CN108727619A - 一种可除醛抗菌的柔性装饰片材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，公开一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，包括表面层和背面层，其中：所述表面层包括质量百分比的以下组分：丙烯酸乳液或可再分散性乳胶粉：3～30％；无机填料：50～90％；掺杂四针状氧化锌晶须0.5～10％；颜料：0～3％；纤维：0～4％；增稠剂：0～1％；憎水剂：0～1％；所述背面层包括质量百分比的以下组分：丙烯酸乳液或可再分散性乳胶粉：3～30％；无机填料：50～90％；掺杂四针状氧化锌晶须0～10％；颜料：0～3％；纤维：0～4％；增稠剂：0～1％；憎水剂：0～1％。本发明采用的掺杂四针状氧化锌晶须为非光触型甲醛分解剂，解决了现有纳米二氧化钛光触媒分解甲醛需要光触发，且甲醛分解效率低的问题。

Description

一种可除醛抗菌的柔性装饰片材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体地说是一种可除醛抗菌的柔性装饰片材及其制备方法。
背景技术
柔性装饰片材由于质量轻，有一定柔性，是理想的建筑装饰材料。柔性装饰片材本身为多孔结构，有一定吸附甲醛的作用，但其所吸附的甲醛饱和后在一定条件下会释放出来，造成二次污染。因此，亟需开发一种能够彻底清除甲醛、不会造成二次污染的柔性装饰片材。
发明内容
针对上述技术问题，本发明公开一种可除醛抗菌的柔性装饰片材及其制备方法。
本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，包括表面层和背面层，其中：
所述表面层包括质量百分比的以下组分：丙烯酸乳液或可再分散性乳胶粉：3～30％；无机填料：50～90％；掺杂四针状氧化锌晶须0.5～10％；颜料：0～3％；纤维：0～4％；增稠剂：0～1％；憎水剂：0～1％；
所述背面层包括质量百分比的以下组分：丙烯酸乳液或可再分散性乳胶粉：3～30％；无机填料：50～90％；掺杂四针状氧化锌晶须0～10％；颜料：0～3％；纤维：0～4％；增稠剂：
0～1％；憎水剂：0～1％；
所述掺杂四针状氧化锌晶须是指掺有过渡金属离子的四针状氧化晶须。
优选地，所述掺杂四针状氧化晶须掺有的过渡金属离子为Fe3+、Cu2+中的一种或组合。
优选地，所述无机填料为水泥、矿粉、石粉、泥粉、碳酸钙、粉煤灰、硅灰粉、高岭土、石英砂中的一种或一种以上的组合。
优选地，所述丙烯酸乳液为固含量为45～55％的丙烯酸聚合物乳液。
优选地，所述可再分散性乳胶粉为丙烯酸共聚物或醋酸乙烯酯类共聚物。
优选地，所述纤维为聚乙烯醇纤维、玻璃纤维或木质纤维。
优选地，所述憎水剂为有机硅类憎水剂。
优选地，所述增稠剂为羟甲基纤维素。
本发明的另一目的在于公开一种上述柔性装饰片材的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将表面层和背面层配方中的各组分与适量水混合均匀形成表面层浆料和背面层浆料；
(2)先将表面层浆料涂布在模具上，表面后将背面层浆料涂布在表面层。
步骤(1)中，表面层浆料中加入的水的含量为表面层浆料总重量的10～20％，背面层浆料中加入的水的含量为背面层浆料总重量的10～20％。
优选地，所述表面层浆料或背面层浆料在涂布过程中添加玻纤网格布。在浆料的涂布过程中添加玻纤网格布，从而形成浆料与玻纤网格布的复合材料，能够提高强度。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明采用非光触型甲醛分解催化剂掺杂四针状氧化锌晶须。四针状氧化晶须是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时赋予材料多种独特的功能特性，如耐磨、增强、减振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌等性能。
通常的纳米二氧化钛光触媒，其通过紫外线激发可以将电子和空穴分离，电子作为活性中心，可与空气中的氧和水分作用产生羟基自由基、超氧阴离子等活性因子，活性因子具有超强的化学活性，能分解甲醛、苯等有害气体，这是光触媒分解甲醛的机理。但是，一般家居环境中没有很强的紫外线，因此，其添加在涂料中，清除甲醛的作用并不稳定。本发明采用的是经过过渡金属离子(Fe3+，Cu2+)掺杂处理的纳米氧化锌，其所含有的过渡金属离子可将电子吸收，留下无法复合的带电空穴(h+)和电子(e-)，发挥活性中心的作用，当掺入的变价金属离子由于吸收电子而越来越多地变成亚稳定态的离子(如Fe2+、Cu+)，体系又不稳定，要释放电子而成为稳定的高价离子(Fe3+，Cu2+)。此时，释放出来的电子又成为新的活性中心生长点，发挥环境净化活性作用。如此循环，达到长效净化空气的目的。此外，过渡金属离子掺杂还可改变氧化锌体系的能级结构，形成附加掺杂能级，有利于电子和空穴分离，即有利于产生活性中心。因此，本发明采用的掺杂处理的四针状氧化锌晶须为非光触型甲醛分解剂，解决了现有纳米二氧化钛光触媒分解甲醛需要紫外线触发，且甲醛分解效率低的问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但需要说明的是，实施例并不对本发明要求保护范围的构成限制。
实施例1
一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，包括表面层和背面层，其中：
表面层包括质量百分比的以下组分：固含量50％的丙烯酸乳液11％、碳酸钙35％、石英砂51.8％、掺杂四针状氧化锌晶须1％、羟甲基纤维素0.1％、氧化铁红1％、纤维素0.1％。
背面层包括质量百分比的以下组分：固含量50％的丙烯酸乳液11％，碳酸钙35％、石英砂51.8％、掺杂四针状氧化锌晶须1％、羟甲基纤维素0.1％、氧化铁红1％、纤维素0.1％。
实施例2
一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，包括表面层和背面层，其中：
表面层包括质量百分比的以下组分：固含量50％的丙烯酸乳液8％，高炉矿粉67％、石英砂22.35％、掺杂四针状氧化锌晶须2％、羟甲基纤维素0.05％、氧化铁黑0.5％、纤维素
0.1％。
背面层包括质量百分比的以下组分：固含量50％的丙烯酸乳液8％，高炉矿粉67％、石英砂24.35％、羟甲基纤维素0.05％、氧化铁黑0.5％、纤维素0.1％。
实施例3
一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，包括表面层和背面层，其中：
表面层包括质量百分比的以下组分：可再分散乳胶粉3％，泥粉40％、水泥10％、石英砂45.8％、掺杂四针状氧化锌晶须1％、羟甲基纤维素0.1％、纤维素0.1％。
背面层包括质量百分比的以下组分：可再分散乳胶粉3％，泥粉40％、水泥10％、石英砂45.8％、掺杂四针状氧化锌晶须1％、羟甲基纤维素0.1％、纤维素0.1％。
对照组配方
表面层和背面层配方均为质量百分比的以下组分：固含量50％的丙烯酸乳液8％，高炉矿粉67％、石英砂24.35％、羟甲基纤维素0.05％、氧化铁黑0.5％、纤维素0.1％。
实施例1～3和对照组公开的配方，通过以下方法制备柔性装饰片材，包括以下步骤：
(1)分别将表面层和背面层配方中的各组分与适量水混合均匀形成表面层浆料和背面层浆料；
(2)先将表面层浆料涂布在模具上，表面干燥后将背面层浆料涂布在表面层。
步骤(1)中，表面层浆料中加入的水的含量为表面层浆料总重量的10～20％，背面层浆料中加入的水的含量为背面层浆料总重量的10～20％。
表面层浆料或背面层浆料在涂布过程中添加玻纤网格布。在浆料的涂布过程中添加玻纤网格布，从而形成浆料与玻纤网格布的复合材料，能够提高强度。
实施例2与对照组制得的柔性装饰片材相比，甲醛吸收和清除率如下表所示：
对照组 实施例2 参考标准
甲醛净化性能 42.0％ 88.0％ JC/T 1074-2008
甲醛净化效果持久性 27.6％ 80.2％ JC/T 1074-2008
从上表可知：与不添加掺杂四针状氧化锌晶须的对照组相比，实施例2的甲醛净化能力超过对照组的两倍以上，能够更加彻底地清除甲醛。另外，实施例2的甲醛净化效果持久性是对照组的近三倍，不会造成二次污染。
本发明采用非光触型甲醛分解催化剂掺杂四针状氧化锌晶须。四针状氧化晶须是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时赋予材料多种独特的功能特性，如耐磨、增强、减振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌等性能。
通常的纳米二氧化钛光触媒，其通过紫外线激发可以将电子和空穴分离，电子作为活性中心，可与空气中的氧和水分作用产生羟基自由基、超氧阴离子等活性因子，活性因子具有超强的化学活性，能分解甲醛、苯等有害气体，这是光触媒分解甲醛的机理。但是，一般家居环境中没有很强的紫外线，因此，其添加在涂料中，清除甲醛的作用并不稳定。本发明采用的是经过过渡金属离子(Fe3+，Cu2+)掺杂处理的纳米氧化锌，其所含有的过渡金属离子可将电子吸收，留下无法复合的带电空穴(h+)和电子(e-)，发挥活性中心的作用，当掺入的变价金属离子由于吸收电子而越来越多地变成亚稳定态的离子(如Fe2+、Cu+)，体系又不稳定，要释放电子而成为稳定的高价离子(Fe3+，Cu2+)。此时，释放出来的电子又成为新的活性中心生长点，发挥环境净化活性作用。如此循环，达到长效净化空气的目的。此外，过渡金属离子掺杂还可改变氧化锌体系的能级结构，形成附加掺杂能级，有利于电子和空穴分离，即有利于产生活性中心。因此，本发明采用的掺杂处理的四针状氧化锌晶须为非光触型甲醛分解剂，解决了现有纳米二氧化钛光触媒分解甲醛需要紫外线触发，且甲醛分解效率低的问题。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，包括表面层和背面层，其中：
所述表面层包括质量百分比的以下组分：丙烯酸乳液或可再分散性乳胶粉：3～30％；无机填料：50～90％；掺杂四针状氧化锌晶须0.5～10％；颜料：0～3％；纤维：0～4％；增稠剂：0～1％；憎水剂：0～1％；
所述背面层包括质量百分比的以下组分：丙烯酸乳液或可再分散性乳胶粉：3～30％；无机填料：50～90％；掺杂四针状氧化锌晶须0～10％；颜料：0～3％；纤维：0～4％；增稠剂：0～1％；憎水剂：0～1％；
所述掺杂四针状氧化锌晶须是指掺有过渡金属离子的四针状氧化晶须。
2.根据权利要求1所述的一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，所述掺杂四针状氧化晶须掺有的过渡金属离子为Fe3+、Cu2+中的一种或组合。
3.根据权利要求1所述的一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，所述无机填料为水泥、矿粉、石粉、泥粉、碳酸钙、粉煤灰、硅灰粉、高岭土、石英砂中的一种或一种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，所述丙烯酸乳液为固含量为45～55％的丙烯酸聚合物乳液。
5.根据权利要求1所述的一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，所述可再分散性乳胶粉为丙烯酸共聚物或醋酸乙烯酯类共聚物。
6.根据权利要求1所述的一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，所述纤维为聚乙烯醇纤维、玻璃纤维或木质纤维。
7.根据权利要求1所述的一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，所述憎水剂为有机硅类憎水剂。
8.根据权利要求1所述的一种可除醛抗菌的柔性装饰片材，其特征在于，所述增稠剂为羟甲基纤维素。
9.如权利要求1～8任一项所述柔性装饰片材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别将表面层和背面层配方中的各组分与适量水混合均匀形成表面层浆料和背面层浆料；
(2)先将表面层浆料涂布在模具上，表面干燥后将背面层浆料涂布在表面层。
10.根据权利要求9所述的柔性装饰片材的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，表面层浆料中加入的水的含量为表面层浆料总重量的10～20％，背面层浆料中加入的水的含量为背面层浆料总重量的10～20％；所述表面层浆料或背面层浆料在涂布过程中添加玻纤网格布。
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