一种负离子防潮生态板及其制备方法及应用与流程

1.本发明涉及生态板技术领域，具体的说是一种负离子防潮生态板及其制备方法及应用。


背景技术：

2.生态板，其全称是三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面人造板，是将带有不同颜色或纹理的纸放入生态板树脂胶粘剂中浸泡，然后干燥到一定固化程度，将其铺装在刨花板、防潮板、中密度纤维板、胶合板、细木工板或其他硬质纤维板表面，经热压而成的装饰板。
3.在装饰材料技术领域，胶合板、细木工板以及贴面板装修之后，室内甲苯、二甲苯等气味久久不能散去，严重影响室内环境，制约了该产品的使用；浸渍纸饰面人造板（细木工板芯、胶合板芯，又称“环保生态板”）施工速度快，室内有机挥发物质少，越来越受到消费者的亲睐，但是浸渍纸用的脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的摩尔比太高，甲醛释放量明显高于普通人造板；室内空气质量现状是社会关注的一个焦点问题，甲醛、tvoc、细菌浓度超标严重影响着人们的身心健康。普通人造板家具板材使用甲醛和尿素合成的胶黏剂达到粘接效果，虽然胶接性能优良，但其中游离出的甲醛致使室内空气质量恶化，对滋生健康隐患。因此，亟需开发一种抗菌、去甲醛的板材作为家居装饰材料。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种负离子防潮生态板及其制备方法，利用凹凸棒石黏土矿物构筑吸潮防霉变功能，电气石矿物作为负离子来源构筑抗菌去甲醛功能，并依据多元复合协同补强理论，利用一维的凹凸棒石和三维的电气石协同补强水性聚氨酯胶黏剂，提升生态板的机械强度；通过贴合水性聚氨酯合成革表面层获得耐污渍功能，从而使发明的生态板具有美观耐污渍、吸潮防霉变、抗菌去甲醛等功能，而且制备工艺简单、适合产业化生产，具有广阔的市场前景，可以有效解决背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种负离子防潮生态板及其制备方法，包括以下步骤：s1. 将16
‑
80 wt.%凹凸棒石黏土矿物、10
‑
80 wt.%电气石矿物和4
‑
10 wt.%丙烯酸树脂按比例加入到球磨机中，转速在20
‑
200转/min，研磨10
‑
20min；s2.向s1中加入100
‑
900份乙烯基改性的水性聚氨酯胶黏剂，搅拌均匀；s3.将s2得到的混合物涂覆在芯板表面，再在其表面贴合2
‑
20 μm水性聚氨酯合成革，于110
‑
140
ꢀ°
c烘干后，得到负离子防潮生态板。
6.优选地，所述凹凸棒石黏土矿物中凹凸棒石的含量>70 wt.%。
7.优选地，所述丙烯酸树脂为2
‑
丙烯酸、2
‑
呋喃丙烯酸、丙烯酸 2
‑
羧乙酯、2
‑
(三氟甲基)丙烯酸、4
‑
吡啶丙烯酸、2
‑
苄基丙烯酸和3,3
‑
二甲基丙烯酸中的任一种。
8.进一步地，所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲
酯中的任一种。
9.优选地，所述芯板为硬质纤维板，经三聚氰胺树脂浸泡0.5
‑
2h后，70
‑
100
ꢀ°
c下干燥处理。
10.进一步地，所述水性聚氨酯合成革是由有机聚硅氧烷和磷酸酯原位双改性的水性聚氨酯乳液制备。
11.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：一、通过构筑以凹凸棒石和电气石的矿物层，赋予所制备的生态板吸潮防霉变、抗菌去甲醛等功能，同时利用丙烯酸树脂对凹凸棒石和电气石改性，使矿物粉体上有双键，可以与乙烯基改性的水性聚氨酯胶粘剂上的双键发生自由基聚合反应，让矿物粉体与乙烯基改性的水性聚氨酯胶黏剂通过共价键连接，并利用两种矿物粉体不同的维度结构的多元复合协同补强作用，赋予该矿物层一定的机械强度，显著提升生态板的机械性能；二、以由有机聚硅氧烷和磷酸酯原位双改性的水性聚氨酯乳液制备的水性聚氨酯合成革作为面层，磷酸酯改性，使得水性聚氨酯乳液具有很好的阻燃性，另外以凹凸棒石和电气石等阻燃材料为主的矿物层、以及经三聚氰胺树脂处理的硬质纤维板芯层，同样具有阻燃性，最终使得该生态板具有优异的阻燃性能；三、该生态板的制备过程采用水性聚氨酯胶黏剂替代传统的酚醛胶水，制备的生态板环保效果好，减少甲醛引入的途径，满足市场主流环保需求。
具体实施方式
12.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
13.以下实施例涉及的胶黏剂以及水性聚氨酯合成革制备方法如下：乙烯基改性的水性聚氨酯胶黏剂在装配有机械搅拌桨、回流冷凝器和温度计的三口圆底烧瓶中，异佛尔酮二异氰酸酯（ipdi，35%）、聚醚多元醇（ppg1000，15%）和聚四氢呋喃多元醇（ptmg1000，32%），室温搅拌均匀后，将反应温度调至（80
±
1）℃，滴加催化剂二月桂酸二丁基锡（dbtdl，0.6%），搅拌反应2小时；然后将反应温度调至（60
±
1）℃，加入一定量改性剂α
‑
乙烯基苯甲醇（vba，4.4%），搅拌反应1小时，随后加入计量的2,2
‑
二羟甲基丙酸（dmpa，6%），继续反应1小时；期间加入适量丙酮稀释。随后降温至室温，加入适量丙酮和计量三乙胺（tea，4.5%）进行中和反应，中和结束后，在高速搅拌下，再加入计量的乙二胺（eda，2.5%） 进行扩链，并往体系中加入水进行乳化，最后减压蒸馏除去溶剂，得到乙烯基改性的水性聚氨酯乳液胶粘剂（vwpu）。
14.水性聚氨酯合成革s1. 在装配有机械搅拌桨、回流冷凝器和温度计的三口圆底烧瓶中，加入计量的异佛尔酮二异氰酸酯（ipdi，12%）、六亚甲基二异氰酸酯（hdi，20%）、聚四氢呋喃多元醇（ptmg2000，25%）、双羟基封端聚硅氧烷（羟基硅油，羟基含量8
‑
10%，15%）和有机磷酸酯二醇（op550，10%），室温搅拌均匀后，将反应温度调至（80
±
1）℃，滴加催化剂二月桂酸二丁基锡（dbtdl，1%），搅拌反应2小时，加入一定量1，4
‑
丁二醇（bdo，4%），搅拌反应1小时，随后加入计量的2,2
‑
二羟甲基丙酸（dmpa，5%），继续反应1小时；期间加入适量丙酮稀释。随后降温至
室温，加入适量丙酮和计量三乙胺（tea，5%）进行中和反应，中和结束后，在高速搅拌下，再加入计量的乙二胺（eda，3%） 进行扩链，并往体系中加入水进行乳化，最后减压蒸馏除去溶剂，得到聚硅氧烷和磷酸酯原位双改性的水性聚氨酯乳液；s2. 在上述水性聚氨酯乳液中加入一定量的水性色浆（1%），搅拌均匀后，通过二辊压延机将其涂布在离型纸上，120
ꢀ°
c烘10分钟，得阻燃耐污渍水性聚氨酯合成革涂层。
15.实施例1将凹凸棒石黏土矿物（16 wt.%）、电气石矿物（80 wt.%）和丙烯酸树脂（4 wt.%）加入到球磨机中，研磨15min后，取一定量（900份）加入到乙烯基改性的水性聚氨酯胶黏剂（100份）中，搅拌混合均匀后，将其涂覆于芯板表面后，通过二辊压延机在其表面贴合水性聚氨酯合成革（20 μm），并于140
ꢀ°
c烘干后，得到负离子防潮生态板。
16.实施例2将凹凸棒石黏土矿物（40 wt.%）、电气石矿物（53 wt.%）和丙烯酸树脂（7 wt.%）加入到球磨机中，研磨15min后，取一定量（500份）加入到乙烯基改性的水性聚氨酯胶黏剂（100份）中，搅拌混合均匀后，将其涂覆于芯板表面后，通过二辊压延机在其表面贴合水性聚氨酯合成革（20 μm），并于140
ꢀ°
c烘干后，得到负离子防潮生态板。
17.实施例3将凹凸棒石黏土矿物（60 wt.%）、电气石矿物（32 wt.%）和丙烯酸树脂（8 wt.%）加入到球磨机中，研磨15min后，取一定量（300份）加入到乙烯基改性的水性聚氨酯胶黏剂（100份）中，搅拌混合均匀后，将其涂覆于芯板表面后，通过二辊压延机在其表面贴合水性聚氨酯合成革（10 μm），并于120
ꢀ°
c烘干后，得到负离子防潮生态板。
18.实施例4将凹凸棒石黏土矿物（80 wt.%）、电气石矿物（10 wt.%）和丙烯酸树脂（10 wt.%）加入到球磨机中，研磨15min后，取一定量（100份）加入到乙烯基改性的水性聚氨酯胶黏剂（100份）中，搅拌混合均匀后，将其涂覆于芯板表面后，通过二辊压延机在其表面贴合水性聚氨酯合成革（2 μm），并于110
ꢀ°
c烘干后，得到负离子防潮生态板。
19.对比例1将秸秆投入粉碎机粉碎，再用纤维机加工成植物纤维，经干燥处理后，将植物纤维（81 wt.%）与三聚氰
‑
甲醛树脂（12 wt.%）、丙烯酸树脂（7 wt.%）按比例混合，搅拌均匀后将混合物倒入模具铺装成型，制得板坯，再经热压机110
°
c热压处理10分钟，冷却后用胶装机在其表面涂抹胶黏剂后，铺装细木工板作为表层，并于100
ꢀ°
c热压5分钟后，得到复合生态板。
20.对实施例1
‑
4、对比例1制得的生态板进行性能检测，具体检测结果参见下表1。
21.表1不同生态板样品的性能测试结果
防腐防霉等级测试按照astm g21
‑
2015标准。
22.以上显示和描述了本发明的基本原理和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说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。