应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂及其制备方法与流程

应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及家居装饰材料技术领域，具体涉及一种应用于地板、家居装饰面板上的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂及其制备方法。


背景技术：

[0002]
地板和家居装饰面板是人们生活中常常会用到的产品，现有的地板和家居装饰面板的表面一般都会涂覆一层防水、耐磨且防腐的表面保护层，用来保护地板或者家居装饰面板。表面保护层一般是树脂材料添加其他功能性助剂混合而成，现有的表面保护层一般只能粘结在实木或者复合木质地板或者家居装饰面板的表面，不会渗透到地板或家居装饰面板内部，在表面的保护层被磨损掉之后就无法保护地板或家居装饰面板。而且现有的表面保护层在使用一段时间之后，容易出现变黄变色的现象，非常的影响视觉感受。


技术实现要素：

[0003]
本发明的提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，解决现有的表面保护层不能渗入地板或家居装饰面板内部保护地板或者家居装饰面板的问题。
[0004]
为解决上述问题，本发明提供技术方案如下：应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，按照重量份数计由以下组分制备而成：热固化树脂溶液80～100份、纳米远红外陶瓷溶液或纳米远红外陶瓷粉体5～25份、纳米阻燃剂2～8份、表面处理剂0.5～3份、抗uv和抗黄变助剂0.2～2.0份、渗透剂0.5～2.8份、抗氧剂0.1～0.6份、负氧离子助剂2～10份、防霉抗菌剂0.1～2.5份。
[0005]
所述热固化树脂为1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺和甲醛的高分子聚合物，所述热固化树脂溶液中所述热固化树脂为1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺和甲醛的高分子聚合物的固含量为30～70％；所述1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺的分子式为：
[0006][0007]
所述纳米远红外陶瓷溶液或纳米粉体由纳米三氧化二铝、纳米二氧化锆、纳米二氧化硅中的两种或三种混合制备而成；所述三氧化二铝的晶型为γ相，其细度粒径≤20nm，表面积≥230
㎡
/g。
[0008]
所述纳米阻燃剂为纳米mg(oh)
2
、纳米al(oh)
3
以及环保磷氮系液体阻燃剂中的一种或多种的混合物；所述环保磷氮系液体阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸酯、三聚氰胺甲醇缩合物、聚酰胺、聚酰亚胺、胍盐、胍缩合物、聚多磷酸铵、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌、异氰尿酸三缩水甘油酯中的一种或多种的混合物。
[0009]
所述的表面处理剂为氟系表面活性剂，所述氟系表面活性剂为100％氟代脂肪族
聚合物酯。
[0010]
所述的抗uv和抗黄变助剂为苯并三唑，其分子式为c
6
h
5
n
3
。
[0011]
所述渗透剂为异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯和阴离子表面活性剂复配而成，所述阴离子表面活性剂为烷基磺酸钠、烷基芳基磺酸钠、烷基硫酸钠中的一种或多种的混合物，所述渗透剂重量分数为1％水溶液的ph值为：5.5-7.5。
[0012]
所述的抗氧剂为水溶性抗氧剂，所述水溶性抗氧剂为亚硫酸钠、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠中的一种或几种的混合物。
[0013]
所述的负氧离子助剂为水溶性负离子粉，所述的防霉抗菌剂为纳米抗菌材料和有机安全高效抗菌剂复配而成，所述纳米抗菌材料为纳米银、纳米铜中的一种或两种，所述有机安全高效抗菌剂为酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双胍类、酚类中的一种或多种的混合物。
[0014]
与现有技术相比，本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂有以下优点：
[0015]
1、本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂通过添加渗透剂使得制备的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂在涂装于地板或者家居装饰面板时可以渗入地板或家居装饰面板的内部，而不是仅仅停留在表面，使得地板或者家居装饰面板在表面的保护层被磨损掉之后仍然可以有效的保护地板或家居装饰面板，解决现有的表面保护层不能渗入地板或家居装饰面板内部保护地板或者家居装饰面板的问题；
[0016]
2、本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂通过添加纳米远红外陶瓷溶液或纳米远红外陶瓷粉体使得制备的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂具有更强的韧性，增加免漆多功能渗透型热固性纳米树脂成型后的表面致密度和硬度，改善免漆多功能渗透型热固性纳米树脂表面的耐磨性能；
[0017]
3、本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂通过添加的氟系表面活性剂改善免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，使其热固化成型之后表面硬质层具有更好的防污染、耐氧化、耐腐蚀性能，对纳米热固树脂在地板或家居装饰面板中的的渗透分散性也有很大提升；
[0018]
4、本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂通过添加的抗uv和抗黄变助剂苯并三唑有效的吸收来自环境中的紫外光，防止地板、家居装饰面板表面的保护层被紫外光照射时间较久之后的外观色牢度变化引起的变黄变色灯变异现象；其吸收转化远离如下式：
[0019][0020]
式(1)中，r1、r2、r3为烃基链或基团，通过苯并三唑这种紫外光吸收剂来吸收紫外光的能量使苯并三唑与周围的分子键合成大分子，防止紫外光通过使树脂分子分解引起树脂表面变黄变色；
[0021]
通过添加的负离子粉使制得的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂成型后可以释放负离子，提高环境中的负氧离子，对人身体健康有益。
[0022]
本发明的提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树
脂的制备方法，包括如下步骤：
[0023]
(a)、制备热固化树脂：将热固化树脂溶液的ph值用naoh溶液调整到ph值为9.5～10.5，呈碱性，然后按照重量份数计算，加入纳米远红外陶瓷溶液或者远红外陶瓷纳米粉体5～25份，接着搅拌至无浑浊、分层或透明状态即制得热固化树脂混合溶液；
[0024]
(b)、制备抗氧、阻燃、负氧溶液：将抗氧剂加蒸馏水进行溶解制得饱和抗氧剂水溶液，然后调整ph值为6.5～8.5，然后加入纳米阻燃剂和负氧离子助剂，接着搅拌以使各组分分散均匀并乳化，制得抗氧、阻燃、负氧溶液以待用；
[0025]
(c)、制备功能性溶液：将表面处理剂0.5～3份、抗uv和抗黄变助剂0.2～2.0份、防霉抗菌剂0.3～3.5份，以及所述表面处理剂、所述抗uv和抗黄变助剂和所述防霉抗菌剂的总重量分数的3～5倍的蒸馏水加入密闭恒温的高速搅拌容器内搅拌至均匀制得初步功能性溶液，然后调整初步功能性溶液的ph值为10，制得功能性溶液并存放待用；所述搅拌容器的密闭恒温条件为20℃～40℃；
[0026]
(d)、制备免漆多功能渗透型热固性纳米树脂：将步骤(a)制得的热固化树脂混合溶液、步骤(b)制得的抗氧、阻燃、负氧溶液以及步骤(c)制得的功能性溶液依次加入到恒温温度在20℃～30℃的容器内，并缓慢加入渗透剂进行稀释搅拌至均匀，接着再加入naoh溶液并搅拌共混至容器内的混合液体冷却完毕时ph值在10～11.5之间即可，制得免漆多功能渗透型热固性纳米树脂。
[0027]
与现有技术相比，本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂的制备方法有以下优点：
[0028]
1、通过本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂的制备方法制备出的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂具有良好的分散和渗透性，能够渗入到地板或者家居装饰面板的内部，以起到更好的保护地板或者家居装饰面板的作用，而不只是像普通表面保护层一样停留在地板或者家居装饰面板的表面。
【具体实施方式】
[0029]
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0030]
实施例1：本实施例提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，按重量份数计由以下组分制备而成：热固化树脂溶液80份、纳米远红外陶瓷溶液5份、纳米阻燃剂8份、表面处理剂0.5份、抗uv和抗黄变助剂0.2份、渗透剂0.5份、抗氧剂0.1份、负氧离子助剂2份、防霉抗菌剂0.1份，所述纳米远红外陶瓷溶液由纳米三氧化二铝和纳米二氧化锆按1:1的比例混合而成，所述纳米阻燃剂为3份纳米mg(oh)
2
、3份纳米al(oh)
3
以及2份硼酸锌混合而成，所述渗透剂为0.3份异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯和0.2份烷基芳基磺酸钠的混合物，所述抗氧剂为亚硫酸钠，所述防霉抗菌剂为0.05份纳米银和0.05份季铵盐的混合物。
[0031]
实施例2：本实施例提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，按重量份数计由以下组分制备而成：热固化树脂溶液83份、纳米远红外陶瓷溶液8份、纳米阻燃剂7份、表面处理剂0.8份、抗uv和抗黄变助剂0.3份、渗透剂0.6份、抗氧剂0.2份、负氧离子助剂3份、防霉抗菌剂0.1份，所述纳米远红外陶瓷溶液由纳米三氧化二铝、纳米二氧化锆以及纳米二氧化硅按3:2:3的比例混合而成，所述纳米阻燃剂为4份纳米mg
(oh)
2
、1份纳米al(oh)
3
与1份聚多磷酸铵加1份三聚氰胺磷酸盐混合而成，所述渗透剂为0.4份异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯和0.2份烷基芳磺酸钠的混合物，所述抗氧剂为0.1份亚硫酸钠和0.1份亚硫酸氢钠，所述防霉抗菌剂为0.05份纳米银和0.05份酰基苯胺的混合物。
[0032]
实施例3：本实施例提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，按重量份数计由以下组分制备而成：热固化树脂溶液88份、纳米远红外陶瓷溶液8份、纳米阻燃剂7份、表面处理剂1.0份、抗uv和抗黄变助剂0.5份、渗透剂0.9份、抗氧剂0.3份、负氧离子助剂6份、防霉抗菌剂0.5份，所述纳米远红外陶瓷溶液由纳米三氧化二铝和纳米二氧化硅按1:1的比例混合而成，所述纳米阻燃剂为2份纳米mg(oh)
2
、2份纳米al(oh)
3
、2份膨胀型石墨以及1份异氰尿酸三缩水甘油酯的混合物，所述渗透剂为0.5份异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、0.2份烷基硫酸钠和0.2份烷基芳基磺酸钠的混合物，所述抗氧剂为0.15份亚硫酸钠和0.15份亚硫酸氢钠的混合物，所述防霉抗菌剂为0.2份纳米铜、0.2份咪唑和0.1份噻唑的混合物。
[0033]
实施例4：本实施例提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，按重量份数计由以下组分制备而成：热固化树脂溶液91份、纳米远红外陶瓷粉体13份、纳米阻燃剂5份、表面处理剂1.5份、抗uv和抗黄变助剂0.9份、渗透剂1.3份、抗氧剂0.4份、负氧离子助剂7份、防霉抗菌剂1.2份，所述纳米远红外陶瓷粉体由纳米三氧化二铝、纳米二氧化锆以及纳米二氧化硅按4:4:5的比例混合而成，所述纳米阻燃剂为1份纳米mg(oh)
2
、1份纳米al(oh)
3
、2份三聚氰胺氰脲酸酯以及1份胍盐的混合物，所述渗透剂为0.6份异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯和0.3份烷基磺酸钠以及0.4份烷基硫酸钠的混合物，所述抗氧剂为0.2份亚硫酸钠和0.2份硫代硫酸钠的混合物，所述防霉抗菌剂为0.3份纳米铜、0.3份异噻唑酮衍生物、0.4份酚类以及0.2份纳米银的混合物。
[0034]
实施例5：本实施例提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，按重量份数计由以下组分制备而成：热固化树脂溶液95份、纳米远红外陶瓷溶液19份、纳米阻燃剂4份、表面处理剂2.1份、抗uv和抗黄变助剂1.3份、渗透剂1.8份、抗氧剂0.5份、负氧离子助剂8份、防霉抗菌剂1.8份，所述纳米远红外陶瓷溶液由纳米三氧化二铝、纳米二氧化锆以及纳米二氧化硅按3:8:8的比例混合而成，所述纳米阻燃剂为2份三聚氰胺甲醇缩合物、2份聚酰胺的混合物，所述渗透剂为0.6份异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯和0.6份烷基芳基磺酸钠以及0.6份烷基硫酸钠的混合物，所述抗氧剂为0.2份亚硫酸钠、0.1份硫代硫酸钠以及0.2份焦硫亚酸钠的混合物，所述防霉抗菌剂为0.3份纳米银、0.3份纳米铜、0.3份双胍类、0.3份咪唑类、0.3份酰基苯胺类以及0.3份酚类的混合物。
[0035]
实施例6：本实施例提供一种应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，按重量份数计由以下组分制备而成：热固化树脂溶液100份、纳米远红外陶瓷粉体23份、纳米阻燃剂2份、表面处理剂2.7份、抗uv和抗黄变助剂1.9份、渗透剂2.5份、抗氧剂0.6份、负氧离子助剂10份、防霉抗菌剂2.3份，所述纳米远红外陶瓷粉体由纳米三氧化二铝、纳米二氧化锆以及纳米二氧化硅按8:8:7的比例混合而成，所述纳米阻燃剂为1份纳米mg(oh)
2
和1份胍缩合物，所述渗透剂为1.5份异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯、0.5份烷基芳基磺酸钠和0.5份烷基硫酸钠的混合物，所述抗氧剂为0.2份亚硫酸钠、0.2份硫代硫酸钠、0.2份焦亚硫酸钠的混合物，所述防霉抗菌剂为0.5份纳米银、0.5份纳米铜、0.3份咪唑、0.5份噻唑和0.5份季铵盐的混合物。
[0036]
表1：实施例1-6的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂的组分表
[0037]
[0038][0039]
将表1中实施例1-6的组分通过本申请的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂的制备方法分别制备成免漆多功能渗透型热固性纳米树脂待用。
[0040]
下面选取已经公开的中国发明专利cn110408301a，制备出其实施例2至4所述的提高木质地板表面耐磨性涂层依次作为本申请的对比例1至对比例3。
[0041]
对比例1：本实施例提供一种提高木质地板表面耐磨性的涂层，包括以下重量份数的组分：20-30份有机硅改性环氧树脂、20-30份丙烯酸改性聚氨酯树脂、10-15份聚苯硫醚树脂、20-30份石油树脂、10-12份乙烯树脂、8-10份醇酸树脂、20-30份水性丙烯酸酯乳液、6-10份聚对苯二甲醇、6-10份二氧化硅纳米粒子、8-10份纳米碳化硅微粉、6-8份纳米尼龙粉、5-8份纳米碳酸钙、3-5份钛白粉、5-15份纳米氧化锌、8-20份纳米氧化铝、1-5份复合稀土、5-8份硅溶胶、1-5份固化剂。
[0042]
对比例2：本实施例提供一种提高木质地板表面耐磨性的涂层，包括以下重量份数的组分：25-30份有机硅改性环氧树脂、20-25份丙烯酸改性聚氨酯树脂、13-15份聚苯硫醚树脂、28-30份石油树脂、10-12份乙烯树脂、8-10份醇酸树脂、25-28份水性丙烯酸酯乳液、8-10份聚对苯二甲醇、6-8份二氧化硅纳米粒子、8-10份纳米碳化硅微粉、7-8份纳米尼龙粉、5-6份纳米碳酸钙、3-4份钛白粉、8-10份纳米氧化锌、8-12份纳米氧化铝、3-5份复合稀土、5-6份硅溶胶、1-3份固化剂。
[0043]
对比例3：本实施例提供一种提高木质地板表面耐磨性的涂层，包括以下重量份数
的组分：30份有机硅改性环氧树脂、23份丙烯酸改性聚氨酯树脂、14.5份聚苯硫醚树脂、29份石油树脂、11份乙烯树脂、10份醇酸树脂、26份水性丙烯酸酯乳液、9份聚对苯二甲醇、7份二氧化硅纳米粒子、9份纳米碳化硅微粉、8份纳米尼龙粉、5份纳米碳酸钙、3.5份钛白粉、9份纳米氧化锌、10份纳米氧化铝、4份复合稀土、6份硅溶胶、1.5份固化剂。本发明优选了最佳配比。
[0044]
表2：对比例1-3的提高木质地板表面耐磨性涂层的组分表
[0045]
组分对比例1对比例2对比例3有机硅改性环氧树脂202530丙烯酸改性聚氨酯树脂202223聚苯硫醚树脂111314.5石油树脂212829乙烯树脂121011醇酸树脂91010水性丙烯酸酯乳液222526聚对苯二甲醇8109二氧化硅纳米粒子787纳米碳化硅微粉689纳米尼龙粉678纳米碳酸钙565钛白粉343.5纳米氧化锌589纳米氧化铝81010复合稀土134硅溶胶566固化剂231.5
[0046]
将对比例1-3的组分制成提高木质地板表面耐磨性的涂层待用。
[0047]
选取9块相同质地的木地板，分别用本身请实施例1至6制备的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂和对比例1至3制备的提高木质地板表面耐磨性的涂层涂敷，使木地板表面形成免漆多功能渗透型热固性纳米树脂层和具有表面耐磨性的涂层。然后按照gb/t 528-2009测试拉伸强度和断裂伸长率，按gb/t 531.1-2008测试硬度，按gb/t 529-2008测试撕裂强度，按gb/t 1689-2014的方法测试耐磨性能，按gb/t 10707-2008测试燃烧性能，按gb/t 18809-2002测试空气中的负氧离子，将9块木地板置于300-385nm高强度紫外光环境中加速照射，每隔两小时观察木地板的变色程度，以30天为限，以观察最后观察数据为最终结果；将9块木地板分别取同一方向截取横截面以测量两种材料伸入木地板的深度；然后将9块木地板置于同一恒温培养箱中，并在其涂覆有保护涂层的表面接种霉菌，五天后记录相同区域内保护层表面的菌落数，根据菌落数的多少判断其防霉抗菌效果。
[0048]
表3：本发明实施例1-6的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂和对比例1-3的提高木质地板表面耐磨性的涂层的性能对比表
[0049][0050]
从表3可以看出随着渗透剂和表面处理剂添加量的增加，本申请的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂渗入到木地板中的深度就越深，能够更好地保护地板和家居装饰面板，显然要优于一般的树脂涂层；添加的纳米远红外陶瓷粉体或者溶液分散乳化后渗透性好、分布均匀、纯度高，使本申请的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂具有良好的耐高温的惰性并且具有多孔性、硬度高，有效补充纳米树脂主料的补强增韧性，提高其热固化成型后的表面致密度和硬度，改善材料表面的耐磨性能，与添加的纳米阻燃剂一起作用使得本申请的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂既可以承受一定的高温又具有阻燃的效果；通过添加苯并三唑这种紫外光吸收剂来吸收紫外光的能量使苯并三唑与周围的分子键合成大分子，防止紫外光通过使树脂分子分解引起树脂表面变黄变色；本申请的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂采用纳米抗菌材料和有机安全高效抗菌剂复配而成，具有油性、水性通用型新型纳米抗菌防霉材料，对竹木产品的抗菌防霉效果可达1级，明显比普通的树脂涂层具有更好的防霉抗菌效果，在同样条件下，本申请的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂霉菌菌落数更少。抗氧化剂更够延缓应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂的老化速度，使地板或者家居装饰面板具有更长时间的使用价值。
[0051]
本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂通过添加渗透剂，由于渗透剂易溶于水且渗透性能优良，高温时不浑浊却仍保持良好的渗透力，与渗透剂共混的树脂不是仅仅停留在地板或家居装饰面板表面，使得制备的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂在涂装于地板或者家居装饰面板时可以渗入地板或家居装饰面板的内
部，使用本申请的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂的地板或者家居装饰面板在表面的保护层被磨损掉之后仍然可以有效的保护地板或家居装饰面板，解决现有的表面保护层不能渗入地板或家居装饰面板内部保护地板或者家居装饰面板的问题；通过添加纳米远红外陶瓷溶液或纳米远红外陶瓷粉体使得制备的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂具有更强的韧性，增加免漆多功能渗透型热固性纳米树脂成型后的表面致密度和硬度，改善免漆多功能渗透型热固性纳米树脂表面的耐磨性能；通过添加的氟系表面活性剂改善免漆多功能渗透型热固性纳米树脂，使其热固化成型之后表面硬质层具有更好的防污染、耐氧化、耐腐蚀性能，对纳米热固树脂在地板或家居装饰面板中的的渗透分散性也有很大提升；通过添加的抗uv和抗黄变助剂苯并三唑有效的吸收来自环境中的紫外光，防止地板、家居装饰面板表面的保护层被紫外光照射时间较久之后的外观色牢度变化引起的变黄变色灯变异现象；通过添加的负离子粉使制得的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂成型后可以释放负离子，提高环境中的负氧离子，对人身体健康有益。
[0052]
本发明的应用于地板、家居装饰面板的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂的制备方法制备出的免漆多功能渗透型热固性纳米树脂具有良好的分散和渗透性，能够渗入到地板或者家居装饰面板的内部，以起到更好的保护地板或者家居装饰面板的作用，而不只是像普通表面保护层一样停留在地板或者家居装饰面板的表面。
[0053]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。