一种复合增韧材料、制品及其制备方法与流程

本文涉及材料领域，尤指一种复合增韧材料、由此制成的制品及其制备方法。

背景技术：

1、目前，市面上卫浴马桶盖板材料多以脲醛、pp、pvc等材料为主，其中热塑性pp、pvc材料存在硬度差、易刮花、易老化黄变等缺点。脲醛材质盖板因其硬度高不易刮花和极佳的陶瓷质感而备受消费者青睐，并具有钙硬度、耐刮、耐腐蚀、陶瓷质感等优点，但由于脲醛材料特有的脆性，在北方干燥寒冷的区域容易出现开裂现象，严重影响用户的使用，甚至影响到用户的安全，成为了一个行业性难题。目前为解决以上问题，多采取以下措施：

2、1.采用橡胶增韧脲醛材料：增韧效果不佳，同时由于相容性问题盖板外观会受影响，无法从根本上解决脲醛盖板开裂问题，影响产品外观质量；

3、2.盖板内部添加增强型材料：如不锈钢网、玻纤等，工艺难度大，成本高，外观质量不佳，不良率高；

4、3.盖板增加厚度：增加产品厚度，降低开裂概率，但生产成本显著提高，且不能根本上解决开裂问题。

5、同时，在其他应用到脲醛材料的行业也存在脲醛制品在北方干燥寒冷的地方开裂的问题。

6、目前市面上没有好的解决方案，是整个行业的瓶颈。

技术实现思路

1、本技术提供了一种复合增韧材料、由此制成的制品及其制备方法，所述复合增韧材料具有核壳结构并且具有极佳的增韧效果，对于现有材料，例如脲醛等有很好的粘结性和相容性，在不改变脲醛材质特有的陶瓷质感和高硬度的情况下实现盖板制品抗开裂，并且所述复合增韧材料生产工艺简单，易于大规模生产进行市场化。

2、本技术第一个方面提供了一种复合增韧材料，所述复合增韧材料包括外壳材料和包裹在所述外壳材料内的核心材料。

3、在一种示例性的实施例中，所述外壳材料可以为缩醛类聚合物，任选地，选自聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩己醛、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)中的一种或几种，优选地，为聚乙烯醇缩丁醛；所述核心材料为无机粉体，任选地，所述无机粉体选自硫酸钡、二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、二氧化钛、云母、氮化硅、碳化硅、二氧化锆、碳化硼、二硼化钛和氧化铝中的一种或几种。

4、在一种示例性的实施例中，所述外壳材料的粘度为10s～180s，优选地，为10s～140s；任选地，所述核心材料的粒径在2μm～50μm之间。

5、在一种示例性的实施例中，按重量计，所述外壳材料:所述核心材料为(2～43):100，优选地，为(5～35):100。

6、本技术第二个方面提供了一种所述复合增韧材料的制备方法，包括以下步骤：

7、s100：制备外壳材料溶液；

8、s200：将外壳材料溶液与核心材料混合，得到颗粒状复合增韧材料。

9、在一种示例性的实施例中，步骤s100还包括：

10、s110：称量

11、将外壳材料和溶剂按比例称量；

12、s120：溶解

13、将溶剂倒入带有搅拌器的容器中，将外壳材料分批次溶解于溶剂中，得到外壳材料溶液。

14、在一种示例性的实施例中，所述溶剂，任选地，可以为醇、醚、酮、酯或其他有机溶剂，其中，所述醇可以选自甲醇、乙醇、丙二醇、丁醇中的一种或几种，所述酮可以为丁酮，所述酯可以为乙酸乙酯；优选地，所述溶剂为无水乙醇。

15、在一种示例性的实施例中，按重量计，外壳材料和溶剂的比例为(3～12):100，优选地为(6～10):100。

16、在一种示例性的实施例中，步骤s200还包括：

17、s210：混合

18、将核心材料分批次倒入外壳材料溶液中，并搅拌均匀，得到团状混合材料；

19、s220：干燥

20、将团状混合材料真空干燥，得到均匀混合的块状材料；

21、s230：粉碎

22、将块状材料破碎，得到颗粒状复合增韧材料。

23、在一种示例性的实施例中，步骤s210中，按重量计，核心材料和外壳材料溶液的比例为100:(84～400)，并使用水粉混合机搅拌均匀。

24、在一种示例性的实施例中，步骤s220中，将团状混合材料装入密闭容器中真空干燥；任选地，所述容器能够在真空箱中转动，并且所述容器的全部内表面可以覆盖有疏水性的防水透气膜，任选地，所述膜为膨体聚四氟乙烯(即，e-ptfe)膜。

25、在一种示例性的实施例中，步骤s220中，真空干燥温度为50℃～80℃，真空度为-0.1mpa～-0.2mpa，优选地为-0.1mpa；干燥时间为30～50分钟。

26、在一种示例性的实施例中，步骤s230中，所述颗粒状复合增韧材料的粒径在0.05㎜～0.5㎜之间。

27、本技术的第三个方面提供了一种防开裂制品，所述防开裂制品为脲醛制品，其原料包括复合增韧材料和脲醛颗粒。

28、在一种示例性的实施例中，按重量计，所述脲醛颗粒和所述复合增韧材料的比例为100:(20～30)。

29、在一种示例性的实施例中，任选地，所述脲醛制品为盖板，优选地，为马桶盖板。

30、在一种示例性的实施例中，所述防开裂制品还可以为对密胺树脂、酚醛树脂、片状模塑料(smc)复合材料、团状模塑料(bmc)材料进行增韧改性的制品。

31、本技术的第四个方面提供了一种防开裂制品的制备方法，包括：

32、将颗粒状的脲醛材料与颗粒状复合增韧材料混合均匀，并在模压机中进行模压制得脲醛制品。

33、与相关技术相比，本技术的技术效果包括：

34、1、复合增韧材料中的核壳结构使得复合增韧粒子具有极佳的增韧效果，且对脲醛材料有很好的粘结性和相容性，在不改变脲醛材质特有的陶瓷质感和高硬度的情况下实现盖板抗开裂。

35、2、本技术增韧脲醛材料的生产工艺简单，易于大规模生产进行市场化。

36、3、单纯使用pvb粉末添加无机刚性粒子对脲醛颗粒料进行改性时，存在外观不均匀的问题，尤其是在水煮后，外观不均匀性更加明显；同时，添加其他弹性体增韧剂会因为和脲醛材料存在色差而导致外观不良；而使用本技术增韧脲醛材料所得的脲醛制品，由于pvb外壳的厚度比较薄，且内部包裹有白色的无机粒子，因此没有外观不均匀的现象。

37、4、本技术生产成本低：在具有同样的抗开裂效果的情况下，本技术方案使用的pvb百分含量比单纯使用pvb粉末或者单纯使用pvb和无机刚性粒子的混合物要低。

38、5.本技术干燥步骤中使用的密闭容器，其中的e-ptfe防水透气膜具有一定的疏水性能很好的防止混合材料黏附在其表面，并且该容器能够不停的转动，所以无机粉体材料不存在沉淀现象，这样就保证了pvb材料和无机粉体材料的均匀混合，最终得到均匀混合的块状材料。

39、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。