一种环保型装饰贴面材料及其制备方法与流程

文档序号:15223448发布日期:2018-08-21 17:47阅读:188来源:国知局

本发明属于本发明属于高分子材料应用领域,具体涉及一种环保型的装饰贴面材料及其制备方法。



背景技术:

在传统的家庭装修或者办公场所的装修领域,许多地方需要用到大量的纸质装饰材料作为贴装材料,如木纹纸、水纹纸等,这些传统的装饰材料需要利用大量的木材以及贴装用的胶水,对木材资源消耗非常大,同时由于需要使用到大量的胶水,一方面提升了装饰材料整体的成本,另一方面,胶水产品中往往含有大量挥发性物质,在加工生产制造过程中对制造者的人身健康形成了较大风险,同时在使用过程中对使用者也构成了安全隐患。近年来,消费者对装饰材料残留的可挥发性气体(甲醛等)关注度越来越高,不符合环保要求、散发出对人体不利的挥发性物质的装饰材料已逐渐被市场所抛弃。

随着消费者对装饰材料要求的不断提升,装饰材料的产品特性要求主要集中于以下几个方面:

1、材料的环保性,作为装饰的材料须对使用者没有直接或者间接的伤害;

2、材料的适用性和装饰性需满足消费者的审美需求;

3、材料的加工过程需适应工业化的生产。

淀粉是一种可再生的天然生物质高分子化合物,原料来源丰富且价格低廉,是一种可生物降解的再生资源。由淀粉作为原料来进行生产的胶黏剂产品具有无毒无味、无残余化学气体释放的特点,尤其是在原油资源日趋减少的现在,以石油化工产品作为原料的高分子胶黏剂成本高且不环保,以淀粉为原料的胶黏剂既可以节约资源,又符合绿色环保的要求。在装饰材料领域,如何将淀粉胶黏剂与现有的装饰材料结构相配合是一项值得进行深入研究的课题。



技术实现要素:

为了解决所述现有技术的不足,本发明提供了一种包含环保型胶黏剂的装饰贴面材料,该贴面材料原料绿色环保,制备方法简单易行,在使用过程中不会产生不良voc的释放。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现:

本发明中提供的一种环保型装饰贴面材料依次包括底部胶黏层、pvc发泡层、pvc面层、中间胶黏层、纤维层;所述底部胶黏层和中间胶黏层均为由环保型胶黏剂构成的环保型胶黏剂层,所述pvc发泡层厚度为2-3mm,所述pvc面层厚度为0.8-1mm,所述纤维层为混合纤维层。

淀粉是由许多脱水葡萄糖单元连接而成,在每个葡萄糖单位的c2、c3和c5上各有一个羟基,因而在一个淀粉链状高聚物分子上就有成千上万个活性羟基,而每个淀粉颗粒又是由数不清的直链淀粉和支链淀粉分子链以结晶区和不定形区的形式交织而成,因此,在淀粉胶黏剂中羟基的数目是以较大的数量级来计算的,而淀粉胶黏剂的粘结力正是来源于羟基所产生的氢键结合力。在现有技术中,也有许多将淀粉胶黏剂应用于装饰材料上的技术方案,但是总体看来,现有技术中的淀粉胶黏剂干强度往往能够满足要求,但是在进行耐水胶合强度的测试时,却不合格,一般来说,现有的淀粉胶黏剂在60℃左右的热水中浸渍2h以后均会发生开胶的情况,这样就限制了淀粉胶黏剂的使用。

本发明的技术方案中,从以下几点出发改善了现有淀粉胶黏剂的缺陷:1、将淀粉胶黏剂应用于装饰贴面材料中,而不作为主体板材的粘结剂;2、改善与淀粉胶黏剂相接的材料,由对温湿度敏感的纸质材料或者木质材料改为高分子pvc材料;3、改善贴面材料的结构,尤其利用发泡层的设置使淀粉胶黏剂能够对贴面材料进行完全浸润,同时设置合理的厚度与之相适配;4、在贴面材料的外表面设置纤维层,不仅具有良好的外观效果,而且具有阻隔湿气的效果,减少环境湿度的变化对贴面材料的影响。

进一步地,所述环保型胶黏剂的组成及质量份数为:

改性淀粉浆90-100份

水20-30份

硼砂1-1.2份

丙醇0.2-0.5份

聚乙烯醇3-4份

水杨酸甲酯0.3-0.5份

有机硅消泡剂0.1-0.2份

其中,所述改性淀粉浆的制备方法为:将淀粉与水混合后依次添加三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷搅拌,其中淀粉、水、三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷的质量比为1:(2.4-2.6):(0.01-0.03):(0.07-0.09):(0.05-0.07);搅拌均匀后添加碳酸钠调节ph值在10-10.2范围内,加热至58-62℃,反应1.5-2h后向反应体系中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液继续反应至ph值为7,然后加水调节至反应体系内固含量浓度为25-30%,然后调节温度至38-40℃继续搅拌反应6-8h,得到所需改性淀粉浆。

本发明中首先将淀粉进行改性,利用三偏磷酸钠使淀粉的醇羟基与反应物生成二醚键或者二酯键,从而使两个或者多个淀粉分子初步“架桥”在一起,同时添加多聚甲醛进一步促进醚交联反应,加快反应速度并且推进反应进程。环氧氯丙烷能够使淀粉上述糊化反应更加彻底,并且能够有效提升淀粉浆体的粘度。反应物初始在碱性环境下发生交联,然后通过亚硫酸氢钠调节ph值后继续反应达到高度交联,在反应6-8小时以后淀粉浆体粘度和性质基本稳定,无需再处理。

进一步地,本发明中,所述改性淀粉浆制备方法中的淀粉为玉米淀粉或者糯米淀粉;所述环保型胶黏剂的制备方法为:将改性淀粉浆分散至水中,搅拌过程中以2-3℃/min的加热速度将其加热至75-78℃,然后依次加入硼砂、丙醇、聚乙烯醇、水杨酸甲酯和有机硅消泡剂,每种原料添加后搅拌3-5min,搅拌完毕后自然冷却至室温即制得所需胶黏剂。本发明中制备得到的环保性胶黏剂沸水加热不糊化,在60℃左右的热水中浸渍5h以上不开胶。

进一步地,本发明中所述pvc面层经过火化处理,所述活化处理的工艺为:将pvc面层利用紫外光灯照射3-5min,紫外光灯光线波长为200-280nm,照射功率为20-30w。紫外光的处理能够提升pvc面层的表面能,使pvc面层具有更好的粘结性能。

进一步地,本发明中所述纤维层为混纺纤维层,是由ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维进行混纺所制得的层状纤维材料,其中ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维混纺工艺中质量比为(35-40):(3-5):(12-17):(35-40)。混纺纤维结构紧密、防水性能佳。

优选地,所述ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维直径为3-8μm,长度小于1mm。选择直径和长度小的纤维能够进一步增加混纺纤维的紧密程度,同时对贴面材料提供一种光滑的外观观感,使贴面材料表面触感光滑舒适,符合装饰贴面材料的实际使用需求。

优选地,所述纤维层厚度为0.1-0.3mm。

本发明中还提供一种制备上述环保型装饰贴面材料的方法,步骤如下:

s01:在离型布上涂刷底部胶黏层,然后铺设pvc发泡层,然后铺设pvc面层,进行发泡,发泡结束的同时即在发泡温度下利用压纹装置进行压纹处理,使pvc面层具有设定的花纹;

s02:压纹处理结束后,立即刷涂中间胶黏层,然后铺设纤维层;

s03:纤维层铺设完毕后利用s01中的压纹装置对纤维层进行压纹,该步骤中压纹压力是s01中压纹步骤的0.7-0.8倍,压纹时间为6-8h;

s04:压纹结束后利用30-40℃干燥暖风对绒面层进行干燥10-30min,干燥完毕后将制得的装饰贴面材料进行铺展,自然降温至室温。

进一步地,s01中,所述离型布为聚四氟乙烯布。

进一步地,s03中,压纹压力是s01中压纹步骤的0.8倍,压纹时间为6h。

本发明的制备工艺中采用二次压纹的方法使贴面材料紧固粘结在一起,由于本发明中采用的是短纤维混纺原料,所以可以利用略低的压纹压力进行长时间压纹以提升贴面材料整体的强度和一体性。

本发明具有以下优点:

1、本发明中的环保型装饰贴面材料结构简单,层与层之间结合力强,能够作为墙面贴装装饰材料、家具贴装装饰材料等进行使用。

2、本发明中的胶黏剂使用的为环保型淀粉胶黏剂,该胶黏剂无有毒有害物质挥发,其制备过程和使用过程对人体均无伤害,符合环保要求。

3、本发明中的环保型装饰贴面材料的外层采用较短的高分子纤维与织物纤维混纺材料制成,硬度比现有仿绒材料高,不易脱落,且在成型的过程中不易变形,使用过程中不易落灰变色、使用寿命长。

3、本发明中环保型装饰贴面材料的制备方法简单易行,适合工业化的大规模生产工艺。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明。

实施例1

改性淀粉浆①的制备:

将玉米淀粉与水混合后依次添加三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷搅拌,其中淀粉、水、三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷的质量比为1:2.4:0.01:0.07:0.05;搅拌均匀后添加碳酸钠调节ph值在10-10.2范围内,加热至60℃,反应1.5h后向反应体系中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液继续反应至ph值为7,然后加水调节至反应体系内固含量浓度为25%,然后调节温度至38℃继续搅拌反应6h,得到所需改性淀粉浆①。

改性淀粉浆②的制备:

将玉米淀粉与水混合后依次添加三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷搅拌,其中淀粉、水、三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷的质量比为1:2.5:0.03:0.07:0.07;搅拌均匀后添加碳酸钠调节ph值在10-10.2范围内,加热至62℃,反应2h后向反应体系中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液继续反应至ph值为7,然后加水调节至反应体系内固含量浓度为25%,然后调节温度至40℃继续搅拌反应6h,得到所需改性淀粉浆②。

改性淀粉浆③的制备:

将糯米淀粉与水混合后依次添加三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷搅拌,其中淀粉、水、三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷的质量比为1:2.6:0.03:0.09:0.05;搅拌均匀后添加碳酸钠调节ph值在10-10.2范围内,加热至60℃,反应1.5h后向反应体系中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液继续反应至ph值为7,然后加水调节至反应体系内固含量浓度为30%,然后调节温度至40℃继续搅拌反应6h,得到所需改性淀粉浆③。

改性淀粉浆④的制备:

将糯米淀粉与水混合后依次添加三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷搅拌,其中淀粉、水、三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷的质量比为1:2.5:0.02:0.09:0.07;搅拌均匀后添加碳酸钠调节ph值在10-10.2范围内,加热至60℃,反应2h后向反应体系中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液继续反应至ph值为7,然后加水调节至反应体系内固含量浓度为28%,然后调节温度至40℃继续搅拌反应6h,得到所需改性淀粉浆④。

改性淀粉浆⑤的制备:

将糯米淀粉与水混合后依次添加三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷搅拌,其中淀粉、水、三偏磷酸钠、多聚甲醛、环氧氯丙烷的质量比为1:2.6:0.03:0.09:0.07;搅拌均匀后添加碳酸钠调节ph值在10-10.2范围内,加热至61℃,反应1.8h后向反应体系中滴加饱和亚硫酸氢钠溶液继续反应至ph值为7,然后加水调节至反应体系内固含量浓度为30%,然后调节温度至38℃继续搅拌反应6h,得到所需改性淀粉浆⑤。

上述改性淀粉浆浆体粘度和性质基本稳定,在下面的实施例中采用改性淀粉浆③做原料。

实施例2

环保型胶黏剂①的制备:

环保型胶黏剂原料的组成及质量份数为:

改性淀粉浆90份

水22份

硼砂1.1份

丙醇0.4份

聚乙烯醇3份

水杨酸甲酯0.3份

有机硅消泡剂0.1份

制备方法为:将改性淀粉浆分散至水中,搅拌过程中以2℃/min的加热速度将其加热至75℃,然后依次加入硼砂、丙醇、聚乙烯醇、水杨酸甲酯和有机硅消泡剂,每种原料添加后搅拌3min,搅拌完毕后自然冷却至室温即制得所需胶黏剂①。

环保型胶黏剂②的制备:

环保型胶黏剂原料的组成及质量份数为:

改性淀粉浆100份

水25份

硼砂1.1份

丙醇0.5份

聚乙烯醇4份

水杨酸甲酯0.5份

有机硅消泡剂0.1份

制备方法为:将改性淀粉浆分散至水中,搅拌过程中以2.4℃/min的加热速度将其加热至78℃,然后依次加入硼砂、丙醇、聚乙烯醇、水杨酸甲酯和有机硅消泡剂,每种原料添加后搅拌3min,搅拌完毕后自然冷却至室温即制得所需胶黏剂②。

环保型胶黏剂③的制备:

环保型胶黏剂原料的组成及质量份数为:

改性淀粉浆95份

水30份

硼砂1.2份

丙醇0.5份

聚乙烯醇4份

水杨酸甲酯0.5份

有机硅消泡剂0.2份

制备方法为:将改性淀粉浆分散至水中,搅拌过程中以3℃/min的加热速度将其加热至78℃,然后依次加入硼砂、丙醇、聚乙烯醇、水杨酸甲酯和有机硅消泡剂,每种原料添加后搅拌5min,搅拌完毕后自然冷却至室温即制得所需胶黏剂③。

环保型胶黏剂④的制备:

环保型胶黏剂原料的组成及质量份数为:

改性淀粉浆100份

水30份

硼砂1.2份

丙醇0.5份

聚乙烯醇4份

水杨酸甲酯0.3份

有机硅消泡剂0.2份

制备方法为:将改性淀粉浆分散至水中,搅拌过程中以2℃/min的加热速度将其加热至78℃,然后依次加入硼砂、丙醇、聚乙烯醇、水杨酸甲酯和有机硅消泡剂,每种原料添加后搅拌5min,搅拌完毕后自然冷却至室温即制得所需胶黏剂④。

环保型胶黏剂⑤的制备:

环保型胶黏剂原料的组成及质量份数为:

改性淀粉浆98份

水30份

硼砂1.2份

丙醇0.2份

聚乙烯醇3.2份

水杨酸甲酯0.3份

有机硅消泡剂0.2份

制备方法为:将改性淀粉浆分散至水中,搅拌过程中以2.1℃/min的加热速度将其加热至77℃,然后依次加入硼砂、丙醇、聚乙烯醇、水杨酸甲酯和有机硅消泡剂,每种原料添加后搅拌4min,搅拌完毕后自然冷却至室温即制得所需胶黏剂⑤。

实施例环保型胶黏剂①-⑤中制备得到的环保性胶黏剂废沸水中加热不糊化,在60℃左右的热水中浸渍5h以上不开胶。实施例中采用上述环保型胶黏剂①作为原料进行装饰贴面材料的制备。

实施例3

纤维层的制备:

现有技术中的用于贴面的材料往往都使用了动物性的原料,如羊毛等,这类原料尽管手感比较好,但是在加工过程中不能受到过高的外力作用,否则容易变形,同时,包含动物性原料的绒面层颜色不持久,与本发明中环保型胶黏剂的结合力一般,使用过程中容易脱落。

本实施例中使用的是将ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维进行混纺所制得的绒面材料。ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维原料直径为5μm,长度在0.5-1mm范围内。

纤维材料①:ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维混纺工艺中质量比为35:3:16:35。

纤维材料②:ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维混纺工艺中质量比为40:4:15:37。

纤维材料③:ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维混纺工艺中质量比为37:5:13:37。

纤维材料④:ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维混纺工艺中质量比为38:5:13:39。

纤维材料⑤:ptt纤维、棉纤维、大豆蛋白纤维、聚丙烯纤维混纺工艺中质量比为40:4:15:40。

对比上述绒面材料,ptt纤维和聚丙烯纤维总含量越高,纤维材料手感越硬,棉纤维和大豆蛋白纤维总含量越高,手感越软、按压后不易回弹。综合手感、外观和耐加工性,选择纤维材料②作为后续的加工原料。

实施例4

装饰贴面材料的制备:

s01:在聚四氟乙烯离型布上涂刷底部胶黏层,然后铺设pvc发泡层,然后铺设经活化的pvc面层,进行发泡,发泡结束的同时即在发泡温度下利用压纹装置进行压纹处理,使pvc面层具有设定的花纹;压纹处理后的pvc发泡层厚度为2mm,且表面平均孔径为50μm,pvc面层厚度为0.8mm。

pvc面层活化处理的工艺为:将pvc面层利用紫外光灯照射5min,紫外光灯光线波长为205nm,照射功率为22w。

s02:压纹处理结束后,立即刷涂中间胶黏层,然后铺设厚度为0.1mm的纤维层。

s03:纤维层铺设完毕后利用s01中的压纹装置对纤维层进行压纹,该步骤中压纹压力是s01中压纹步骤的0.7倍,压纹时间为6h。

s04:压纹结束后利用35℃干燥暖风对绒面层进行干燥15min,干燥完毕后将制得的装饰贴面材料进行铺展,自然降温至室温。

实施例5

本实施例中制备过程工艺与实施例4相同,不同之处在于:

s03中,压纹压力是s01中压纹步骤的0.8倍,压纹时间为6h。

实施例6

本实施例中制备过程工艺与实施例4相同,不同之处在于:

pvc发泡层厚度为2mm,且表面平均孔径为40μm,pvc面层厚度为1mm。

实施例7

本实施例中制备过程工艺与实施例4相同,不同之处在于:

pvc发泡层厚度为3mm,且表面平均孔径为30μm,pvc面层厚度为1mm。

实施例8

本实施例中制备过程工艺与实施例4相同,不同之处在于:

pvc发泡层厚度为3mm,且表面平均孔径为30μm,pvc面层厚度为0.9mm。

实施例9

本实施例中制备过程工艺与实施例4相同,不同之处在于:

纤维层厚度为0.2mm。

实施例10

本实施例中制备过程工艺与实施例4相同,不同之处在于:

纤维层厚度为0.3mm。

上述实施例中,涂刷胶黏剂的工艺与现有技术中制备绒面装饰材料中涂刷高分子胶黏剂相同,以将相邻两层粘合起来为目的。在本发明的实施例中,利用s01和s03中的压纹步骤,将环保型胶黏剂压至发泡层与纤维层中,使整体结构粘结力强。根据实际工艺情况,考虑到干燥过程和使用环境的要求,可对胶黏剂的使用量进行适应性的调整。本发实施例中贴面装饰材料结构简单,层与层之间结合力强,能够作为墙面贴装装饰材料、家具贴装装饰材料等进行使用。在使用过程中,揭除离型布即可进行装饰材料的贴装,简便易行。

由实施例可以看出,本发明中的贴面装饰材料使用原料无有毒有害物质挥发,其制备过程和使用过程对人体均无伤害,符合环保要求。本发明中的贴面装饰材料表面采用较短的高分子纤维与织物纤维混纺材料制成,硬度比现有仿绒材料高,不易脱落,且在成型的过程中不易变形,使用过程中不易落灰变色、使用寿命长。同时,本发明中pvc基材的绒面装饰材料的制备方法简单易行,适合工业化的大规模生产工艺。

最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

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