酚醛树脂的热压成形技术多受关注。由于结合剂树脂结合剂温度作用下处于熔融态,流动性好、易于充满模腔各部位,因此热压压力不高、一般30~60Mpa;由于成型压力一部分消耗于模壁摩擦阻力,一部分消耗于从成型料溢出水蒸气挥发物,定压成型法难以保证合适压力,因而磨具达不到固定不变密度,故生产多采用定模成型法,即固定成型料单重,由模具本身尺寸控制磨具厚度,施加压力以使模具压到位为准。酚醛树脂一般为185±5℃;聚酰亚胺树脂为235±5℃。温度过高反应速度太快,易造成成型挫折、基体与结合剂粘结差,有时甚至使磨具产生裂纹;温度太低压制时间延长、生产效率低。
其硬化原理先是酚醛树脂硬化:第一阶段热塑性树脂与乌洛托品发生反应,生成含二亚甲基氨基桥间产物;第二阶段这些产物继续与树脂分子反应,生成庞大网状结构热固性树脂,并分解出氨。硬化过程,乌洛托品不仅与热塑性酚醛作用,而且与游离酚作用生成热固性树脂。此过程不要求任何催化剂,加热到一定温度即可进行。随后聚酰亚胺硬化,它是一个不加硬化剂聚合过程,其聚合过程亦分两步:第一步聚酰亚胺预聚物低温下熔化,第二步将预聚物较高温度下环化成不熔性聚酰亚胺。树脂结合剂磨具有两种硬化方法,一次硬化法二次硬化法,磨具热压机上加热硬化30~40分钟即成为成品称为一次硬化法;它适用于小、薄及异形砂轮。
为得到硬化完全产品,一些大规模、厚度大砂轮,虽热压机上进行了初步硬化,但仍需电烘箱内进行二次补充硬化,方法这种称为二次硬化。需掌握"最高硬化温度",酚醛树脂结合剂磨具最高硬化温度180~190℃范围为佳,低于170℃硬化不完全、化学稳定性差,高于200℃将损害磨具机械性能,使磨具强度、硬度及耐水性下降。聚酰亚胺树脂结合剂金刚石磨具硬化,需要高温下生成环化聚酰亚胺链,以增加分子刚度、变为不熔塑料。故其硬化温度较高、可达230℃,温度太低环化反应不易进行、制品强度低。升温速度重要,与结合剂种类、热压机上硬化时间、磨具形状、粒度等诸因素有关。热塑性酚醛树脂聚合温度为100℃,而聚酰亚胺预聚温度更高,前者可100℃前自由升温、后者180℃前自由升温。前者140℃后与硬化剂有固化反应,后者为180℃后预聚合、故均应慢速升温。热压机上硬化时间较长磨具,挥发物已基本排出,可快速升温;反之二次硬化应慢速升温;磨具开头复杂、粒度细应采取慢速升温,反之则可快速升温。
保温时间与最高硬化温度有关,硬化温度高、时间可短,反之则长,酚醛树脂磨具180℃保温2~3小时即可,聚酰亚胺树脂磨具一般需230℃保温4~5小时。
温度的作用
提供胶粘剂固化所需的能量;
增加木材可塑性,减小热压压力。
热压温度指热压板表面温度,而板坯实际的传热过程较为复杂。
板坯表芯层的温度变化如右图所示。
芯层温度曲线分为5段:
T1段,板坯表层迅速升温,芯层温度无变化;
T2段,芯层温度迅速上升,直至水分开始蒸发;
T3段,芯层温度升至100℃;
T4段,芯层保持100 ℃,水分变为蒸汽,从板边排出;
T5段,芯层温度开始超过100℃,并逐渐升高接近热压板温度。
选择热压温度应考虑胶粘剂类型、人造板品种、设备生产能力、板坯含水率和板材厚度等因素。
对于脲醛树脂胶,胶合板的热压温度105~120 ℃,刨花板140~205 ℃,中密度纤维板150~180 ℃。
对于酚醛树脂胶,胶合板130~150 ℃,刨花板与中密度纤维板170~195 ℃ 。
热压 hot pressing
粉末或压坯在高温下的单轴向压制,从而激活扩散和蠕变现象。
另指:由于温差引起的室内外或管内外空气柱的重力差。
对缩短酚醛胶刨花板热压时间的方法进行了综述,提出了缩短酚醛胶刨花板热压时间的措施。
对缩短酚醛胶刨花板热压时间的方法进行了综述,提出了缩短酚醛胶刨花板热压时间的措施。
热压印可分为凸面热压印和平面热压印。
(一)凸面热压印
制品装饰表面为平面,热压印模表面刻制凸形装饰图案或字体,热压印后制品表面形成凹形图案或字体,热压印箔装饰层粘结在凹形图案或字体表面上;,装饰层低于肋品表面,装饰层不易磨损。
凸面热压印是在热压印机上进行。压印模根据使用情况可用镁、铜、钢、硅橡胶等材料制成。压印模设置电加热控温装置。压印模上凸形图案或字体采用照相制版蚀刻方法成型,硅橡胶压印模,用硅橡胶浇铸成型凸形图案或字体的印模胶板,再将印模胶板粘结在金属基板上。
(二)平面热庄印
制品装饰表面为平面或凸形图案和字体,热压印模的压印面为软质硅橡胶平板。热压印过程中橡胶板压紧热压印箔,热压印箔粘贴在凸形图案和字体的表面,使热压印箔装饰层转移在表面。
平面热压印在热压印机上进行。平面热压印模由软质硅橡胶板和金属基板粘结而成,金属基板起着支撑橡胶扳和设置电加热控温装置的作用。硅橡胶硬度为肖氏50~90,最高使用温度为200℃,板厚为2~5mm。
热压印又称烫印或烫箔,它是70年代发展起来的一项表面装饰新技术,广泛应用于塑料、纸、木材,皮革等材料的各种制品和半制品。塑料制品表面热压印装饰,如电视机塑料外壳表面使用木纹热压印箔装饰,汽车内、外塑料饰件表面使用金属热压印箔装饰等。
热压印装饰使用一种特制热压印箔,热压印箔由装饰层和载体塑料膜两部分组成,装饰层可以是具有金属光泽的金属膜或各种图案的印刷层。
热压印是在控制的温度、压力和时间下,将热压印箔的装饰层与载体塑料膜进行界面分离及边缘切割,而被转移到待装饰制品的表面上,完成热压印,卸压并掀去热压印箔残体,制品表面显示色泽鲜艳、美观的装饰效果。
恒温热压机、脉冲热压机、双工位热压机、双压头脉冲热压机、台式热压机等