一种抗菌树脂板及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种抗菌树脂板，由自下而外上依次设置的基材层、防撞层、防火层、装饰层、抗菌层及抗污层组成。本发明还提供一种上述抗菌树脂板的制备方法。本发明采用大豆油作为部分合成原料，有利于环境保护和经济的可持续发展，本发明的抗菌抗污表面具有硬度高，韧性好，耐冲击性强等特点。同时，本发明采用独特工艺制成基材层、防撞层及防火层组合在一起的多层基板，各层之间达到完美结合，在保证了树脂板的强度的同时还具有弹性，能吸收外力撞击，同时具有很好的阻燃性。本发明多层基板表面涂覆有抗菌及抗污的涂层，涂层不易被污染，更易于清洁，还能有效防止被刮花。
【专利说明】
一种抗菌树脂板及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于装饰抗菌材料领域，涉及一种抗菌环保板材，特别是一种抗菌树脂板 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来我国绿色建筑墙体环保材料迅猛大战，对于发展绿色环保内墙装饰材料社 会上已经形成共识，随着管理制度和标准体系的逐步建立，以及新型装饰材料的环保功效 的增强，绿色建筑迎来了良好发展。抗菌板作为一种环保装饰材料，是一类在使用环境中本 身对细菌、霉菌、醇母菌、藻类甚至病毒等起抑制或杀灭作用的板材，通过抑制微生物的繁 殖来保持自身清洁。抗菌板主要用于公共场所装饰用，尤其医疗和洁净场所，抗菌板首先要 满足基本材料使用时对其物理、化学、机械等性能的必要要求，同时要考虑具备抗菌这一特 殊功能的要求以及由此产生的附加因素。目前，抗菌板主要选取密度纤维水泥板作为基材， 表面涂覆抗菌涂料制成，这种抗菌板表面较硬，防撞性能差，抗菌性能不佳，并且容易被刮 花，难以修复。除此之外，现有抗菌板的阻燃性能较差，且安装时需要通过水泥钢钉等方式 才能稳定的固定在墙体上，安装较难。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌树脂板及其制备方法，解决了 现有抗菌板存在的防撞防刮性能差且安装不便等问题。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] 本发明首先提供一种抗菌树脂板，由自下而外上依次设置的基材层、防撞层、防火 层、装饰层、抗菌层及抗污层组成。
[0006] 优选的，所述抗污层为抗污涂料形成，所述抗污涂料包含以下重量份的原料:饱和 三级癸羧酸乙烯酯3~5份，非异氰酸酯聚氨酯10~20份。
[0007] 优选的，所述抗菌层为抗菌涂料形成，所述抗菌涂料由如下重量份的原料组成:负 载高价银离子的二氧化硅粉体7~8份、聚乙烯蜡0.3-0.6份、抗冲击改性剂2.5~3.5份、色 粉5~8份、环氧大豆油15~20份、乙酸乙酯30~35份，钛白粉12-15份，海泡石6-10份，纳米 氧化锌3-7份，聚氯乙烯树脂25~45份，光引发剂3~5份，紫外光吸收剂0.02~0.05份。
[0008] 优选的，所述防火层由如下重量份的原料组成:环氧大豆油10~12份，聚氯乙烯树 脂15~25份，双马来酰亚胺树脂4~5份，1，2-双(5，5-二甲基-1，3-二氧杂己内酰磷亚胺基） 乙烷3~4份，钛白粉5~8份，纳米氢氧化铝5~8份，分散剂0.12~0.2份。
[0009] 优选的，所述防撞层包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂40-55份，环氧树脂5-10份，聚四氟乙烯5~6份，纳米二氧化钛2~3份，陶瓷微粉6~8份，助剂为0.5-1份。
[0010]优选的，所述基材层由如下重量份的原料组成:聚氯乙烯35~45份、氯化聚乙烯20 ~25份、加工助剂8~10份、增强剂10~15份、增塑剂10~12份、稳定剂5~8份。
[0011]本发明还提供一种上述抗菌树脂板的制备方法，包括如下步骤：
[0012] (1)将聚氯乙烯投入混炼设备中加热，温度升至80-95 °C时，添加稳定剂、氯化聚乙 烯，继续升温至120-130°C，添加加工助剂、增强剂及增塑剂进行混炼，混炼结束后将混合料 降温至65~75°C，并在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；
[0013] (2)在挤出机内加入聚氯乙烯树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯于200°C下搅拌20分钟， 然后加入混合均匀的纳米二氧化钛、陶瓷微粉及助剂的混合物，于60°C下热压成防撞层；
[0014] (3)在60~70°C下将防撞层贴在基材层上方，然后压制成防撞基材；
[0015] (4)取环氧大豆油、聚氯乙烯树脂在80~100°C下机械搅拌1~2h，随后加入钛白粉 并超声分散1~2h，得到树脂胶液;将1，2_双(5,5_二甲基-1，3-二氧杂己内酰磷亚胺基）乙 烷加入得到的树脂胶液中，120~140°C下机械搅拌15~30min，然后加入纳米氢氧化铝和分 散剂的混合物，继续搅拌15~30min，混合均匀后加入双马来酰亚胺树脂，130~140 °C下机 械搅拌30~60min，最后将其直接浇在所述防撞基材层的上方，固化，压制得基板；
[0016] (5)压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进 行压制；
[0017] (6)在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌层；
[0018] (7)在抗菌层表面涂覆抗污涂料，经过烘干后形成抗污表面层。
[0019] 优选的，步骤(1)中热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度60-65Γ、压力3-4MPa、时间20-30秒;压制温度100-110°C，压力为4-5Mpa，时间20-30秒;步骤(2)中热压的温 度140-145°C，压力为3-4Mpa，时间20-30秒;步骤(3)中压制温度110-115°C、压力6-8MPa、时 间90-120分钟；步骤(4)中压制温度120-125°C、压力6-8MPa、时间90-120分钟。
[0020] 本发明的积极效果:本发明采用大豆油作为部分合成原料，有利于环境保护和经 济的可持续发展，本发明的抗菌抗污表面具有硬度高，韧性好，耐冲击性强等特点。同时，本 发明采用独特工艺制成基材层、防撞层及防火层组合在一起的多层基板，各层之间达到完 美结合，在保证了树脂板的强度的同时还具有弹性，能吸收外力撞击，同时具有很好的阻燃 性。本发明多层基板表面涂覆有抗菌及抗污的涂层，涂层不易被污染，更易于清洁，还能有 效防止被刮花。此外，本发明产品可通过胶粘方式直接安装在墙体上，满足建筑的防火要 求，施工方便快捷。
【具体实施方式】
[0021] 下面对本发明的优选实施例进行详细说明。
[0022] 实施例1
[0023] 本发明优选实施例1提供一种抗菌树脂板，由自下而外上依次设置的基材层、防撞 层、防火层、装饰层、抗菌层及抗污层组成。
[0024] 所述抗污层为抗污涂料形成，所述抗污涂料包含以下重量份的原料:饱和三级癸 羧酸乙烯酯4份，非异氰酸酯聚氨酯12份。所述抗污涂料可由本领域公知的任何一种方式制 备，例如在适合温度下将饱和三级癸羧酸乙烯酯、非异氰酸酯聚氨酯及丙烯酸类单体与适 合的溶剂及视需要适当的起始剂混合均匀，于适当温度及反应时间的条件下进行聚合作 用，然后可加入本技术领域人士所熟知的流平剂或表面光滑剂等助剂，可得所述抗污涂料。 首先本发明所述的抗污涂料是基于非异氰酸酯聚氨酯的，不含有异氰酸酯等有害物质，避 免了涂料使用过程中对空气的污染，配方绿色环保无毒，同时本发明采用非异氰酸酯聚氨 酯搭配本领域常规必须原料丙烯酸类活性单体，再结合饱和三级癸羧酸乙烯酯的加入，使 得涂料具有较好的耐划伤性，且集硬度好、耐磨性好、粘附力好、耐溶剂性能好的优点于一 体，与下述的抗菌涂层能够有效相互结合，在本发明产品上取得了良好的效果。
[0025]所述抗菌层为抗菌涂料形成，所述抗菌涂料由如下重量份的原料组成：负载高价 银离子的二氧化硅粉体7份、聚乙烯蜡0.4份、抗冲击改性剂3.2份、色粉6份、环氧大豆油18 份、乙酸乙酯33份，钛白粉13份，海泡石7份，纳米氧化锌4份，聚氯乙烯树脂30份，光引发剂4 份，紫外光吸收剂〇. 04份。所述抗菌涂料可由本领域公知的任何一种方式制备，例如将乙酸 乙酯、聚氯乙烯树脂、海泡石、纳米氧化锌及负载高价银离子的二氧化硅粉体加入到混合搅 拌机中搅拌混合均匀，然后在合适的温度下加入环氧大豆油、钛白粉、聚乙烯蜡及抗冲击改 性剂，于适当温度及时间的条件下进行聚合作用，最后加入光引发剂、紫外光吸收剂、色粉 等助剂，可得所述抗菌涂料。本发明抗菌涂料不污染环境，与上述抗污涂料在接触面可相互 渗透结合，固化速度快，可在常温固化，尤其适合于本发明所述的基板表面的涂饰，不会对 最终产品造成负面影响，且涂层的硬度高，耐磨性好，耐硬物划伤，不仅能够满足抗菌的要 求，而且与光固化体系具有良好的相容性，通过负载银离子的二氧化硅粉体的使用提高了 光催化抗菌的活性和应用范围，具有较强的抗菌效果，且持续时间长。
[0026]所述防火层由如下重量份的原料组成:环氧大豆油11份，聚氯乙烯树脂18份，双马 来酰亚胺树脂4份，1，2-双(5，5-二甲基-1，3-二氧杂己内酰磷亚胺基）乙烧3份，钛白粉6份， 纳米氢氧化铝5份，分散剂0.15份。
[0027]所述防撞层包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂45份，环氧树脂6份，聚四氟乙 烯6份，纳米二氧化钛3份，陶瓷微粉6份，助剂为1份。
[0028]所述基材层由如下重量份的原料组成:聚氯乙烯37份、氯化聚乙烯22份、加工助剂 9份、增强剂12份、增塑剂11份、稳定剂6份。
[0029] 上述抗菌树脂板的制备方法，包括如下步骤：
[0030] (1)将聚氯乙烯投入混炼设备中加热，温度升至80-95 °C时，添加稳定剂、氯化聚乙 烯，继续升温至120-130°C，添加加工助剂、增强剂及增塑剂进行混炼，混炼结束后将混合料 降温至65~75°C，并在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；
[0031] (2)在挤出机内加入聚氯乙烯树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯于200°C下搅拌20分钟， 然后加入混合均匀的纳米二氧化钛、陶瓷微粉及助剂的混合物，于60°C下热压成防撞层； [0032] (3)在60~70°C下将防撞层贴在基材层上方，然后压制成防撞基材；
[0033] (4)取环氧大豆油、聚氯乙烯树脂在80~100°C下机械搅拌1~2h，随后加入钛白粉 并超声分散1~2h，得到树脂胶液;将1，2_双(5,5_二甲基-1，3-二氧杂己内酰磷亚胺基）乙 烷加入得到的树脂胶液中，120~140°C下机械搅拌15~30min，然后加入纳米氢氧化铝和分 散剂的混合物，继续搅拌15~30min，混合均匀后加入双马来酰亚胺树脂，130~140 °C下机 械搅拌30~60min，最后将其直接浇在所述防撞基材层的上方，固化，压制得基板；
[0034] (5)压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进 行压制；
[0035] (6)在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌层；
[0036] (7)在抗菌层表面涂覆抗污涂料，经过烘干后形成抗污表面层。
[0037] 步骤(1)中热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度60-65Γ、压力3_4MPa、时 间20-30秒;压制温度100-110°C，压力为4-5Mpa，时间20-30秒;步骤(2)中热压的温度140-145°C，压力为3-4Mpa，时间20-30秒；步骤（3)中压制温度110-115°C、压力6-8MPa、时间90-120分钟；步骤(4)中压制温度120-125°C、压力6-8MPa、时间90-120分钟。
[0038] 本发明还可包括步骤(8):在抗污层固化后将整个树脂板于40~45°C的温度环境 下静置3~4小时，这不仅使得各层间能够进行更有利的结合，关键的，经此步骤后抗污层具 抗菌层的相互配合效果更强，其抗菌抗污效果更明显，用油性黑笔在涂装好的树脂板表面 上划一笔，用干燥的卫生纸来回擦拭，以完全消除笔痕的次数作为判断抗污性好坏的依据， 本发明产品只需擦拭2~3次，相比与现有抗菌抗污板材的5~10次，本发明具有极优异的抗 污性能，而且对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率均为100%，达到甚至超过了国际标准。
[0039] 制备的抗菌树脂板的性能与现有各同类产品对比如下表：
[0042]本发明产品在中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所完成对大肠杆菌、金黄 葡萄球菌及标准内所含霉菌共8个菌种的抗菌测试，其中对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗 菌率均为100%，对6种试验霉菌的长霉等级均为"0"，依据国际标准QB/T2591-2003,本发明 产品具有强抗细菌作用和强抗霉菌作用。
[0043]同时，本发明产品已通过了《国家固定灭火系统和耐火构建质量监督检测中心》的 检测，防火性能达到B1级，在产品烟密度、烟尖高度，烟气湿度及燃烧剩余长度平均值等指 标均已达到或超过A级复合材料标准，本发明整体技术安全可靠，在国内建材行业内遥遥领 先。
[0044]本发明表面抗污涂层具有免维护、自清洁的优异性能。极低的表面能，表面灰尘可 通过清水直接清洁。极好的疏水性(最大吸水率小于5% )且斥油。极小的摩擦系数(0.15~ 〇. 17)，不会粘尘结垢，防污性好。
[0045] 本发明的银离子净化涂层，具有良好的抗菌性，抵抗多种传染病菌在板材表面的 存活，减小了疾病传染的可能性，能够长久保持洁净，且具有抗紫外线功能。
[0046] 本发明产品内部致密结构具备一定的隔音效果，能有效防止室外噪音进入室内， 保持室内环境安静舒适。同时本发明产品美观、清洁、舒适，现场完工即可迀入办公，不污染 环境、不产生大量废料，具有环保和节约资源的效果，且施工方便，减少了由施工活动对医 疗或洁净环境造成的不便。
[0047]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用 于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的 思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种抗菌树脂板，其特征在于：由自下而外上依次设置的基材层、防撞层、防火层、装 饰层、抗菌层及抗污层组成。2. 根据权利要求1所述的一种抗菌树脂板，其特征在于:所述抗污层为抗污涂料形成， 所述抗污涂料包含以下重量份的原料:饱和三级癸羧酸乙烯酯3~5份，非异氰酸酯聚氨酯 10~20份。3. 根据权利要求1所述的一种抗菌树脂板，其特征在于:所述抗菌层为抗菌涂料形成， 所述抗菌涂料由如下重量份的原料组成：负载高价银离子的二氧化硅粉体7~8份、聚乙烯 蜡0.3-0.6份、抗冲击改性剂2.5~3.5份、色粉5~8份、环氧大豆油15~20份、乙酸乙酯30~ 35份，钛白粉12-15份，海泡石6-10份，纳米氧化锌3-7份，聚氯乙烯树脂25~45份，光引发剂 3~5份，紫外光吸收剂0.02~0.05份。4. 根据权利要求1所述的一种抗菌树脂板，其特征在于:所述防火层由如下重量份的原 料组成:环氧大豆油10~12份，聚氯乙烯树脂15~25份，双马来酰亚胺树脂4~5份，1，2_双 (5,5_二甲基-1，3-二氧杂己内酰磷亚胺基）乙烷3~4份，钛白粉5~8份，纳米氢氧化铝5~8 份，分散剂0.12~0.2份。5. 根据权利要求1所述的一种抗菌树脂板，其特征在于:所述防撞层包括如下重量份的 原料:聚氯乙稀树脂40-55份，环氧树脂5-10份，聚四氟乙稀5~6份，纳米二氧化钛2~3份， 陶瓷微粉6~8份，助剂为0.5-1份。6. 根据权利要求1所述的一种抗菌树脂板，其特征在于:所述基材层由如下重量份的原 料组成：聚氯乙烯35~45份、氯化聚乙烯20~25份、加工助剂8~10份、增强剂10~15份、增 塑剂10~12份、稳定剂5~8份。7. -种如权利要求1所述的抗菌树脂板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 将聚氯乙烯投入混炼设备中加热，温度升至80-95Γ时，添加稳定剂、氯化聚乙烯， 继续升温至120-130°C，添加加工助剂、增强剂及增塑剂进行混炼，混炼结束后将混合料降 温至65~75°C，并在热压机上机械铺装，热压后制成基材层； (2) 在挤出机内加入聚氯乙烯树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯于200°C下搅拌20分钟，然后 加入混合均匀的纳米二氧化钛、陶瓷微粉及助剂的混合物，于60°C下热压成防撞层； (3) 在60~70°C下将防撞层贴在基材层上方，然后压制成防撞基材； (4) 取环氧大豆油、聚氯乙烯树脂在80~100°C下机械搅拌1~2h，随后加入钛白粉并超 声分散1~2h，得到树脂胶液;将1，2_双(5,5_二甲基-1，3-二氧杂己内酰磷亚胺基）乙烷加 入得到的树脂胶液中，120~140°C下机械搅拌15~30min，然后加入纳米氢氧化铝和分散剂 的混合物，继续搅拌15~30min，混合均勾后加入双马来酰亚胺树脂，130~140 °C下机械搅 拌30~60min，最后将其直接浇在所述防撞基材层的上方，固化，压制得基板； (5) 压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进行压 制； (6) 在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌层； (7) 在抗菌层表面涂覆抗污涂料，经过烘干后形成抗污表面层。8. 根据权利要求7所述的一种抗菌树脂板的制备方法，其特征在于：步骤（1)中热压的 过程包括预压和压制，所述的预压温度60_65°C、压力3-4MPa、时间20-30秒;压制温度100_ 110 °C，压力为4-5Mpa，时间20-30秒;步骤(2)中热压的温度140-145 °C，压力为3-4Mpa，时间 20-30秒;步骤(3)中压制温度110-115°(：、压力6-81〇^、时间90-120分钟；步骤(4)中压制温 度 l2〇-l25°C、压力 6_8MPa、时间 9〇-12〇 分钟。
【文档编号】B32B27/22GK106079783SQ201610458130
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】李海平
【申请人】广州市锐博塑料五金制品有限公司