一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法及应用与流程

本发明属于装饰纸，具体地，涉及一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法及应用。

背景技术：

1、随着人们生活水平及审美的提高，对于家居装饰的要求也在不断变化，追求更加环保、清洁、安全和优质的材料，对人造板使用饰面胶膜纸进行表面装饰处理，可以掩盖和消除人造板表面的各种缺陷，而使其具有清新、优雅、美丽的外观。但是装饰面经常会被摩擦，划伤，表面花纹磨损后会影响装饰材料的美观，同时在表面易附着滋生大量的灰尘、细菌，发生霉变，影响长期使用，也无法克服普通胶合板易燃烧的缺点，因此提高胶膜纸的耐磨、阻燃和防霉性能具有良好的实用前景。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法及应用。

2、本发明通过在浸渍胶中加入改性碳纳米管，使获得的胶膜纸在保证强度和韧性同时还具备优良的耐磨性能，通过接枝改性剂分子，提高碳纳米管和三胺胶相容性和分散性，提高耐磨性，同时避免改性分子析出和迁移，而改性剂中的有机磷硫双螺环结构具有优良的热稳定性和耐水解性，配合磷硫阻燃元素，使胶膜纸具备较高的阻燃性能，而助剂分子中的磺胺嘧啶具有优异的灭菌效果，其分子中的亚氨基具有捕捉过氧自由基抗氧化的效果，可以避免三胺胶发霉、变色和老化，提高胶膜纸的使用寿命。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法，包括如下步骤：

5、第一步，将55％甲醛水溶液加入反应釜中，加氢氧化钠调节ph值至9-10，然后加入三聚氰胺，升温至90℃反应2h，然后添加氢氧化钠水溶液保持ph值为9-10，接着降温至70℃添加甜醇、氨水和二甘醇，继续反应40min，然后冷却至室温，得到三胺胶；

6、第二步，取原纸，用三胺胶预增湿处理，然后置于三胺胶中进行浸渍，干燥步骤两遍；

7、第三步，取三胺胶和改性碳纳米管混合均匀，然后喷涂在二次浸渍纸上，干燥后冷却至室温，按实际需求裁切成合适尺寸，得到一种耐磨浸渍胶膜纸。

8、进一步地，三胺胶包括如下重量份原料：55％甲醛水溶液180-200份、三聚氰胺80-90份、甜醇1-2份、氨水1-2份、二甘醇0.5-1份。

9、进一步地，三胺胶和改性碳纳米管按质量比20:1混合。

10、进一步地，所述改性碳纳米管通过如下步骤制备：

11、s1、在安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的烧瓶中，加入三氯硫磷和季戊四醇，进行氮气保护，升温至80℃，搅拌反应3h，反应结束后冷却至室温，抽滤，滤饼用二氯甲烷洗涤，然后产物放入50℃真空干燥箱干燥6h，得到中间体1；三氯硫磷、季戊四醇的用量之比为14.9g:2g；

12、三氯硫磷分子中的-cl可以与季戊四醇上的羟基发生亲核取代反应生成双螺环化合物，加入过量三氯硫磷，控制其和季戊四醇的摩尔比为6:1，得到中间体1，具体反应过程如下所示：

13、

14、s2、将中间体1放入烧瓶中，加入dmso作为溶剂，搅拌5min；将磺胺嘧啶、三乙胺溶于dmso中，缓慢滴入烧瓶中，滴加完毕后室温反应6h，反应结束后，产物进行减压旋蒸，得到中间体2；中间体1、磺胺嘧啶和三乙胺的用量之比为10g:7.6g:3.1g；

15、在三乙胺作用下，磺胺嘧啶分子上的-nh2与中间体1分子上的-cl发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1，发生如下所示的化学反应，得到中间体2：

16、

17、s3、将中间体2放入烧瓶中，加入dmso作为溶剂，搅拌5min；将三聚氰胺、三乙胺溶于dmso中，缓慢滴入烧瓶中，滴加完毕后室温反应5h，反应结束后，往反应液中缓慢加入大量的水，再用乙酸乙酯萃取3次，收集乙酸乙酯相，然后减压旋蒸，得到改性剂；中间体2、三聚氰胺和三乙胺的用量之比为10g:2.4g:1.9g；

18、在三乙胺作用下，三聚氰胺分子上的-nh2与中间体1分子上的-cl发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1，发生如下所示的化学反应，得到改性剂：

19、

20、s4、将改性剂与dmf混合，加入dcc(二环己基碳二亚胺)和dmap(4-二甲氨基吡啶)，磁力搅拌1h，然后加入羧基化碳纳米管，磁力搅拌2h后放入60℃水浴中超声2h，再撤去水浴在室温下磁力搅拌12h，抽滤、并分别用无水乙醇和水洗涤2-3次，干燥，研磨，得到改性碳纳米管；改性剂、dmf、dcc和dmap、羧基化碳纳米管的用量之比为10g:100ml:0.1g:0.1g:6.7g；

21、在dcc与dmap作用下，羧基化碳纳米管表面的-cooh与改性剂分子上的-nh2发生酰胺化反应，在碳纳米管表面接枝改性剂分子，获得改性碳纳米管。

22、碳纳米管具有很高的强度和韧性，同时碳纳米管圆筒状的石墨层之间容易滑动或转动，因而具有类似于石墨的自润滑性能，使其高强高韧的同时还具备优良的耐磨性能，而接枝改性剂分子，改性剂中的三聚氰胺结构与三胺胶结构相容性好，未接枝完全的氨基还可以与三胺胶主链聚合，提高碳纳米管相容性和分散性，提高耐磨性，同时避免改性分子析出和迁移，而改性剂中的有机磷硫双螺环结构具有优良的热稳定性和耐水解性，同时双螺环结构和碳纳米管结构在高温下形成的碳层结构更加稳固致密，配合磷硫阻燃元素，使其具备较高的阻燃性能，而助剂分子中的磺胺嘧啶具有优异的灭菌效果，其分子中的亚氨基具有捕捉过氧自由基抗氧化的效果，可以避免三胺胶发霉、变色和老化，提高胶膜纸的使用寿命。

23、进一步地，羧基化碳纳米管通过如下步骤制备：

24、将碳纳米管加入烧瓶中，然后加入硝酸，在50℃水浴中超声3h，然后冷却至室温后加入去离子水稀释，离心、并用无水乙醇和去离子水依次洗涤2-3次，干燥，研磨，得到羧基化碳纳米管；碳纳米管、硝酸的用量之比为1g:100ml；

25、通过强酸对碳纳米管进行超声剪切和氧化处理，可以在碳纳米管侧壁和顶端引入一定数量的羟基、羧基活性基团，为后续化学反应奠定反应位点。

26、本发明的另一个目的是提供这种耐磨浸渍胶膜纸在制备装饰面板中的应用，一种装饰面板的制备方法是：将上述的耐磨浸渍胶膜纸压制在板材基材上，得到装饰面板。

27、进一步地，所述装饰面板的制备方法中，板材基材为纤维板、刨花板中的任意一种。

28、有益效果：

29、本发明通过在浸渍胶中加入改性碳纳米管，使获得的胶膜纸在保证强度和韧性同时还具备优良的耐磨性能，通过接枝改性剂分子，提高碳纳米管和三胺胶相容性和分散性，提高耐磨性，同时避免改性分子析出和迁移，而改性剂中的有机磷硫双螺环结构具有优良的热稳定性和耐水解性，配合磷硫阻燃元素，使胶膜纸具备较高的阻燃性能，而助剂分子中的磺胺嘧啶具有优异的灭菌效果，其分子中的亚氨基具有捕捉过氧自由基抗氧化的效果，可以避免三胺胶发霉、变色和老化，提高胶膜纸的使用寿命。

技术特征：

1.一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法，其特征在于，第三步中改性碳纳米管通过如下步骤制备：

3.根据权利要求2所述的一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法，其特征在于，步骤s1中三氯硫磷、季戊四醇的用量之比为14.9g:2g。

4.根据权利要求2所述的一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法，其特征在于，步骤s2中中间体1、磺胺嘧啶和三乙胺的用量之比为10g:7.6g:3.1g。

5.根据权利要求2所述的一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法，其特征在于，步骤s3中中间体2、三聚氰胺和三乙胺的用量之比为10g:2.4g:1.9g。

6.根据权利要求2所述的一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法，其特征在于，步骤s3中改性剂、dmf、dcc和dmap、羧基化碳纳米管的用量之比为10g:100ml:0.1g:0.1g:6.7g。

7.根据权利要求1所述的方法制备的耐磨浸渍胶膜纸在装饰面板中的应用。

技术总结
本发明公开了一种耐磨浸渍胶膜纸制备方法及应用，通过在浸渍胶中加入改性碳纳米管，使获得的胶膜纸在保证强度和韧性同时还具备优良的耐磨性能，通过接枝改性剂分子，提高碳纳米管和三胺胶相容性和分散性，提高耐磨性，同时避免改性分子析出和迁移，而改性剂中的有机磷硫双螺环结构具有优良的热稳定性和耐水解性，配合磷硫阻燃元素，使胶膜纸具备较高的阻燃性能，而助剂分子中的磺胺嘧啶具有优异的灭菌效果，其分子中的亚氨基具有捕捉过氧自由基抗氧化的效果，可以避免三胺胶发霉、变色和老化，提高胶膜纸的使用寿命。

技术研发人员：沈雨林,袁炼,谭勤智,包浪,朱文波
受保护的技术使用者：湖南雪宝装饰材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15