一种耐磨耐老化装饰材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及装饰材料技术领域，尤其涉及一种耐磨耐老化装饰材料及其制备方法。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，对生活环境的装饰需求越来越多，对装饰材料的性能要求也越来越高。理想的装饰材料不仅要起到装饰保护作用，还需要其耐磨、耐老化、隔紫外线、环保，从而在能有效改善产品外观，给人以美感，提高人们的审美舒适度的同时，满足人们对装饰材料的个性化需求，延长它们的使用寿命，降低成本。
3.现有的装饰材料非常多，其中最为常见的一种装饰材料为pvc膜材料，该材料耐候性、耐高温性能有待进一步提高，表面平整度以及光泽不足，膜表面手感粗糙，环保性较差，装饰效果有限。其它种类的装饰材料也还或多或少存在耐老化、耐刮擦、耐磨、耐脏污性能不足的，使用寿命短，阻燃性不佳的缺陷。
4.为了解决上述问题，中国发明专利cn102617930b公开了一种汽车用装饰材料及其制造方法，该装饰材料的原料按重量份配方如下：聚丙烯树脂65～75份、热塑性聚氨酯树脂5～25份、纳米二氧化钛3-6份、增韧剂10-15份、成核剂5-10份、接枝相容剂5-10份、复配稳定剂0.4～0.6份、偶联剂0.3～0.7份。涉及了耐刮擦、耐磨、耐脏污、无异味、耐老化和成型加工性的配方设计，满足了人们对汽车内饰的高要求、低价格的目的。然而，其阻燃性和性能稳定性差，机械力学性能、耐磨性和耐老化性能有待进一步提高。
5.因此，有必要寻求更为有效的方法，制备出一种耐磨耐老化性能足，阻燃性和机械力学性能佳，耐候性能好，装饰效果佳的耐磨耐老化装饰材料。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种耐磨耐老化性能足，阻燃性和机械力学性能佳，耐候性能好，装饰效果和环保性佳的耐磨耐老化装饰材料及其制备方法。
7.本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种耐磨耐老化装饰材料，其特征在于，自上而下依次包括离型膜层、压敏胶粘剂层和功能膜层；所述功能膜层是由如下按重量份计的各组分制成：超支化聚丙烯50-60份、4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物20-30份、聚4-甲基戊烯2-4份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷3-5份、耐磨助剂8-12份、引发剂0.8-1.2份。
8.优选的，所述离型膜层由离型膜制成，所述离型膜为pc离型膜、pe离型膜、pet离型膜、pmma离型膜中的任意一种；所述离型膜涂布低硅离型剂。
9.优选的，所述压敏胶粘剂层由压敏胶粘剂制成，所述压敏胶粘剂为德国汉高丙烯酸压敏胶duro-tak 8604-2、kl-6600有机硅压敏胶粘剂、橡胶型压敏胶胶水hx6012中的至少一种。
10.优选的，所述超支化聚丙烯的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述超支化聚丙烯为按中国发明专利cn107187153b实施例1中的方法制成。
11.优选的，所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉(cas:1031928-53-6)、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65-75℃下搅拌反应4-6小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗3-6次，最后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重。
12.优选的，所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比为1:(1-2):(0.3-0.5):0.4:(0.03-0.05):(9-15)。
13.优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
14.优选的，所述聚-4-甲基-1-戊烯为mx004。
15.优选的，所述耐磨助剂为刚玉粉、石墨烯、莫来石、碳化硅、氮化硅中的至少一种。
16.优选的，所述耐磨助剂的粒径为1000-1200目。
17.优选的，所述引发剂为二叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化苯甲酸酯中的至少一种。
18.本发明的另一个目的，在于提供一种所述耐磨耐老化装饰材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，在190-220℃下熔融，并依次经过衣架型t-模、镀铬的压延辊、干燥辊，得到功能膜层；在功能膜层上表面上压敏胶粘剂，形成压敏胶粘剂层；接着在压敏胶粘剂层上贴合离型膜层，得到耐磨耐老化装饰材料。
19.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
20.(1)本发明提供的耐磨耐老化装饰材料的制备方法，该制备方法简单，操作控制方便，对设备依赖性小，耗能低，资金投入少，制备效率和成品合格率高，能同时实现较好的经济效益、社会效益和生态效益。
21.(2)本发明提供的耐磨耐老化装饰材料，所述功能膜层的各组分相互作用相互影响，协同作用，使得制成的装饰材料耐磨耐老化性能足，阻燃性和机械力学性能佳，耐候性能好，装饰效果和环保性佳；在熔融加工过程中，在引发剂的引发作用下，含有乙烯基的2,4,6-三乙烯基环硼氧烷上的乙烯基能与超支化聚丙烯、4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物、聚4-甲基戊烯这些聚烯烃主链发生共聚接枝反应，形成互穿网络结构，能有效改善上述性能，使得制成的材料综合性能和性能稳定性更佳，耐用性能更好，使用寿命更长。
22.(3)本发明提供的耐磨耐老化装饰材料，通过各组分相互配合，共同作用，在装饰材料分子链上同时引入含氟喹啉、咔唑、三嗪酮和环硼氧烷结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应等多重作用下，能有效改善材料的耐磨性能和耐老化性能，提高材料的
机械力学性能、阻燃性和耐候性；采用超支化结构的聚丙烯，能改善材料韧性，聚4-甲基戊烯能改善装饰材料与基材的附着力，有效延长其使用寿命。
具体实施方式
23.为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围；实施例中所述聚-4-甲基-1-戊烯为mx004；所述超支化聚丙烯为按中国发明专利cn107187153b实施例1中的方法制成。
24.实施例1
25.一种耐磨耐老化装饰材料，其特征在于，自上而下依次包括离型膜层、压敏胶粘剂层和功能膜层；所述功能膜层是由如下按重量份计的各组分制成：超支化聚丙烯50份、4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物20份、聚4-甲基戊烯2份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷3份、耐磨助剂8份、引发剂0.8份。
26.所述离型膜层由离型膜制成，所述离型膜为pc离型膜；所述离型膜涂布低硅离型剂。
27.所述压敏胶粘剂层由压敏胶粘剂制成，所述压敏胶粘剂为德国汉高丙烯酸压敏胶duro-tak 8604-2。
28.所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65℃下搅拌反应4小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗3次，最后置于真空干燥箱80℃下干燥至恒重；所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.3:0.4:0.03:9；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
29.所述耐磨助剂为刚玉粉；所述耐磨助剂的粒径为1000目；所述引发剂为二叔丁基过氧化物。
30.一种所述耐磨耐老化装饰材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，在190℃下熔融，并依次经过衣架型t-模、镀铬的压延辊、干燥辊，得到功能膜层；在功能膜层上表面上压敏胶粘剂，形成压敏胶粘剂层；接着在压敏胶粘剂层上贴合离型膜层，得到耐磨耐老化装饰材料。
31.实施例2
32.一种耐磨耐老化装饰材料，其特征在于，自上而下依次包括离型膜层、压敏胶粘剂层和功能膜层；所述功能膜层是由如下按重量份计的各组分制成：超支化聚丙烯53份、4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物22份、聚4-甲基戊烯2.5份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷3.5份、耐磨助剂9份、引发剂0.9份。
33.所述离型膜层由离型膜制成，所述离型膜为pe离型膜；所述离型膜涂布低硅离型剂；所述压敏胶粘剂层由压敏胶粘剂制成，所述压敏胶粘剂为kl-6600有机硅压敏胶粘剂。
34.所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，67℃下搅拌反应4.5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗4次，最后置于真空干燥箱83℃下干燥至恒重；所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比为1:1.3:0.35:0.4:0.035:11；所述高沸点溶剂为n,n-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气。
35.所述耐磨助剂为石墨烯；所述耐磨助剂的粒径为1050目；所述引发剂为叔丁基过氧化苯甲酸酯。
36.一种所述耐磨耐老化装饰材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，在200℃下熔融，并依次经过衣架型t-模、镀铬的压延辊、干燥辊，得到功能膜层；在功能膜层上表面上压敏胶粘剂，形成压敏胶粘剂层；接着在压敏胶粘剂层上贴合离型膜层，得到耐磨耐老化装饰材料。
37.实施例3
38.一种耐磨耐老化装饰材料，其特征在于，自上而下依次包括离型膜层、压敏胶粘剂层和功能膜层；所述功能膜层是由如下按重量份计的各组分制成：超支化聚丙烯55份、4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物25份、聚4-甲基戊烯3份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷4份、耐磨助剂10份、引发剂1份。
39.所述离型膜层由离型膜制成，所述离型膜为pet离型膜；所述离型膜涂布低硅离型剂；所述压敏胶粘剂层由压敏胶粘剂制成，所述压敏胶粘剂为橡胶型压敏胶胶水hx6012。
40.所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，70℃下搅拌反应5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗5次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重；所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比为1:1.5:0.4:0.4:0.04:12；所述高沸点溶剂为n-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氖气。
41.所述耐磨助剂为莫来石；所述耐磨助剂的粒径为1100目；所述引发剂为异丙苯过氧化氢。
42.一种所述耐磨耐老化装饰材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分
按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，在205℃下熔融，并依次经过衣架型t-模、镀铬的压延辊、干燥辊，得到功能膜层；在功能膜层上表面上压敏胶粘剂，形成压敏胶粘剂层；接着在压敏胶粘剂层上贴合离型膜层，得到耐磨耐老化装饰材料。
43.实施例4
44.一种耐磨耐老化装饰材料，其特征在于，自上而下依次包括离型膜层、压敏胶粘剂层和功能膜层；所述功能膜层是由如下按重量份计的各组分制成：超支化聚丙烯58份、4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物28份、聚4-甲基戊烯3.5份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷4.5份、耐磨助剂11份、引发剂1.1份。
45.所述离型膜层由离型膜制成，所述离型膜为pmma离型膜；所述离型膜涂布低硅离型剂；所述压敏胶粘剂层由压敏胶粘剂制成，所述压敏胶粘剂为德国汉高丙烯酸压敏胶duro-tak8604-2。
46.所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，73℃下搅拌反应5.5小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗5次，最后置于真空干燥箱88℃下干燥至恒重；所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比为1:1.8:0.45:0.4:0.045:14；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮按质量比1:3:5混合形成的混合物；所述惰性气体为氩气。
47.所述耐磨助剂为刚玉粉、石墨烯、莫来石、碳化硅、氮化硅按质量比1:1:3:2:3混合形成的混合物；所述耐磨助剂的粒径为1150目；所述引发剂为二叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化苯甲酸酯按质量比1:3:5混合形成的混合物。
48.一种所述耐磨耐老化装饰材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，在210℃下熔融，并依次经过衣架型t-模、镀铬的压延辊、干燥辊，得到功能膜层；在功能膜层上表面上压敏胶粘剂，形成压敏胶粘剂层；接着在压敏胶粘剂层上贴合离型膜层，得到耐磨耐老化装饰材料。
49.实施例5
50.一种耐磨耐老化装饰材料，其特征在于，自上而下依次包括离型膜层、压敏胶粘剂层和功能膜层；所述功能膜层是由如下按重量份计的各组分制成：超支化聚丙烯60份、4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物30份、聚4-甲基戊烯4份、2,4,6-三乙烯基环硼氧烷5份、耐磨助剂12份、引发剂1.2份。
51.所述离型膜层由离型膜制成，所述离型膜为pc离型膜；所述离型膜涂布低硅离型剂；所述压敏胶粘剂层由压敏胶粘剂制成，所述压敏胶粘剂为kl-6600有机硅压敏胶粘剂。
52.所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉/n-乙烯基咔唑/1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮/乙烯基三甲氧基硅烷共聚物的制
备方法，包括如下步骤：将4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，75℃下搅拌反应6小时，后在水中沉出，接着将沉出的聚合物用乙醇洗6次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重；所述4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉、n-乙烯基咔唑、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、乙烯基三甲氧基硅烷、偶氮二异丁腈、高沸点溶剂的质量比为1:2:0.5:0.4:0.05:15；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气。
53.所述耐磨助剂为碳化硅；所述耐磨助剂的粒径为1200目；所述引发剂为二叔丁基过氧化物。
54.一种所述耐磨耐老化装饰材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，在220℃下熔融，并依次经过衣架型t-模、镀铬的压延辊、干燥辊，得到功能膜层；在功能膜层上表面上压敏胶粘剂，形成压敏胶粘剂层；接着在压敏胶粘剂层上贴合离型膜层，得到耐磨耐老化装饰材料。
55.对比例1
56.一种耐磨耐老化装饰材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，没有添加2,4,6-三乙烯基环硼氧烷。
57.对比例2
58.一种耐磨耐老化装饰材料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，没有添加4-乙烯基-2,8-双(三氟甲基)喹啉(cas:1031928-53-6)。
59.将实施例1-5和对比例1-2所述耐磨耐老化装饰材料样品进行性能测试，测试结果见表1，测试方法如下：耐磨性是以磨耗损失为衡量标准的，是参照cn 102124056 b进行测试的，具体是根据astm d4060，制作10cm
×
10cm的样品和两个直径为5cm的圆形铝片，然后利用泰伯磨擦试验机以90rpm的转速和10,000次循环摩擦后测量磨耗损失；耐老化性能测试是将样品在90℃的热老化箱中放置96小时后拉伸强度的保留率来衡量的；拉伸强度是按gb/t1040-2018进行测试。极限氧指数按gb/t2406-1993进行。
60.表1
[0061][0062][0063]
从表1可见，本发明实施例公开的耐磨耐老化装饰材料，与对比例产品相比，具有更佳优异的耐磨性、机械力学性能、耐老化性和阻燃性，这是各组分协同作用的结果。
[0064]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明
的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。