部位涂膜附着力的影响及成因。确定了首先使用180号水砂纸对工件四周表面砂磨,然后四周表面腻平,最后依次使用180号、240号和320号水砂纸对工件所有表面进行砂磨的基材表面处理方法。(2)通过对上粉量、不同部位涂膜厚度比、光泽度3个检测指标进行分析,比较预热处理、涂导电液以及两者结合处理方法,确定预热方法为最终预处理方法。(3)根据正交试验结果,采取方差分析方法得出了最佳工艺条件参数,即喷涂距离150mm;供粉气压0.05Mpa;静电电压60kV,且此时一次上粉率在30%以上。提供了提高一次上粉率的工艺方法,即在设备性能允许情况下,尽可能缩短喷涂距离,适当提高静电电压。(4)结合木材热导性、电导率等性质,以及低温固化粉末涂料适用范围,通过正交试验得出了几乎不影响基材性质的固化条件,即熔融温度160℃,固化温度130℃～160℃,熔融固化总时间6min～3min的固化条件及其涂膜理化性能检测结果,且检测结果达到或超过了国家相关标准要求。(5)根据试验结果,总结得出了相对适宜的涂膜厚度(160μm～180μm)及其涂膜理化性能等级或结果:光泽度:24.01,2级;附着力:2级;耐磨性:3级;硬度:3H;耐酸性:2级;耐碱性:1级;耐湿热性:1级;外观质量:上表面涂膜轻微橘纹。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的和意义
• 1.1.3 项目来源与经费支持
• 1.2 中密度纤维板（MDF）表面装饰
• 1.2.1 国内外人造板表面装饰现状
• 1.2.2 我国常用MDF 表面装饰方法及缺点
• 1.2.3 人造板表面装饰发展的主要趋势
• 1.3 MDF 静电粉末喷涂工艺
• 1.3.1 MDF 静电粉末喷涂工艺用中密度纤维板
• 1.3.2 MDF 静电粉末喷涂用粉末涂料
• 1.3.3 MDF 静电粉末喷涂工艺条件
• 1.3.4 MDF 静电粉末喷涂的涂膜固化
• 1.3.5 MDF 静电粉末喷涂工艺发展
• 1.4 研究目标和主要研究内容
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 主要研究内容
• 1.5 研究技术路线
• 1.5.1 MDF 静电粉末喷涂总体工艺路线的确定
• 1.5.2 最佳基材表面处理方法的确定
• 1.5.3 最佳喷涂工艺条件的确定
• 1.5.4 固化条件的确定
• 1.5.5 确定最佳涂膜厚度
• 第二章 基材表面处理方法确定
• 2.1 引言
• 2.2 试验材料与方法
• 2.2.1 试验材料与设备
• 2.2.2 试验方法
• 2.3 试验结果与分析
• 2.3.1 不同基材处理方法对涂膜表面质量的影响
• 2.3.2 不同基材处理方法对涂膜主要物理力学性能的影响
• 2.3.3 不同基材处理方法对涂膜光泽度的影响
• 2.3.4 不同基材处理方法对涂膜其他相关理化性能的影响
• 2.4 小结
• 第三章 预处理方法选择
• 3.1 引言
• 3.2 试验材料与方法
• 3.2.1 试验材料与设备
• 3.2.2 试验方法
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 预处理方法对上粉量的影响
• 3.3.2 预处理方法对光泽度的影响
• 3.3.3 预处理方法对涂膜厚度均匀性的影响
• 3.4 小结
• 第四章 MDF 静电粉末喷涂工艺条件确定
• 4.1 引言
• 4.2 试验材料与方法
• 4.2.1 试验材料和设备
• 4.2.2 试验方法
• 4.3 试验结果与分析
• 4.3.1 不同工艺参数的对一次上粉率的影响
• 4.3.2 不同工艺参数对涂层厚度均匀性的影响
• 4.3.3 不同工艺参数对涂膜光泽度的影响
• 4.3.4 不同工艺参数对涂膜外观质量的影响
• 4.4 小结
• 第五章 MDF 静电粉末喷涂固化条件确定
• 5.1 引言
• 5.2 试验材料与方法
• 5.2.1 试验材料和设备
• 5.2.2 试验方法
• 5.3 试验结果与分析
• 5.3.1 不同固化条件对涂膜固化程度的影响
• 5.3.2 不同固化条件对涂膜色差的影响
• 5.3.3 不同固化条件对涂膜光泽度的影响
• 5.3.4 不同固化条件对涂膜铅笔硬度的影响
• 5.3.5 不同固化条件对涂膜附着力的影响
• 5.3.6 不同固化条件对涂膜耐磨性的影响
• 5.3.7 不同固化条件对涂膜耐液性的影响
• 5.3.8 不同固化条件对涂膜耐干热性的影响
• 5.3.9 不同固化条件对涂膜总体理化性能的影响
• 5.3.10 合理固化条件的确定
• 5.4 小结
• 第六章 最佳涂膜厚度确定
• 6.1 引言
• 6.2 试验材料与方法
• 6.2.1 试验材料和设备
• 6.2.2 试验方法
• 6.3 试验结果和分析
• 6.3.1 涂膜厚度对其外观质量的影响
• 6.3.2 涂膜厚度对光泽度的影响
• 6.3.3 涂膜厚度对附着力的影响
• 6.3.4 涂膜厚度对耐磨性的影响
• 6.3.5 涂膜厚度对耐液性的影响
• 6.3.6 涂膜厚度对耐湿热性的影响
• 6.4 小结
• 第七章 主要结论与建议
• 7.1 主要结论
• 7.1.1 基材表面处理
• 7.1.2 预处理方法
• 7.1.3 静电粉末喷涂工艺条件
• 7.1.4 固化条件
• 7.1.5 涂膜厚度
• 7.2 论文创新点
• 7.3 展望
• 参考文献
• 在读期间的学术研究
• 致谢