CN106010151A - 一种抗菌装饰板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗菌环保板材，具体为抗菌装饰板材及其制备方法。抗菌装饰板材，从上至下依次包括相互粘结的抗菌表面层、装饰纸纹层、平衡增强层、基材层和平衡层，先用硬脂酸盐、碳酸钙、碳纤维和玻璃纤维、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氟乙烯、环烷酸铜、异辛酸钴、偶联剂、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物制成基材层分别贴上平衡增强层和平衡层，压制后再粘结装饰纸纹层进行压制，涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌表面层。本发明采用多层结构，保证板材的强度，涂层还能有效防止被刮花，平衡增强层和平衡层、提高了板材的耐拉性能，基材层为树脂材料，有弹性能吸收外力撞击，施工方便快捷。

Description

一种抗菌装饰板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗菌环保板材，具体为抗菌装饰板材及其制备方法。属于装饰抗菌材料的技术领域。
背景技术
抗菌板主要用于公共场所装饰用，尤其医疗和洁净场所使用，目前，市场上常用的抗菌板选取密度纤维水泥板作为基材，表面涂覆涂料制成。这种抗菌板表面较硬，不能有效防止撞击，并且容易被刮花，难以修复。并且水泥板安装较难，需要通过水泥钢钉等方式才能稳定的固定在墙体上。
发明内容
针对上述技术问题本发明提供一种耐撞防刮、安装方便的抗菌板材。
具体的技术方案为：
抗菌板材，从上至下依次包括相互粘结的抗菌表面层、装饰纸纹层、平衡增强层、基材层和平衡层。
其中，所述的抗菌表面层为抗菌涂料形成，所述的抗菌涂料，由以下原料按重量份数组成：羧甲基壳聚糖13-21份、聚酯树脂32-45份、氰脲酸三聚氰胺酯5-11份、乙二醇二乙酸酯3-7份、钛白粉12-17份、海泡石6-10份、纳米氧化锌3-7份、十二烷基硫酸钠0.5-1.2份、氟改性丙烯酸酯流平剂0.4-0.7份、聚四氟蜡0.6-0.9份、聚乙烯蜡0.3-0.6份。本发明的这个抗菌材料的配方是本发明的一个发明点，发明人经过了多次试验，在现有材料的基础上，增加了纳米氧化锌和海泡石，其中海泡石需进行研磨的方式做成超细粉末，利用目前市售的最高研磨度的研磨机即可。海泡石是一种纤维状的硅酸镁，市售的海泡石即可在本发明产品中作为原料组份使用。
所述的平衡增强层和平衡层为无碱玻璃纤维网格布。这个是本发明的发明点之一，目前市面上的产品都是最多单层的平衡层，而发明人经过试验，发现在基材层的上下各加入平衡增强层和平衡层，这样的产品防潮效果好，更加牢固。发明人进一步发现，在所述的无碱玻璃纤维网格布涂覆改性丙烯酸酯共聚胶液，会使得产品的各层直接的连接以及防潮性更加好，是本发明的独创的发明点。
所述的基材层由以下原料按重量份数组成：碳纤维23-32份、玻璃纤维18-22份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物34-52份、酚醛树脂28-34份、不饱和聚酯树脂53-63份、聚氟乙烯4.3-5.5份、碳酸钙28-32份、环烷酸铜1.8-2.3份、硬脂酸盐7-13份、异辛酸钴1.2-2.3份、偶联剂0.7-1.4份。另外，本发明人创造性地加入了环烷酸铜，经过了试验，采用的比例是1.8-2.3份，为了突出本发明产品用于医疗和实验室场所的具有防腐、抑制细菌生长的作用，而且不带有挥发性，不会对人体有害，同时，发明人又试验了一些具有此类效果和作用的组份，发现在同时加入了环烷酸铜和异辛酸钴后，抗菌性能增加很多。
该抗菌板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碳酸钙进行研磨，研磨后的颗粒直径小于或等于碳纤维和玻璃纤维的宽度；
（2）将硬脂酸盐、碳酸钙、碳纤维和玻璃纤维进行混合；
（3）将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氟乙烯、环烷酸铜、异辛酸钴、偶联剂混合均匀，加热到50-80℃，保温12-20h，然后加入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物搅拌均匀后，继续保温2-5h制成胶状物；
（4）将步骤（3）制得的胶状物喷射加入到步骤（2）制得的混合物中，混合均匀后，再加热80-95℃烘干；
（5）将步骤（4）制得的混合物在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；
（6）在基材层的上下表面分别贴上平衡增强层和平衡层，然后进行压制成基板；
（7）压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进行压制；
（8）在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌表面层。
其中步骤（5）中热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度40-50℃、压力3-4MPa、时间20-30秒；压制温度150-180℃，压力为4-5Mpa，时间20-30秒；步骤（6）中压制温度130-160℃、压力8-10MPa、时间90-120分钟。
优选地，其中步骤（5）中热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度42℃、压力3.4MPa、时间25秒；压制温度172℃，压力为4.6Mpa，时间24秒；步骤（6）中压制温度148℃、压力8.8MPa、时间108分钟。
作为优选值，是一个精益求精的进一步选择，其中，步骤（5）和步骤（6）的温度、压力和时间的参数选择是发明人经过了多次的试验才得到数据，是本发明的发明点之一，因为三个参数有一点点偏差，最终产品的抗菌效果和粘接效果差的非常多，发明人在三个选择参数之间各选了5-8个点，组合起来就是几百个组合数据，得到了温度变化时候而压力和时间固定的曲线，得到了压力变化时候而温度和时间固定的曲线，得到了时间变化时候而压力和温度固定的曲线，得到了曲线中最优的数值，才将其确认，而每一次的产品测试，都是根据国家检测标准来进行，申请人花费了大量的时间和费用来得到这个最优值。
发明人更是惊奇地得到了本发明产品在经过了创造性改进之后的独创性产品，即一种用于千级洁净室的墙面用板材，具体的制备方法如下：
在基材层和平衡层之间压入电阻丝，至于电阻丝的布置方式都不是本发明所限制的范围，电阻丝的正负极在本发明产品的板材一角引出，同时提供了充电蓄电池的电池盒，连接板材一角引出的正负极电阻丝，这种带有电阻丝加热的纳米抗菌板材的最大的应用领域在于千级洁净室中使用，用于千级洁净室的墙面用板材具体的布置和使用方式如下：将板材沿着千级洁净室的四周墙壁铺设，电池盒可固定于墙壁（或者地面）之上，这种带有电阻丝的板材具有如下的优点：进一步去除静电，同时提供微量的加热，使得实验室用的墙壁隐蔽处（即难以消毒的地方如设备、家具靠墙的地方的墙面）保持干燥，避免细菌滋生，因为千级实验室在培养细胞的时候是需要实验室保持一定的湿度，而湿度高的洁净室内地面无法加热的时候会有微量水份集结在墙面表面，虽然目前的方式是紫外消毒，但是无法阻止细菌在设备等后边的墙面或者地面的表面（并非完全理论光滑的表面上）滋生，这对于千级洁净室是非常麻烦的，只能增加紫外灭菌的次数，而这样会降低实验室的使用效率，所以发明人在实际的工程经验中发现了这个难题和问题，而在本发明的已经具有非常好效果的板材中加入细电阻丝，在技术工艺上是没有难度的，按照现有的方式进行即可，只是创造性地增加了引出式电池盒，以及为了施工和维修方便，仅仅制备成房间内靠地面的墙壁才使用本发明的用于千级洁净室的墙面用板材。之所以仅仅开发了靠墙铺设的板材之上，是因为千级洁净室的其他中心区域可以采用烘干设备或者吸水材料等进行干燥，而往往是靠墙的地方放置如培养箱、紫外台、细菌检测仪和实验操作台等设备或者器具，很难彻底的进行地面消毒处理，而采取了本发明的用于千级洁净室的墙面用板材之后，经过实际的测试，可以减少一半的紫外消毒次数，而不会发生实验室的染菌问题。
本发明提供的抗菌板材及其制备方法，采用多层结构，保证板材的强度，并且表明涂覆有抗菌的涂层，涂层易于清洁，还能有效防止被刮花，平衡增强层和平衡层、提高了板材的耐拉性能，基材层为树脂材料，有弹性能吸收外力撞击，该抗菌板材通过胶直接安装在墙体上，满足建筑的防火要求，施工方便快捷。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体实施方式。
实施例 1
抗菌板材，从上至下依次包括相互粘结的抗菌表面层、装饰纸纹层、平衡增强层、基材层和平衡层。
其中，所述的抗菌表面层为抗菌涂料形成，所述的抗菌涂料，由以下原料按重量份数组成：羧甲基壳聚糖21份、聚酯树脂32份、氰脲酸三聚氰胺酯9份、乙二醇二乙酸酯5份、钛白粉17份、海泡石6份、纳米氧化锌7份、十二烷基硫酸钠0.9份、氟改性丙烯酸酯流平剂0.4份、聚四氟蜡0.9份、聚乙烯蜡0.5份。
所述的平衡增强层和平衡层为无碱玻璃纤维网格布，所述的无碱玻璃纤维网格布涂覆有改性丙烯酸酯共聚胶液。
所述的基材层由以下原料按重量份数组成：碳纤维23份、玻璃纤维20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物52份、酚醛树脂30份、不饱和聚酯树脂63份、聚氟乙烯5.5份、碳酸钙32份、环烷酸铜2份、硬脂酸盐7份、异辛酸钴1.7份、偶联剂0.7份。
该抗菌装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碳酸钙进行研磨，研磨后的颗粒直径小于或等于碳纤维和玻璃纤维的宽度；
（2）将硬脂酸盐、碳酸钙、碳纤维和玻璃纤维进行混合；
（3）将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氟乙烯、环烷酸铜、异辛酸钴、偶联剂混合均匀，加热到50-80℃，保温12-20h，然后加入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物搅拌均匀后，继续保温2-5h制成胶状物；
（4）将步骤（3）制得的胶状物喷射加入到步骤（2）制得的混合物中，混合均匀后，再加热80-95℃烘干；
（5）将步骤（4）制得的混合物在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度40-50℃、压力3-4MPa、时间20-30秒；压制温度150-180℃，压力为4-5Mpa，时间20-30秒；步骤（6）中压制温度130-160℃、压力8-10MPa、时间90-120分钟；
（6）在基材层的上下表面分别贴上平衡增强层和平衡层，然后进行压制成基板；
（7）压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进行压制；
（8）在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌表面层。
根据JISZ2801:2000《抗菌制品抗菌性能的检测与评价》板抗菌99%以上。
实施例 2
抗菌装饰板材，从上至下依次包括相互粘结的抗菌表面层、装饰纸纹层、平衡增强层、基材层和平衡层。
其中，所述的抗菌表面层为抗菌涂料形成，所述的抗菌涂料，由以下原料按重量份数组成：羧甲基壳聚糖18份、聚酯树脂38份、氰脲酸三聚氰胺酯5份、乙二醇二乙酸酯7份、钛白粉12份、海泡石7份、纳米氧化锌6份、十二烷基硫酸钠1.2份、氟改性丙烯酸酯流平剂0.5份、聚四氟蜡0.6份、聚乙烯蜡0.6份。
所述的平衡增强层和平衡层为无碱玻璃纤维网格布，所述的无碱玻璃纤维网格布涂覆有改性丙烯酸酯共聚胶液。
所述的基材层由以下原料按重量份数组成：碳纤维32份、玻璃纤维18份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物34份、酚醛树脂34份、不饱和聚酯树脂53份、聚氟乙烯4.9份、碳酸钙28份、环烷酸铜2.3份、硬脂酸盐13份、异辛酸钴2.3份、偶联剂1.4份。
该抗菌装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碳酸钙进行研磨，研磨后的颗粒直径小于或等于碳纤维和玻璃纤维的宽度；
（2）将硬脂酸盐、碳酸钙、碳纤维和玻璃纤维进行混合；
（3）将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氟乙烯、环烷酸铜、异辛酸钴、偶联剂混合均匀，加热到50-80℃，保温12-20h，然后加入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物搅拌均匀后，继续保温2-5h制成胶状物；
（4）将步骤（3）制得的胶状物喷射加入到步骤（2）制得的混合物中，混合均匀后，再加热80-95℃烘干；
（5）将步骤（4）制得的混合物在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度40℃、压力4MPa、时间20秒；压制温度150℃，压力为4Mpa，时间20秒；步骤（6）中压制温度130℃、压力10MPa、时间120分钟；
（6）在基材层的上下表面分别贴上平衡增强层和平衡层，然后进行压制成基板；
（7）压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进行压制；
（8）在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌表面层。
根据JISZ2801:2000《抗菌制品抗菌性能的检测与评价》板抗菌99%以上。
实施例 3
抗菌装饰板材，从上至下依次包括相互粘结的抗菌表面层、装饰纸纹层、平衡增强层、基材层和平衡层。
其中，所述的抗菌表面层为抗菌涂料形成，所述的抗菌涂料，由以下原料按重量份数组成：羧甲基壳聚糖13份、聚酯树脂45份、氰脲酸三聚氰胺酯11份、乙二醇二乙酸酯3份、钛白粉15份、海泡石10份、纳米氧化锌3份、十二烷基硫酸钠0.5份、氟改性丙烯酸酯流平剂0.7份、聚四氟蜡0.7份、聚乙烯蜡0.3份。
所述的平衡增强层和平衡层为无碱玻璃纤维网格布，所述的无碱玻璃纤维网格布涂覆有改性丙烯酸酯共聚胶液。
所述的基材层由以下原料按重量份数组成：碳纤维29份、玻璃纤维22份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物45份、酚醛树脂28份、不饱和聚酯树脂58份、聚氟乙烯4.3份、碳酸钙30份、环烷酸铜1.8份、硬脂酸盐9份、异辛酸钴1.2份、偶联剂0.9份。
该抗菌装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碳酸钙进行研磨，研磨后的颗粒直径小于或等于碳纤维和玻璃纤维的宽度；
（2）将硬脂酸盐、碳酸钙、碳纤维和玻璃纤维进行混合；
（3）将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氟乙烯、环烷酸铜、异辛酸钴、偶联剂混合均匀，加热到50-80℃，保温12-20h，然后加入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物搅拌均匀后，继续保温2-5h制成胶状物；
（4）将步骤（3）制得的胶状物喷射加入到步骤（2）制得的混合物中，混合均匀后，再加热80-95℃烘干；
（5）将步骤（4）制得的混合物在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度40℃、压力4MPa、时间30秒；压制温度180℃，压力为4Mpa，时间20秒；步骤（6）中压制温度160℃、压力8MPa、时间90分钟；
（6）在基材层的上下表面分别贴上平衡增强层和平衡层，然后进行压制成基板；
（7）压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进行压制；
（8）在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌表面层。
根据JISZ2801:2000《抗菌制品抗菌性能的检测与评价》板抗菌99%以上。
实施例 4
抗菌装饰板材，从上至下依次包括相互粘结的抗菌表面层、装饰纸纹层、平衡增强层、基材层和平衡层。
其中，所述的抗菌表面层为抗菌涂料形成，所述的抗菌涂料，由以下原料按重量份数组成：羧甲基壳聚糖13份、聚酯树脂40份、氰脲酸三聚氰胺酯11份、乙二醇二乙酸酯7份、钛白粉12份、海泡石8份、纳米氧化锌5份、十二烷基硫酸钠0.9份、氟改性丙烯酸酯流平剂0.4份、聚四氟蜡0.9份、聚乙烯蜡0.5份。
所述的平衡增强层和平衡层为无碱玻璃纤维网格布，所述的无碱玻璃纤维网格布涂覆有改性丙烯酸酯共聚胶液。
所述的基材层由以下原料按重量份数组成：碳纤维28份、玻璃纤维22份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物40份、酚醛树脂28份、不饱和聚酯树脂58份、聚氟乙烯5.5份、碳酸钙28份、环烷酸铜1.8份、硬脂酸盐13份、异辛酸钴1.7份、偶联剂0.7份。
该抗菌装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碳酸钙进行研磨，研磨后的颗粒直径小于或等于碳纤维和玻璃纤维的宽度；
（2）将硬脂酸盐、碳酸钙、碳纤维和玻璃纤维进行混合；
（3）将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氟乙烯、环烷酸铜、异辛酸钴、偶联剂混合均匀，加热到70℃，保温15h，然后加入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物搅拌均匀后，继续保温3h制成胶状物；
（4）将步骤（3）制得的胶状物喷射加入到步骤（2）制得的混合物中，混合均匀后，再加热90℃烘干；
（5）将步骤（4）制得的混合物在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；热压的过程包括预压和压制，所述的预压温度42℃、压力3.4MPa、时间25秒；压制温度172℃，压力为4.6Mpa，时间24秒；步骤（6）中压制温度148℃、压力8.8MPa、时间108分钟；
（6）在基材层的上下表面分别贴上平衡增强层和平衡层，然后进行压制成基板；在基材层和平衡层之间压入电阻丝，电阻丝布置成标准的圆环形加热炉盘的方式，电阻丝的正负极在本发明产品的板材一角引出，同时提供了充电蓄电池的电池盒，
（7）压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进行压制；
（8）在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌表面层。
根据JISZ2801:2000《抗菌制品抗菌性能的检测与评价》板抗菌99%以上。

Claims (5)

1.一种抗菌装饰板材，其特征在于：从上至下依次包括相互粘结的抗菌表面层、装饰纸纹层、平衡增强层、基材层和平衡层。
2.根据权利要求1所述的抗菌装饰板材，其特征在于：所述的抗菌表面层为抗菌涂料形成，所述的抗菌涂料，优选由以下原料按重量份数组成：羧甲基壳聚糖13-21份、聚酯树脂32-45份、氰脲酸三聚氰胺酯5-11份、乙二醇二乙酸酯3-7份、钛白粉12-17份、海泡石6-10份、纳米氧化锌3-7份、十二烷基硫酸钠0.5-1.2份、氟改性丙烯酸酯流平剂0.4-0.7份、聚四氟蜡0.6-0.9份、聚乙烯蜡0.3-0.6份。
3.根据权利要求1所述的抗菌装饰板材，其特征在于：所述的平衡增强层和平衡层为无碱玻璃纤维网格布。
4.根据权利要求1所述的抗菌装饰板材，其特征在于：所述的基材层由以下原料按重量份数组成：碳纤维23-32份、玻璃纤维18-22份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物34-52份、酚醛树脂28-34份、不饱和聚酯树脂53-63份、聚氟乙烯4.3-5.5份、碳酸钙28-32份、环烷酸铜1.8-2.3份、硬脂酸盐7-13份、异辛酸钴1.2-2.3份、偶联剂0.7-1.4份。
5.根据权利要求1到4任一项所述的抗菌装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）碳酸钙进行研磨，研磨后的颗粒直径小于或等于碳纤维和玻璃纤维的宽度；
（2）将硬脂酸盐、碳酸钙、碳纤维和玻璃纤维进行混合；
（3）将酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氟乙烯、环烷酸铜、异辛酸钴、偶联剂混合均匀，加热到50-80℃，保温12-20h，然后加入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物搅拌均匀后，继续保温2-5h制成胶状物；
（4）将步骤（3）制得的胶状物喷射加入到步骤（2）制得的混合物中，混合均匀后，再加热80-95℃烘干；
（5）将步骤（4）制得的混合物在热压机上机械铺装，热压后制成基材层；
（6）在基材层的上下表面分别贴上平衡增强层和平衡层，然后进行压制成基板；
（7）压制平整后的基板上表面粘贴上经过抗菌防霉剂处理过的装饰纸纹层，再进行压制；
（8）在装饰纸纹层表面涂覆抗菌涂料，经过烘干后形成抗菌表面层。
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