一种防潮耐腐蚀塑料地板及其制备工艺的制作方法

摘要: 本发明涉及塑料地板,具体是一种防潮耐腐蚀塑料地板及其制备工艺。背景技术:1、随着建筑装饰行业的发展,聚丙烯基塑料地板因加工性能优异、成本低廉、可回收性强等特点,...
一种防潮耐腐蚀塑料地板及其制备工艺的制作方法

本发明涉及塑料地板,具体是一种防潮耐腐蚀塑料地板及其制备工艺。

背景技术:

1、随着建筑装饰行业的发展,聚丙烯基塑料地板因加工性能优异、成本低廉、可回收性强等特点,在各类民用与工业建筑中应用日益广泛。但普通聚丙烯塑料地板自身阻隔能力有限,在潮湿、高盐雾及弱酸弱碱环境下,水分子与腐蚀介质易逐步渗透至材料内部,引发基体老化降解、性能持续衰减,难以满足地下空间、沿海建筑等特殊场景的长期服役需求。

2、天然纤维增强是提升地板力学性能、降低原料成本的主流路径,但天然纤维表面富含大量羟基,亲水性极强,吸水后易发生体积膨胀,进而导致纤维与基体界面剥离,既劣化材料的尺寸稳定性与力学性能,又会形成介质渗透的快捷通道,进一步加剧腐蚀破坏,成为制约其推广应用的核心痛点。现有微胶囊改性技术多存在壳层致密度不足、功能单一的问题,难以同步实现阻隔防护、损伤自修复与耐磨增效,且大多依赖高价功能填料,缺少兼顾大宗固废高值利用的低成本多功能改性方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防潮耐腐蚀塑料地板及其制备工艺,以解决现有技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,包括以下步骤:s1:将异佛尔酮二异氰酸酯、二乙烯基苯、光引发剂369混合均匀,超声分散,得到油相;

4、s2:将改性锂渣、聚磷酰胺接枝poss加入去离子水中,搅拌均匀,得到水相;

5、s3:将油相加入水相中,搅拌均匀,得到皮克林乳液;将皮克林乳液置于紫外光下照射40-60min,过滤,洗涤,干燥,得到多功能微胶囊;

6、s4:将聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、疏水改性纸纤维、多功能微胶囊、复配抗氧剂混合均匀,熔融共混,挤出造粒,热压成型,冷却脱模,得到防潮耐腐蚀塑料地板。

7、进一步的,所述油相的制备过程中,异佛尔酮二异氰酸酯、二乙烯基苯、光引发剂369的质量比为1:1:0.03;水相的制备过程中,改性锂渣、聚磷酰胺接枝poss的质量比为(2-2.5):1;皮克林乳液的制备过程中,油相、水相的质量比为1:(4-6)。

8、进一步的,所述防潮耐腐蚀塑料地板的制备过程中,各组分占比按质量份数计包括:聚丙烯60-75份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份、疏水改性纸纤维10-20份、多功能微胶囊8-18份、复配抗氧剂0.3-0.8份。

9、进一步的,所述改性锂渣的制备方法,包括以下步骤:将锂渣加入去离子水中,加热至60-65℃搅拌30-35min,配置成6-7wt%锂渣悬浮液;将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与无水乙醇按质量比1:60混合均匀后,加入锂渣悬浮液中,加热至80-85℃搅拌10-15min,过滤,真空干燥,得到硅烷改性锂渣。

10、进一步的,所述锂渣为锂辉石或锂云母提锂产生的工业废渣,主成分为二氧化硅和三氧化二铝;

11、进一步的,所述硅烷改性锂渣的制备过程中,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的加入量为锂渣质量的4-6%。

12、进一步的,所述聚磷酰胺接枝poss的制备方法,包括以下步骤:将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷与甲醇按体积比1:8混合均匀后加入反应容器中,加入浓盐酸,室温搅拌160-170h,过滤,使用甲醇洗涤滤饼,得到八氨基丙基多面体低聚倍半硅氧烷盐酸盐;

13、将八氨基丙基多面体低聚倍半硅氧烷盐酸盐、三乙胺、无水乙醇混合均匀,加热至60-65℃搅拌2.5-3.5h,加入聚磷酸,加热至90-95℃回流反应5.5-6.5h,过滤,收集沉淀,使用乙醇洗涤沉淀,真空干燥,得到聚磷酰胺接枝poss。

14、进一步的,所述八氨基丙基多面体低聚倍半硅氧烷盐酸盐的制备过程中,γ-氨基丙基三乙氧基硅烷与浓盐酸体积比为10:3;聚磷酰胺接枝poss的制备过程中,八氨基丙基多面体低聚倍半硅氧烷盐酸盐、三乙胺、聚磷酸的质量比为11.6:12.6:10.2。

15、进一步的,所述疏水改性纸纤维的制备方法,包括以下步骤:将漂白硫酸盐阔叶木纸纤维加入去离子水中,搅拌均匀,配置成2-3wt%的纸纤维悬浮液;将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与无水乙醇按质量比1:10混合均匀后,加入纤维悬浮液中,加热至70-80℃搅拌反应1.5-2h,过滤,使用去离子水洗涤至中性,真空干燥,得到疏水改性纸纤维。

16、进一步的,所述疏水改性纸纤维的制备过程中,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入量为纸纤维绝干质量的3-5%。

17、进一步的,所述熔融共混过程中,喂料段温度为160-170℃,熔融段温度为180-190℃,机头段温度为190-200℃,螺杆转速为200-300r/min。

18、进一步的,所述热压成型参数为:温度为180-190℃,预压压力为0.5mpa,预压时间为2-2.5min,工作压力为15mpa,保压时间12-18min,保压结束后2-3min脱模。

19、进一步的,所述复配抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按质量比3:1复配得到。

20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

21、1、本发明通过核壳结构多功能微胶囊与疏水改性纸纤维的协同配合,构建了“被动阻隔、界面封堵、主动修复”三重递进式防潮耐腐蚀防护体系,大幅提升材料的长效耐蚀防潮性能。一方面,由改性锂渣与聚磷酰胺接枝多面体低聚倍半硅氧烷复合形成的微胶囊刚性外壳,兼具片状硅铝结构的迷宫效应与三维硅氧网络的致密化作用,可显著延长水分子、氯离子等腐蚀介质的扩散路径;经硅烷改性的壳层整体具有强疏水性,可从热力学上抑制水相润湿与极性介质渗透,降低材料吸水率。另一方面,通过硅烷疏水改性与马来酸酐接枝聚丙烯的增容作用,同步消除了纤维-基体、微胶囊-基体两处关键界面的结合缺陷,避免界面缝隙成为介质渗透的快捷通道,保障了整体防护体系的连续性。

22、2、本发明的多功能微胶囊可实现耐磨性能与耐蚀性能的协同增益。微胶囊刚性外壳均匀分散在基体中作为硬质增强相,可提升材料表面硬度,抵抗摩擦过程中的犁削损伤;当地板受摩擦作用导致微胶囊破裂后,释放的异佛尔酮二异氰酸酯可在摩擦界面形成连续的边界润滑膜,有效降低摩擦系数与磨损量,既延长了地板的耐磨使用寿命,也减少了表面磨损凹坑、微裂纹等腐蚀侵入位点,从源头上降低了介质渗透的风险,进一步强化了材料的长期耐腐蚀能力。

23、3、本发明采用疏水改性纸纤维作为增强相,在低成本提升力学性能的同时,解决了传统天然纤维增强材料易吸水膨胀、性能劣化的行业痛点。经硅烷改性的纸纤维自身亲水性显著下降,可避免纤维吸水导致的体积膨胀与界面剥离;同时纤维表面引入的活性基团可与增容剂发生反应,在纤维与聚丙烯基体间形成强界面结合,充分发挥纤维的承载增强作用,有效改善地板的尺寸稳定性与抗形变能力。

1.一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:s1:将异佛尔酮二异氰酸酯、二乙烯基苯、光引发剂369混合均匀,超声分散,得到油相;

2.根据权利要求1所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:油相的制备过程中,异佛尔酮二异氰酸酯、二乙烯基苯、光引发剂369的质量比为1:1:0.03;水相的制备过程中,改性锂渣、聚磷酰胺接枝poss的质量比为(2-2.5):1;皮克林乳液的制备过程中,油相、水相的质量比为1:(4-6)。

3.根据权利要求1所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:防潮耐腐蚀塑料地板的制备过程中,各组分占比按质量份数计包括:聚丙烯60-75份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份、疏水改性纸纤维10-20份、多功能微胶囊8-18份、复配抗氧剂0.3-0.8份。

4.根据权利要求1所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:所述改性锂渣的制备方法,包括以下步骤:将锂渣加入去离子水中,加热至60-65℃搅拌30-35min,配置成6-7wt%锂渣悬浮液;将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与无水乙醇按质量比1:60混合均匀后,加入锂渣悬浮液中,加热至80-85℃搅拌10-15min,过滤,真空干燥,得到硅烷改性锂渣。

5.根据权利要求4所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:硅烷改性锂渣的制备过程中,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的加入量为锂渣质量的4-6%。

6.根据权利要求1所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:所述聚磷酰胺接枝poss的制备方法,包括以下步骤:将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷与甲醇按体积比1:8混合均匀后加入反应容器中,加入浓盐酸,室温搅拌160-170h,过滤,使用甲醇洗涤滤饼,得到八氨基丙基多面体低聚倍半硅氧烷盐酸盐;

7.根据权利要求6所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:八氨基丙基多面体低聚倍半硅氧烷盐酸盐的制备过程中,γ-氨基丙基三乙氧基硅烷与浓盐酸体积比为10:3;聚磷酰胺接枝poss的制备过程中,八氨基丙基多面体低聚倍半硅氧烷盐酸盐、三乙胺、聚磷酸的质量比为11.6:12.6:10.2。

8.根据权利要求1所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:所述疏水改性纸纤维的制备方法,包括以下步骤:将漂白硫酸盐阔叶木纸纤维加入去离子水中,搅拌均匀,配置成2-3wt%的纸纤维悬浮液;将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与无水乙醇按质量比1:10混合均匀后,加入纤维悬浮液中,加热至70-80℃搅拌反应1.5-2h,过滤,使用去离子水洗涤至中性,真空干燥,得到疏水改性纸纤维。

9.根据权利要求8所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺,其特征在于:疏水改性纸纤维的制备过程中,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入量为纸纤维绝干质量的3-5%。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种防潮耐腐蚀塑料地板的制备工艺制备得到的防潮耐腐蚀塑料地板。