CN106812017B - 一种石墨烯装饰板及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯装饰板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯装饰板及其制备方法，该装饰层压板包括：基材层和装饰层，基材层的上表面上设置装饰层，装饰层为浸渍三聚氰胺甲醛树脂和改性三聚氰胺甲醛树脂的装饰纸。其制备方法：制备表面修饰的纳米氧化银；制备经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；制备改性三聚氰胺甲醛树脂；装饰纸一次浸渍三聚氰胺甲醛树脂；装饰纸经超声震荡二次覆涂改性三聚氰胺甲醛树脂；基材浸渍酚醛树脂；将上述浸胶装饰纸和浸胶基材组坯制得装饰板；装饰板板芯降温后，并处理。本发明具有抗菌、耐老化、高耐磨等功能，并能对残留在装饰板中的游离甲醛实现自吸附。

Description

一种石墨烯装饰板及其制备方法
技术领域
本发明涉及装饰板材领域，特别是涉及一种石墨烯装饰板及其制备方法。
背景技术
热固性树脂浸渍纸高压装饰层压板，又称塑料贴面板、装饰层压板、高压三聚氰胺装饰板等，俗称防火板、耐火板、美耐板、密胺树脂板等。它是由装饰纸浸渍三聚氰胺树脂及多层牛皮纸浸渍酚醛树脂经高温高压制备而成。特点表面光洁，表面图案多样化，表面处理仿真度高、质地坚硬，具有耐久、耐水、耐磨、耐热、耐腐蚀、阻燃、抑菌或抗菌、防霉、防虫蛀、易清洁维护等诸多优点，具有优异的仿真性，可部分或完全替代木材、石材、织物类等天然的资源性材料，广泛用于各种产品以及场合的表面装饰处理。但随着我国现代化发展脚步的加快，生活条件提高，消费群体对生存的环境的要求也越来越高，装饰板本身没有杀菌功能，一般的装饰板材不仅自身存在甲醛的释放，长时间使用会滋生大量的细菌、病毒，对人体存在一定的健康隐患。抗菌板如能拥有抗菌性能且在一定程度上吸收自身的游离甲醛，将会越来越受到市场的欢迎。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种石墨烯装饰板及其制备方法，具有抗菌功能，并能对残留的游离甲醛实现自吸附。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种石墨烯装饰板，包括：基材层和装饰层，所述的基材层的上表面上设置装饰层，所述的装饰层为浸渍三聚氰胺甲醛树脂和改性三聚氰胺甲醛树脂的装饰纸。
在本发明一个较佳实施例中，所述的基材层为纤维板、无机硅酸盐类板和浸渍改性酚醛树脂的纤维纸中的一种或几种，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂为三聚氰胺甲醛树脂经过纳米石墨烯和纳米银进行改性。
在本发明一个较佳实施例中，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂中纳米石墨烯占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的1-20wt%，纳米银占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的1-40wt%。
在本发明一个较佳实施例中，所述的纳米石墨烯为纳米氧化石墨烯和经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯中的一种或两种。
在本发明一个较佳实施例中，所述的纳米银为纳米氧化银。
在本发明一个较佳实施例中，所述的纳米氧化银为经丙交酯开环表面修饰的纳米氧化银和乳酸修饰的纳米氧化银中的一种或两种。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种石墨烯装饰板的制备方法，包括如下步骤：
（1）加入催化剂，130℃-150℃下丙交酯或乳酸原位修饰纳米银，并洗涤经表面修饰的纳米氧化银4~6次并抽滤烘干得到表面修饰的纳米氧化银；
（2）加入溶剂，120℃-140℃下搅拌三聚氰胺、纳米氧化石墨烯，并减压抽滤，洗涤烘干得到经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；
（3）甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.2-2.0：1，以水为溶剂，氢氧化钠或氯化铵为催化剂，制备三聚氰胺甲醛树脂，当反应液降温至55℃-65℃加入经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯进行搅拌，当反应液降温至30℃-40℃加入表面修饰的氧化银进行搅拌，得到改性三聚氰胺甲醛树脂；
（4）装饰纸一次浸渍三聚氰胺甲醛树脂，上胶量为90-100%，挥发为10-11%；
（5）装饰纸经超声震荡二次覆涂改性三聚氰胺甲醛树脂，总上胶量控制为120-130%，挥发7-8%；
（6）基材浸渍酚醛树脂，上胶量38-42%，挥发6-7%；
（7）将上述浸胶装饰纸和浸胶基材组坯后进入热压机中制得装饰板；
（8）装饰板板芯温度降至45℃-55℃以下后卸压、卸机，板坯经过锯边、砂毛工序处理后得到墨烯抗菌装饰层压板。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中所述的催化剂为辛酸亚锡。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所述的溶剂为DMSO。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（7）中热压机升温时间15-20min，压力55-70kg/m2，保压保温时间35-40min，保压冷却时间30-45min，热压温度控制在140-142℃。
本发明的有益效果是：本发明具有抗菌、耐老化、高耐磨等功能，并能对残留在装饰板中的游离甲醛实现自吸附。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种石墨烯装饰板，包括：基材层和装饰层，所述的基材层的上表面上设置装饰层，所述的基材层为浸渍酚醛树脂的纤维纸，所述的装饰层为浸渍三聚氰胺甲醛树脂和改性三聚氰胺甲醛树脂的装饰纸，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂为三聚氰胺甲醛树脂经过纳米石墨烯和纳米银进行改性。
其中，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂中纳米石墨烯占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的1wt%，纳米银占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的7wt%；所述的纳米石墨烯为经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；所述的纳米氧化银为经丙交酯开环表面修饰的纳米氧化银。
所述的石墨烯装饰板的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）在超声条件下，加入辛酸亚锡催化剂，140℃氮气保护下丙交酯或乳酸原位修饰纳米银，并洗涤经表面修饰的纳米氧化银5次并抽滤烘干得到表面修饰的纳米氧化银；
（2）在超声条件下，以DMSO为溶剂，130℃下搅拌三聚氰胺、纳米氧化石墨烯，并减压抽滤，洗涤烘干得到经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；
（3）甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.5：1，以水为溶剂，氢氧化钠为催化剂，制备三聚氰胺甲醛树脂，当反应液降温至60℃加入经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯进行搅拌，当反应液降温至35℃加入表面修饰的氧化银进行搅拌，得到改性三聚氰胺甲醛树脂；
（4）装饰纸一次浸渍三聚氰胺甲醛树脂，上胶量为95%，挥发为10%；
（5）装饰纸经超声震荡二次覆涂改性三聚氰胺甲醛树脂，总上胶量控制为125%，挥发7.5%；
（6）基材纤维纸浸渍酚醛树脂，上胶量39%，挥发6.2%；
（7）将上述浸胶装饰纸和浸胶纤维纸组坯，组坯后的厚度为0.7mm，然后进入热压机中制得装饰板，热压机升温时间18min，压力60kg/m2，保压保温时间35min，保压冷却时间35min，热压温度控制在141℃；
（8）装饰板板芯温度降至45℃以下后卸压、卸机，板坯经过锯边、砂毛工序处理后得到石墨烯装饰板。
实施例2
一种石墨烯装饰板，包括：基材层和装饰层，所述的基材层的上表面上设置装饰层，所述的基材层为浸渍酚醛树脂的纤维纸，所述的装饰层为浸渍三聚氰胺甲醛树脂和改性三聚氰胺甲醛树脂的装饰纸，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂为三聚氰胺甲醛树脂经过纳米石墨烯和纳米银进行改性。
其中，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂中纳米石墨烯占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的5wt%，纳米银占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的11wt%；所述的纳米石墨烯为经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；所述的纳米氧化银为经丙交酯开环表面修饰的纳米氧化银和乳酸修饰的纳米氧化银中的一种或两种。
所述的石墨烯装饰板的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）在超声条件下，加入辛酸亚锡催化剂，130℃氮气保护下丙交酯或乳酸原位修饰纳米银，并洗涤经表面修饰的纳米氧化银4次并抽滤烘干得到表面修饰的纳米氧化银；
（2）在超声条件下，以DMSO为溶剂，120℃下搅拌三聚氰胺、纳米氧化石墨烯，并减压抽滤，洗涤烘干得到经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；
（3）甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.8，以水为溶剂，氯化铵为催化剂，制备三聚氰胺甲醛树脂，当反应液降温至55℃加入经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯进行搅拌，当反应液降温至30℃加入表面修饰的氧化银进行搅拌，得到改性三聚氰胺甲醛树脂；
（4）装饰纸一次浸渍三聚氰胺甲醛树脂，上胶量为100%，挥发为11%；
（5）装饰纸经超声震荡二次覆涂改性三聚氰胺甲醛树脂，总上胶量控制为120%，挥发7%；
（6）基材纤维纸浸渍酚醛树脂，上胶量42%，挥发6.5%；
（7）将上述浸胶装饰纸和浸胶纤维纸组坯，组坯后的厚度为0.8mm，然后进入热压机中制得装饰板，热压机升温时间20min，压力65kg/m2，保压保温时间38min，保压冷却时间39min，热压温度控制在142℃；
（8）装饰板板芯温度降至48℃以下后卸压、卸机，板坯经过锯边、砂毛工序处理后得到石墨烯装饰板。
实施例3
一种石墨烯装饰板，包括：基材层和装饰层，所述的基材层的上表面上设置装饰层，所述的基材层为浸渍酚醛树脂的纤维纸，所述的装饰层为浸渍三聚氰胺甲醛树脂和改性三聚氰胺甲醛树脂的装饰纸，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂为三聚氰胺甲醛树脂经过纳米石墨烯和纳米银进行改性。
其中，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂中纳米石墨烯占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的8wt%，纳米银占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的12wt%；所述的纳米石墨烯为经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；所述的纳米氧化银为经丙交酯开环表面修饰的纳米氧化银和乳酸修饰的纳米氧化银中的一种或两种。
所述的石墨烯装饰板的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）在超声条件下，加入辛酸亚锡催化剂，150℃氮气保护下丙交酯或乳酸原位修饰纳米银，并洗涤经表面修饰的纳米氧化银6次并抽滤烘干得到表面修饰的纳米氧化银；
（2）在超声条件下，以DMSO为溶剂，140℃下搅拌三聚氰胺、纳米氧化石墨烯，并减压抽滤，洗涤烘干得到经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；
（3）甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.6：1，以水为溶剂，氢氧化钠或氯化铵为催化剂，制备三聚氰胺甲醛树脂，当反应液降温至60℃加入经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯进行搅拌，当反应液降温至35℃加入表面修饰的氧化银进行搅拌，得到改性三聚氰胺甲醛树脂；
（4）装饰纸一次浸渍三聚氰胺甲醛树脂，上胶量为90%，挥发为10.5%；
（5）装饰纸经超声震荡二次覆涂改性三聚氰胺甲醛树脂，总上胶量控制为130%，挥发8%；
（6）基材纤维纸浸渍酚醛树脂，上胶量40%，挥发6%；
（7）将上述浸胶装饰纸和浸胶纤维纸组坯，组坯后的厚度为1.0mm，然后进入热压机中制得装饰板，热压机升温时间19min，压力70kg/m2，保压保温时间40min，保压冷却时间40min，热压温度控制在140℃；
（8）装饰板板芯温度降至55℃以下后卸压、卸机，板坯经过锯边、砂毛工序处理后得到石墨烯装饰板。
实施例1-实施例3的得到的墨烯抗菌装饰层压板的抗菌效果如表1所示。
表1
抗菌种类/抗菌率 实施例1 实施例2 实施例3
金色葡萄球杆菌 97.8% 96.9% 98.2%
链球菌 94.3% 94.8% 95.4%
大肠杆菌 96.9% 97.6% 98.5%
实施例1-实施例3的得到的墨烯抗菌装饰层压板的耐老化性能如表2所示。
表2
项目 标准 实施例1 实施例2 实施例3
耐老化 GB/T 7911-2013 无开裂 无开裂 无开裂
实施例1-实施例3的得到的墨烯抗菌装饰层压板的表面耐磨性能如表3所示。
表3
项目 性能 单位 实施例1 实施例2 实施例3
表面耐磨 磨损 转数 2000 6000 12000
本发明三聚氰胺树脂通过一次渗透进入装饰纸纤维内部，纳米石墨烯、纳米银改性三聚氰胺树脂通过超声震荡二次覆涂至装饰纸表层，通过这种独特的加料方式可以使石墨烯及纳米银均匀的分散在装饰纸表面，提高抗菌性能。本发明利用了无机纳米石墨烯和纳米银优良的抗菌特性，经三聚氰胺化学修饰过的纳米石墨烯和表面疏水性改善后纳米银经超声震荡覆涂能均匀的分散装饰层表面，制备的装饰层压板具有高抗菌、耐磨、阻燃、耐候、机械强度高等特性，纳米石墨烯更能进一步吸收甲醛，甲醛排放量低，且工艺简便，易于工业化。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种石墨烯装饰板的制备方法，其特征在于，装饰板包括：基材层和装饰层，所述的基材层的上表面上设置装饰层，所述的装饰层为浸渍三聚氰胺甲醛树脂和改性三聚氰胺甲醛树脂的装饰纸，所述的基材层为浸渍改性酚醛树脂的纤维纸，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂为三聚氰胺甲醛树脂经过纳米石墨烯和纳米银进行改性，所述的改性三聚氰胺甲醛树脂中纳米石墨烯占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的1-20wt%，纳米银占改性三聚氰胺甲醛树脂总重量的1-40wt%，
所述的纳米石墨烯为经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯，所述的纳米银为纳米氧化银，所述的纳米氧化银为经丙交酯开环表面修饰的纳米氧化银和乳酸修饰的纳米氧化银中的一种或两种，
石墨烯装饰板的制备方法，包括如下步骤：
（1）在超声条件下，加入辛酸亚锡催化剂，130℃-150℃氮气保护下丙交酯或乳酸原位修饰纳米银，并洗涤经表面修饰的纳米氧化银4-6次并抽滤烘干得到表面修饰的纳米氧化银；
（2）在超声条件下，加入DMSO溶剂，120℃-140℃下搅拌三聚氰胺、纳米氧化石墨烯，并减压抽滤，洗涤烘干得到经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯；
（3）甲醛与三聚氰胺按照摩尔比为1.2-2.0：1，以水为溶剂，氢氧化钠或氯化铵为催化剂，制备三聚氰胺甲醛树脂，当反应液降温至55℃-65℃加入经三聚氰胺化学修饰过的纳米氧化石墨烯进行搅拌，当反应液降温至30℃-40℃加入表面修饰的纳米氧化银进行搅拌，得到改性三聚氰胺甲醛树脂；
（4）装饰纸一次浸渍三聚氰胺甲醛树脂，上胶量为90-100%，挥发为10-11%；
（5）装饰纸经超声震荡二次覆涂改性三聚氰胺甲醛树脂，总上胶量控制为120-130%，挥发7-8%；
（6）基材浸渍酚醛树脂，上胶量38-42%，挥发6-7%；
（7）将上述浸胶装饰纸和浸胶基材组坯后进入热压机中制得装饰板；
（8）装饰板板芯温度降至45℃-55℃以下后卸压、卸机，板坯经过锯边、砂毛工序处理后得到石墨烯抗菌装饰层压板。
2.根据权利要求1所述的石墨烯装饰板的制备方法，其特征在于，步骤（7）中热压机升温时间15-20min，压力55-70kg/m2，保压保温时间35-40min，保压冷却时间30-45min，热压温度控制在140-142℃。
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Denomination of invention: A graphene decorative plate and its preparation method

Effective date of registration: 20230818

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Pledgee: Bank of China Limited Changzhou Economic Development Zone sub branch

Pledgor: Jiangsu Boda New Material Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980052822

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