CN105483846B - 装修用无甲醛轻质复合板及其制备方法 - Google Patents

装修用无甲醛轻质复合板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装修用无甲醛轻质复合板及其制备方法，所述装修用无甲醛轻质复合板由复合板和面饰两个部分组成。本发明采用环保玻璃纤维和丙纶纤维来制造装修材料，这种材料无毒，不会产生甲醛等化学性污染，具有优异的阻燃性能，能源损耗小，环保性能突出。本发明板材是由纤维成交叉铺网、针刺成毡而成的，具有优良的综合力学性能，可以实现装修材料的轻量化，本发明加工工艺简单独特，能够提高工作效率，所生产产品具有重量轻、表面光洁、含水率低、耐高低温、耐冲击性、耐折皱、刚韧性强、吸音隔热性好，不变形、不变色等特点，破碎后也不会产生锐角断面，比较安全可靠；可广泛应用于装修。

Description

装修用无甲醛轻质复合板及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种装修用无甲醛轻质复合板及其制备方法。
背景技术
我国的室内污染较为严重，目前关于室内污首先，装修材料是甲醛最主要的污染源之一。装修材料的改变是现代社会高速发展的产物之一。
科技的日益进步不仅让我们的生活得到很大的提升，同时也带来了以前并没有的麻烦与灾害。在制造装修材料的时候，不少商家为了利益，大量的采用一些化学用品，这些化学用品在规定范围内少量的使用是不会产生很大问题的，但是如果大剂量的使用这些化学用品，不仅使制造装修材料成为了室内污染源，更严重的是它会对人体产生极大的威胁，损害我们的健康。甲醛就是不少装修厂家在生产过程中最长加的一种化学原料。因此在新房装修完以后造成室内甲醛污染是如今普遍存在的问题。统计资料显示，大约68％的人体疾病与居室污染有关，而且室内环境污染对人体的危害是多方面和多样性的。
医学研究表明，对人体有害的化学物质可导致上呼吸道刺激症状，如鼻干发痒、堵塞流涕、打喷嚏、嗅觉下降、咽喉烧灼感或异物感，甚至咳嗽声哑。随着局部呼吸道粘膜免疫调节异常和吞噬、清除病毒、细菌等异物的功能下降，很容易诱发下呼吸道即气管、支气管及肺部的炎症反应和感染，累及整个呼吸系统。尤其是芳香烃类等两种以上化学物质蓄积时，可致中毒症状，不仅损伤局部粘膜，还可能出现耳鼻咽喉的异常表现，进而影响全身。
生物性污染，主要来自寄生于地毯、沙发、被褥、衣物、毛绒玩具中的螨虫及其它细菌；家庭饲养的花鸟鱼虫和猫狗宠物中的病原微生物、寄生虫等。来自于室尘、地毯、鸟兽羽毛以及枕头、被褥等床上用品中的螨虫、真菌在医学上称为过敏原，常可引发人体过敏反应，最常见的是过敏性鼻炎和过敏性皮肤病。
聚丙烯中仅含碳氢元素，氧指数低(约18)，离火后能持续自燃，且发热量大，产生熔滴易使火灾蔓延，
增加了火灾的发生几率、事故等级及救灾难度。在上述应用领域，近年来由于法律规定和用户要求，需要纤维具有较高的阻燃性。2008年以来，强制性国家标准GB 20286-2006《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》的推行实施，对铺地材料的燃烧性能作出了明确的限定，不低于GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》规定的Df1级，且产烟毒性等级不低于t1级，更加快了建筑物阻燃铺地材料的开发和应用进程。
针对丙纶，阻燃的有效方法主要是在熔纺过程中加入阻燃剂使纤维具有持久的阻燃性，卤/锑系是目前成熟有效的阻燃剂，主要通过以气相阻燃机理—抑制气相燃烧的自由基链反应达到阻燃目的，在较低浓度下即有良好的阻燃效果，但因在燃烧过程中存在着将产生大量腐蚀性的卤化氢气体及其它有毒卤化物的环保问题而受到国际社会的限制。
作为替代的方法，目前研究和使用较多是无卤膨胀阻燃体系，该方法主要是以含有磷-碳-氮的化合物构成酸源、炭源、气源，“三源”的协同作用，燃烧时在材料表面形成致密的多孔泡沫炭层，既可阻止内层高聚物的进一步降解及可燃物向表面的释放，又可阻止热源向高聚物的传递以及隔绝氧源，主要以凝聚相和中断热交换阻燃机理，阻止火焰的蔓延和传播。
本发明致力于开发一种的全新装修用无甲醛轻质复合板，满足现在人们对环保安全轻质复合板的需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是之一提供一种装修用无甲醛轻质复合板。
本发明要解决的技术问题是之二提供一种装修用无甲醛轻质复合板的制备方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种装修用无甲醛轻质复合板(又称：玻璃纤维/丙纶纤维轻质复合板材)，由复合板和面饰两个部分组成，所述复合板由玻璃纤维和丙纶纤维混合织造而成。
一种装修用无甲醛轻质复合板(又称：玻璃纤维/丙纶纤维轻质复合板材)，由复合板和面饰两个部分组成，所述复合板由下述质量百分比的原料织造而成：15-45％玻璃纤维、55-85％丙纶纤维。
优选地，所述丙纶纤维为阻燃丙纶纤维，由下述重量份的原料制备而成：55-75份聚丙烯切片、15-35份阻燃剂、5-15份相容剂。
优选地，所述阻燃剂由间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚四苯基二磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)混合而成，所述间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚四苯基二磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述相容剂由PP-g-MAH、SEBS-g-MAH、LDPE-g-MAH混合而成，所述PP-g-MAH、SEBS-g-MAH、LDPE-g-MAH的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的玻璃纤维，长度为5-10cm。
优选地，所述的丙纶纤维或阻燃丙纶纤维，长度为5-15cm。
优选地，所述面饰为棉布、麻布或化纤面料。
本发明还提供了上述装修用无甲醛轻质复合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备阻燃丙纶纤维；
(2)将玻璃纤维和阻燃丙纶纤维复合板；
(3)将纤维复合板经过平板加热软化处理，加热温度为180-220℃，加热时间为70-110秒，并覆上一层面饰后经模具进行冷压成型。
具体的，在本发明中：
间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]，CAS号：139189-30-3。
间苯二酚四苯基二磷酸酯，CAS号：57583-54-7。
双酚A双(二苯基磷酸酯)，CAS号：181028-79-5，其结构式如下：
本发明的装修用无甲醛轻质复合板，采用环保玻璃纤维和阻燃丙纶纤维来制造装修材料，这种材料无毒，不会产生甲醛等化学性污染，具有优异的阻燃性能，能源损耗小，环保性能突出。通过本发明提供的技术，板材是由纤维成交叉铺网、针刺成毡而成的，因此该板材具有优良的综合力学性能，可以实现装修材料的轻量化和节能环保功能，本发明加工工艺简单独特，能够提高工作效率，所生产产品具有重量轻、表面光洁、含水率低、耐高低温、耐冲击性、耐折皱、刚韧性强、吸音隔热性好，不变形、不变色等特点，破碎后也不会产生锐角断面，比较安全可靠；可广泛应用于装修。
具体实施方式
下面是对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例原料介绍：
玻璃纤维，采用巨石集团有限公司生产的牌号为988的无捻粗纱玻璃纤维。
面饰，采用纯棉水刺布，克重120g/m2。
PP-g-MAH，采用苏州亚赛塑化有限公司提供的型号为2000GP的PP-g-MAH。
SEBS-g-MAH，采用苏州亚赛塑化有限公司提供的型号为9001的SEBS-g-MAH。
LDPE-g-MAH，采用苏州亚赛塑化有限公司提供的型号为1002的LDPE-g-MAH。
聚丙烯切片，采用中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司生产的牌号为BH的聚丙烯切片。
实施例1
复合板原料：3kg玻璃纤维、7kg阻燃丙纶纤维。
阻燃丙纶纤维原料：7kg聚丙烯切片、0.7kg间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、0.7kg间苯二酚四苯基二磷酸酯、0.7kg双酚A双(二苯基磷酸酯)、0.3kgPP-g-MAH、0.3kgSEBS-g-MAH、0.3kgLDPE-g-MAH。
装修用无甲醛轻质复合板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚丙烯切片、阻燃剂、相容剂放入高速混合机，混合均匀后加入双螺杆挤出机，再经双螺杆挤出机在温度为220℃下进行溶融混合造粒，得到阻燃母粒；经BCF纺丝机组纺丝，采用常规丙纶纺丝工艺，得到阻燃丙纶纤维，线密度：1350dtex/144f。
(2)将长度为8cm的玻璃纤维和长度为11cm的阻燃丙纶纤维混合均匀，投入开松机内进行开松处理，每次处理8min，重复2次；然后送入大仓；将开松混合过的纤维输送至梳理机进行梳理成形；将梳理后的纤维送入铺网机中交叉铺网；将铺好的网折叠后送入预针刺机中进行预针刺成毡。
将预针刺好的毡继续送入主针刺机中进行主针刺，加热预压成卷材，加热温度150℃，时间120s；
开启热压辊，上、下辊的温度分别恒定在110℃和130℃，将热风干燥后的卷材送入放卷机放卷引毡，放卷引毡的放卷速度与生产线速度同步，放卷速度为2.5mm/min左右；采用红外烘箱进行加热至温度为160℃，时间70s，采用预压辊进行预压成型，脱模后即可制得纤维复合板，克重为1100g/m2；
(3)将纤维复合板经过平板加热软化处理，采用电热丝烘箱进行加热至温度为190℃，加热时间为90秒，升起热复合辊，将纤维复合板送入热复合辊中，待纤维复合板拉平整后降下热复合辊，同时将胶膜和面饰分别粘在纤维复合板上下表面上，将其一同送入热复合辊中；经水冷辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品，即得所述装修用无甲醛轻质复合板，克重为1220g/m2。
实施例2
按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：阻燃丙纶纤维原料：7kg聚丙烯切片、1.05kg间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、1.05kg间苯二酚四苯基二磷酸酯、0.3kgPP-g-MAH、0.3kgSEBS-g-MAH、0.3kgLDPE-g-MAH。得到实施例2的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1220g/m2。
实施例3
按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：阻燃丙纶纤维原料：7kg聚丙烯切片、1.05kg间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、1.05kg双酚A双(二苯基磷酸酯)、0.3kgPP-g-MAH、0.3kgSEBS-g-MAH、0.3kgLDPE-g-MAH。得到实施例3的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1220g/m2。
实施例4
按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：阻燃丙纶纤维原料：7kg聚丙烯切片、1.05kg间苯二酚四苯基二磷酸酯、1.05kg双酚A双(二苯基磷酸酯)、0.3kgPP-g-MAH、0.3kgSEBS-g-MAH、0.3kgLDPE-g-MAH。得到实施例4的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1220g/m2。
实施例5
按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：阻燃丙纶纤维原料：7kg聚丙烯切片、0.7kg间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、0.7kg间苯二酚四苯基二磷酸酯、0.7kg双酚A双(二苯基磷酸酯)、0.45kgPP-g-MAH、0.45kgSEBS-g-MAH。得到实施例5的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1220g/m2。
实施例6
按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：阻燃丙纶纤维原料：7kg聚丙烯切片、0.7kg间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、0.7kg间苯二酚四苯基二磷酸酯、0.7kg双酚A双(二苯基磷酸酯)、0.45kgPP-g-MAH、0.45kgLDPE-g-MAH。得到实施例6的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1220g/m2。
实施例7
按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：阻燃丙纶纤维原料：7kg聚丙烯切片、0.7kg间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、0.7kg间苯二酚四苯基二磷酸酯、0.7kg双酚A双(二苯基磷酸酯)、0.45kgSEBS-g-MAH、0.45kgLDPE-g-MAH。得到实施例7的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1220g/m2。
测试例1
对实施例1-7制备得到的装修用无甲醛轻质复合板进行性能测试，测试结果见表1。
表1：装修用无甲醛轻质复合板性能测试表
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(阻燃剂采用间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚四苯基二磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)复配)装修用无甲醛轻质复合板性能明显优于实施例2-4(阻燃剂采用间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚四苯基二磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)中任意二者复配)。比较实施例1与实施例2-4，实施例1(相容剂采用PP-g-MAH、SEBS-g-MAH、LDPE-g-MAH复配)装修用无甲醛轻质复合板性能明显优于实施例5-6(相容剂采用PP-g-MAH、SEBS-g-MAH、LDPE-g-MAH中任意二者复配)。
本发明的装修用无甲醛轻质复合板，采用环保玻璃纤维和阻燃丙纶纤维来制造装修材料，这种材料无毒，不会产生甲醛等化学性污染，具有优异的阻燃性能，能源损耗小，环保性能突出。通过本发明提供的技术，板材是由纤维成交叉铺网、针刺成毡而成的，因此该板材具有优良的综合力学性能，可以实现装修材料的轻量化和节能环保功能，本发明加工工艺简单独特，能够提高工作效率，所生产产品具有重量轻、表面光洁、含水率低、耐高低温、耐冲击性、耐折皱、刚韧性强、吸音隔热性好，不变形、不变色等特点，破碎后也不会产生锐角断面，比较安全可靠；可广泛应用于装修。

Claims (4)

1.一种装修用无甲醛轻质复合板，由复合板和面饰两个部分组成，其特征在于，所述复合板由下述质量百分比的原料织造而成：15-45％玻璃纤维、55-85％丙纶纤维；
所述丙纶纤维为阻燃丙纶纤维，由下述重量份的原料制备而成：55-75份聚丙烯切片、15-35份阻燃剂、5-15份相容剂；
所述阻燃剂由间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚四苯基二磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)混合而成，所述间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚四苯基二磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)；
所述相容剂由PP-g-MAH、SEBS-g-MAH、LDPE-g-MAH混合而成，所述PP-g-MAH、SEBS-g-MAH、LDPE-g-MAH的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
2.根据权利要求1所述的装修用无甲醛轻质复合板，其特征在于，所述的玻璃纤维，长度为5-10cm；所述的丙纶纤维，长度为5-15cm。
3.根据权利要求1所述的装修用无甲醛轻质复合板，其特征在于，所述面饰为棉布、麻布或化纤面料。
4.根据权利要求1所述的装修用无甲醛轻质复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备阻燃丙纶纤维；
(2)将玻璃纤维和阻燃丙纶纤维复合板；
(3)将纤维复合板经过平板加热软化处理，加热温度为180-220℃，加热时间为70-110秒，并覆上一层面饰后经模具进行冷压成型。
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