一种耐拉伸抗菌装饰膜及其制备方法与流程

1.本发明属于装饰膜生产技术领域，尤其涉及一种耐拉伸抗菌装饰膜及其制备方法。


背景技术：

2.装饰膜是以高分子聚合物为原料，添加各种助剂、经压延、复合而制得的一种新型装饰材料，可与木材、塑料板、铝板、铁板等基材复合制成多用途装饰材料，广泛应用于家用电器、音响表面装饰、室内装饰、飞机、轮船、火车的内装饰。
3.目前，塑料类人造板装饰材料以pvc薄膜应用最为广泛，随着人们对于材料环保性能的日益重视，具有显著环保优势的聚丙烯薄膜逐步成为市场热点。现有的装饰膜抗存在拉伸性能不理想的问题，而对于薄膜材料来讲，有效的提高薄膜材料的拉伸强度和断裂伸长率，才能更进一步的提高薄膜材料的应用方式和范围。


技术实现要素：

4.本发明提供一种耐拉伸抗菌装饰膜及其制备方法，旨在解决上述的问题。
5.本发明是这样实现的，一种耐拉伸抗菌装饰膜，包括以下按照重量份的原料：apet和/或petg 90-120份、增韧剂10-16份、阻燃剂4-6份、抗氧化剂2-6份、改性聚乙二醇20-30份、滑石粉微胶囊10-20份、有机硅丙烯酸酯4-8份、含氟丙烯酸酯6-10份、抗菌剂5-9份。
6.优选地，包括以下按照重量份的原料：apet和/或petg 100-110份、增韧剂12-14份、阻燃剂4.5-5.5份、抗氧化剂3-5份、改性聚乙二醇22-28份、滑石粉微胶囊12-18份、有机硅丙烯酸酯5-7份、含氟丙烯酸酯7-9份、抗菌剂6-8份。
7.优选地，包括以下按照重量份的原料：apet和/或petg 105份、增韧剂13份、阻燃剂5份、抗氧化剂4份、改性聚乙二醇25份、滑石粉微胶囊15份、有机硅丙烯酸酯6份、含氟丙烯酸酯8份、抗菌剂7份。
8.优选地，所述增韧剂为mbs，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，所述抗氧化剂为抗氧剂tnp。
9.优选地，所述改性聚乙二醇的制备方法如下：称取3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾，并将之置于反应釜中，充分搅拌均匀得到混合物a，然后加入6-10倍混合物a重量的聚乙二醇，然后将反应釜内的温度升高至60-80℃，边搅拌边对反应釜内的混合料液进行紫外照射3-5h，得到所需改性聚乙二醇，通过对聚乙二醇进行处理，在聚乙二醇端部接枝氨基，可有效增强聚乙二醇的反应活性，与其他组分复配，相互间反应形成大分子网络状结构。
10.优选地，所述3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾的质量比为1:1-2:2。
11.优选地，所述滑石粉微胶囊是以滑石粉填料为囊芯，以脲醛树脂为囊材包覆于所述滑石粉填料表面所得。
12.优选地，所述滑石粉微胶囊的制备方法如下：
13.取聚乙烯醇、质量分数为5-10％的甲醛溶液以及三聚氰胺，三者质量比为1：(1-3)：(2-4)，将甲醛中加入聚乙烯醇，升温至40-50℃，使甲醛中的聚乙烯醇全部溶解后调节ph至7.2-7.6，加入三聚氰胺，在温度为50-60℃条件下反应0.5-1h，即得脲醛树脂预聚体；
14.将所述脲醛树脂预聚体与质量分数为20-30％的表面活性剂水溶液按1：(8-12)的重量比例混合，搅拌0.5-1h后，加入滑石粉以及明胶，所述脲醛树脂预聚体、滑石粉以及明胶的重量比例为(1-2):1:(0.1-0.3)，调节体系ph至2-4，在50-70℃反应1-3h，经过过滤、洗涤、干燥得滑石粉微胶囊，滑石粉微胶囊表面致密，粒径较为均匀，体系中分散均匀，形成稳定的体系，通过与改性聚乙二醇协同配合增效，两者相互间反应形成网络状结构，可显著提高装饰膜拉伸性能。
15.优选地，所述抗菌剂包括壳聚糖、柠檬酸和纳米银溶液，按照质量比为1-2:0.2-0.4：1混合而成，柠檬酸有三个羧基，它的一个羧基和apet和/或petg之间发生酯化反应，另一个羧基和壳聚糖之间发生酯化反应，自由羧基与壳聚糖中的氨基反应生成盐式键，有助于提高抗菌剂的持久性。
16.一种耐拉伸抗菌装饰膜的制备方法，包括如下步骤：
17.1)按配比称取各原料；
18.2)将apet和/或petg、增韧剂、阻燃剂、抗氧化剂、改性聚乙二醇、滑石粉微胶囊放置于搅拌腔内充分混合，升温至200-220℃，经螺杆挤出至成型腔；
19.3)通过成型机将成型腔内的混合材料压延成型，然后升温至190-210℃，冷却，卷取，即得基膜；
20.4)将有机硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯、抗菌剂充分混合20-30min，获得抗菌涂料；
21.5)将所得的基膜表面使用凹版印刷辊轮涂覆一层抗菌涂料，同时进行超声波处理，然后进行紫外冷光固化，即可获得耐拉伸抗菌装饰膜，通过超声波处理，能够使得与基膜附着更加充分，更加紧密，抗菌效果以及持续性更好。
22.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：
23.本发明所提供的耐拉伸抗菌装饰膜以apet和/或petg为原料，具有突出的韧性和高抗冲击强度，并具有很宽的加工范围，高的机械强度和优异的柔性，通过加入抗菌剂，能够使得装饰膜具有良好的抗菌效果，通过加入改性聚乙二醇，对聚乙二醇进行处理，在聚乙二醇端部接枝氨基，可有效增强聚乙二醇的反应活性，通过加入滑石粉微胶囊，滑石粉微胶囊表面致密，粒径较为均匀，体系中分散均匀，与改性聚乙二醇形成稳定的体系，通过滑石粉微胶囊与改性聚乙二醇协同配合增效，两者相互间反应形成网络状结构，可显著提高装饰膜拉伸性能。
附图说明
24.图1是本发明提供的一种耐拉伸抗菌装饰膜的制备流程图。
具体实施方式
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中
的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
26.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
27.实施例1
28.按配比称取以下按照重量份的原料：petg 90份、增韧剂10份、阻燃剂4份、抗氧化剂2份、改性聚乙二醇20份、滑石粉微胶囊10份、有机硅丙烯酸酯4份、含氟丙烯酸酯6份、抗菌剂5份，将petg、增韧剂、阻燃剂、抗氧化剂、改性聚乙二醇、滑石粉微胶囊放置于搅拌腔内充分混合，升温至200℃，经螺杆挤出至成型腔；通过成型机将成型腔内的混合材料压延成型，然后升温至190℃，冷却，卷取，即得基膜；将有机硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯、抗菌剂充分混合20min，获得抗菌涂料；将所得的基膜表面使用凹版印刷辊轮涂覆一层抗菌涂料，同时进行超声波处理，然后进行紫外冷光固化，即可获得耐拉伸抗菌装饰膜。
29.其中，所述增韧剂为mbs，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，所述抗氧化剂为抗氧剂tnp。
30.具体的，所述改性聚乙二醇的制备方法如下：称取3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾，所述3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾的质量比为1:1:2，并将之置于反应釜中，充分搅拌均匀得到混合物a，然后加入6倍混合物a重量的聚乙二醇，然后将反应釜内的温度升高至60℃，边搅拌边对反应釜内的混合料液进行紫外照射3h，得到所需改性聚乙二醇。
31.本实施例中，所述滑石粉微胶囊是以滑石粉填料为囊芯，以脲醛树脂为囊材包覆于所述滑石粉填料表面所得；
32.具体的，所述滑石粉微胶囊的制备方法如下：
33.取聚乙烯醇、质量分数为5％的甲醛溶液以及三聚氰胺，三者质量比为1：1：2，将甲醛中加入聚乙烯醇，升温至40℃，使甲醛中的聚乙烯醇全部溶解后调节ph至7.2，加入三聚氰胺，在温度为50℃条件下反应0.5h，即得脲醛树脂预聚体；
34.将所述脲醛树脂预聚体与质量分数为20％的表面活性剂水溶液按1：8的重量比例混合，搅拌0.5h后，加入滑石粉以及明胶，所述脲醛树脂预聚体、滑石粉以及明胶的重量比例为1:1:0.1，调节体系ph至2，在50℃反应1h，经过过滤、洗涤、干燥得滑石粉微胶囊。
35.较佳的，所述抗菌剂包括壳聚糖、柠檬酸和纳米银溶液，按照质量比为1:0.2：1混合而成。
36.实施例2
37.按配比称取以下按照重量份的原料：apet和petg各50份、增韧剂12份、阻燃剂4.5份、抗氧化剂3份、改性聚乙二醇22份、滑石粉微胶囊12份、有机硅丙烯酸酯5份、含氟丙烯酸酯7份、抗菌剂6份，将apet和petg、增韧剂、阻燃剂、抗氧化剂、改性聚乙二醇、滑石粉微胶囊放置于搅拌腔内充分混合，升温至200℃，经螺杆挤出至成型腔；通过成型机将成型腔内的混合材料压延成型，然后升温至190℃，冷却，卷取，即得基膜；将有机硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯、抗菌剂充分混合20min，获得抗菌涂料；将所得的基膜表面使用凹版印刷辊轮涂覆一
层抗菌涂料，同时进行超声波处理，然后进行紫外冷光固化，即可获得耐拉伸抗菌装饰膜。
38.其中，所述增韧剂为mbs，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，所述抗氧化剂为抗氧剂tnp。
39.具体的，所述改性聚乙二醇的制备方法如下：称取3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾，所述3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾的质量比为1:1:2，并将之置于反应釜中，充分搅拌均匀得到混合物a，然后加入6倍混合物a重量的聚乙二醇，然后将反应釜内的温度升高至60℃，边搅拌边对反应釜内的混合料液进行紫外照射3h，得到所需改性聚乙二醇。
40.本实施例中，所述滑石粉微胶囊是以滑石粉填料为囊芯，以脲醛树脂为囊材包覆于所述滑石粉填料表面所得；
41.具体的，所述滑石粉微胶囊的制备方法如下：
42.取聚乙烯醇、质量分数为5％的甲醛溶液以及三聚氰胺，三者质量比为1：(1)：(2)，将甲醛中加入聚乙烯醇，升温至40℃，使甲醛中的聚乙烯醇全部溶解后调节ph至7.2，加入三聚氰胺，在温度为50℃条件下反应0.5h，即得脲醛树脂预聚体；
43.将所述脲醛树脂预聚体与质量分数为20％的表面活性剂水溶液按1：8的重量比例混合，搅拌0.5h后，加入滑石粉以及明胶，所述脲醛树脂预聚体、滑石粉以及明胶的重量比例为1:1:0.1，调节体系ph至2，在50℃反应1h，经过过滤、洗涤、干燥得滑石粉微胶囊。
44.较佳的，所述抗菌剂包括壳聚糖、柠檬酸和纳米银溶液，按照质量比为1:0.2：1混合而成。
45.实施例3
46.按配比称取以下按照重量份的原料：petg 105份、增韧剂13份、阻燃剂5份、抗氧化剂4份、改性聚乙二醇25份、滑石粉微胶囊15份、有机硅丙烯酸酯6份、含氟丙烯酸酯8份、抗菌剂7份，将petg、增韧剂、阻燃剂、抗氧化剂、改性聚乙二醇、滑石粉微胶囊放置于搅拌腔内充分混合，升温至210℃，经螺杆挤出至成型腔；通过成型机将成型腔内的混合材料压延成型，然后升温至200℃，冷却，卷取，即得基膜；将有机硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯、抗菌剂充分混合25min，获得抗菌涂料；将所得的基膜表面使用凹版印刷辊轮涂覆一层抗菌涂料，同时进行超声波处理，然后进行紫外冷光固化，即可获得耐拉伸抗菌装饰膜。
47.其中，所述增韧剂为mbs，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，所述抗氧化剂为抗氧剂tnp。
48.具体的，所述改性聚乙二醇的制备方法如下：称取3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾，所述3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾的质量比为1:1-2:2，并将之置于反应釜中，充分搅拌均匀得到混合物a，然后加入8倍混合物a重量的聚乙二醇，然后将反应釜内的温度升高至70℃，边搅拌边对反应釜内的混合料液进行紫外照射4h，得到所需改性聚乙二醇。
49.本实施例中，所述滑石粉微胶囊是以滑石粉填料为囊芯，以脲醛树脂为囊材包覆于所述滑石粉填料表面所得；
50.具体的，所述滑石粉微胶囊的制备方法如下：
51.取聚乙烯醇、质量分数为5-10％的甲醛溶液以及三聚氰胺，三者质量比为1：2：3，将甲醛中加入聚乙烯醇，升温至45℃，使甲醛中的聚乙烯醇全部溶解后调节ph至7.4，加入三聚氰胺，在温度为55℃条件下反应0.8h，即得脲醛树脂预聚体；
52.将所述脲醛树脂预聚体与质量分数为20-30％的表面活性剂水溶液按1：10的重量
比例混合，搅拌0.7h后，加入滑石粉以及明胶，所述脲醛树脂预聚体、滑石粉以及明胶的重量比例为1.5:1:0.2，调节体系ph至3，在60℃反应1-3h，经过过滤、洗涤、干燥得滑石粉微胶囊。
53.较佳的，所述抗菌剂包括壳聚糖、柠檬酸和纳米银溶液，按照质量比为1.50.3：1混合而成。
54.实施例4
55.按配比称取以下按照重量份的原料：apet 110份、增韧剂14份、阻燃剂5.5份、抗氧化剂5份、改性聚乙二醇28份、滑石粉微胶囊18份、有机硅丙烯酸酯7份、含氟丙烯酸酯9份、抗菌剂8份，将apet、增韧剂、阻燃剂、抗氧化剂、改性聚乙二醇、滑石粉微胶囊放置于搅拌腔内充分混合，升温至220℃，经螺杆挤出至成型腔；通过成型机将成型腔内的混合材料压延成型，然后升温至210℃，冷却，卷取，即得基膜；将有机硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯、抗菌剂充分混合30min，获得抗菌涂料；将所得的基膜表面使用凹版印刷辊轮涂覆一层抗菌涂料，同时进行超声波处理，然后进行紫外冷光固化，即可获得耐拉伸抗菌装饰膜。
56.其中，所述增韧剂为mbs，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，所述抗氧化剂为抗氧剂tnp。
57.具体的，所述改性聚乙二醇的制备方法如下：称取3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾，所述3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾的质量比为1:2:2，并将之置于反应釜中，充分搅拌均匀得到混合物a，然后加入10倍混合物a重量的聚乙二醇，然后将反应釜内的温度升高至80℃，边搅拌边对反应釜内的混合料液进行紫外照射5h，得到所需改性聚乙二醇。
58.本实施例中，所述滑石粉微胶囊是以滑石粉填料为囊芯，以脲醛树脂为囊材包覆于所述滑石粉填料表面所得；
59.具体的，所述滑石粉微胶囊的制备方法如下：
60.取聚乙烯醇、质量分数为10％的甲醛溶液以及三聚氰胺，三者质量比为1：3：4，将甲醛中加入聚乙烯醇，升温至50℃，使甲醛中的聚乙烯醇全部溶解后调节ph至7.6，加入三聚氰胺，在温度为60℃条件下反应0.1h，即得脲醛树脂预聚体；
61.将所述脲醛树脂预聚体与质量分数为30％的表面活性剂水溶液按1：12的重量比例混合，搅拌0.1h后，加入滑石粉以及明胶，所述脲醛树脂预聚体、滑石粉以及明胶的重量比例为2:1:0.3，调节体系ph至4，在70℃反应3h，经过过滤、洗涤、干燥得滑石粉微胶囊。
62.较佳的，所述抗菌剂包括壳聚糖、柠檬酸和纳米银溶液，按照质量比为2:0.4：1混合而成。
63.实施例5
64.按配比称取以下按照重量份的原料：petg 120份、增韧剂16份、阻燃剂6份、抗氧化剂6份、改性聚乙二醇30份、滑石粉微胶囊20份、有机硅丙烯酸酯8份、含氟丙烯酸酯10份、抗菌剂9份，将petg、增韧剂、阻燃剂、抗氧化剂、改性聚乙二醇、滑石粉微胶囊放置于搅拌腔内充分混合，升温至220℃，经螺杆挤出至成型腔；通过成型机将成型腔内的混合材料压延成型，然后升温至210℃，冷却，卷取，即得基膜；将有机硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯、抗菌剂充分混合30min，获得抗菌涂料；将所得的基膜表面使用凹版印刷辊轮涂覆一层抗菌涂料，同时进行超声波处理，然后进行紫外冷光固化，即可获得耐拉伸抗菌装饰膜。
65.其中，所述增韧剂为mbs，所述阻燃剂为磷系阻燃剂，所述抗氧化剂为抗氧剂tnp。
66.具体的，所述改性聚乙二醇的制备方法如下：称取3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾，所述3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶联剂和三聚磷酸钾的质量比为1:2:2，并将之置于反应釜中，充分搅拌均匀得到混合物a，然后加入10倍混合物a重量的聚乙二醇，然后将反应釜内的温度升高至80℃，边搅拌边对反应釜内的混合料液进行紫外照射5h，得到所需改性聚乙二醇。
67.本实施例中，所述滑石粉微胶囊是以滑石粉填料为囊芯，以脲醛树脂为囊材包覆于所述滑石粉填料表面所得；
68.具体的，所述滑石粉微胶囊的制备方法如下：
69.取聚乙烯醇、质量分数为10％的甲醛溶液以及三聚氰胺，三者质量比为1：3：4，将甲醛中加入聚乙烯醇，升温至50℃，使甲醛中的聚乙烯醇全部溶解后调节ph至7.6，加入三聚氰胺，在温度为60℃条件下反应0.1h，即得脲醛树脂预聚体；
70.将所述脲醛树脂预聚体与质量分数为30％的表面活性剂水溶液按1：12的重量比例混合，搅拌0.1h后，加入滑石粉以及明胶，所述脲醛树脂预聚体、滑石粉以及明胶的重量比例为2:1:0.3，调节体系ph至4，在70℃反应3h，经过过滤、洗涤、干燥得滑石粉微胶囊。
71.较佳的，所述抗菌剂包括壳聚糖、柠檬酸和纳米银溶液，按照质量比为2:0.4：1混合而成。
72.对比例1
73.与实施例3相比，将改性聚乙二醇替换为普通聚乙二醇；
74.对比例2
75.与实施例3相比，不含滑石粉微胶囊；
76.对比例3
77.与实施例3相比，不含滑石粉微胶囊并将改性聚乙二醇替换为普通聚乙二醇；
78.对比例4
79.一种市售装饰膜。
80.实验
81.将实施例1-5、以及对比例1-4的装饰膜指标进行测试，测试数据如下表所示；
82.[0083][0084]
从以上数据可以看出，本技术制备的装饰膜具有优异的耐拉伸性能，通过滑石粉微胶囊与改性聚乙二醇协同配合增效，两者相互间反应形成网络状结构，可显著提高装饰膜拉伸性能，具有广泛的应用前景。
[0085]
需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
[0086]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。