CN109177360A - 一种纸塑复合装饰材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纸塑复合装饰材料及其制造方法，包括原纸、油墨印刷层、水性聚氨酯热熔胶层和PVC膜层，所述水性聚氨酯树脂涂料层由以下按重量份数计的组份组成：水性含氟聚氨酯树脂50‑70份，纳米二氧化硅分散液2‑5份，流平剂0.8‑3份，消泡剂0.8‑1.5份，增稠剂1.5‑4份，水10‑30份，成膜助剂1.5‑5份。本发明在水性聚氨酯树脂中引入少量高键能的氟碳链，显著提高了材料的耐黄变和耐热性能，此外纳米二氧化硅作为功能添加剂，纳米二氧化硅具有较好的紫外屏蔽能力，并且对材料内部具有增强作用，进一步提高了该装饰材料的抗紫外性能和力学性能，从而使产品整体的使用寿命得以延长。

Description

一种纸塑复合装饰材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及家居装饰领域，具体涉及一种纸塑复合装饰材料及其制造方法。
背景技术
以PVC为基材的纸塑复合装饰材料具有优异的韧性，常作为家装工程中异形材料的吸塑或包覆材料，这种纸塑复合材料通常是在PVC膜和装饰纸之间涂覆热熔型聚氨酯材料，然后经过热压合工艺制成。然而，在储存和使用过程中，由于受到热辐射或紫外线照射等环境影响，聚氨酯材料容易发生老化降解，从而产生黄变、力学性能下降等问题，使产品的使用寿命缩短。因此，有必要提高此类材料的热稳定性以及耐老化性能，以延长产品的使用寿命。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是对传统纸塑复合装饰材料及其制造方法进行改进，以提高材料的热稳定性、耐黄变性以及耐老化性能，从而延长产品的使用寿命。
本发明的技术方案是：一种纸塑复合装饰材料，包括原纸、油墨印刷层、水性聚氨酯热熔胶层和PVC膜层，所述油墨印刷层设于原纸背面，所述水性聚氨酯热熔胶层设于油墨印刷层背面，所述PVC膜层设于水性聚氨酯热熔胶层背面，所述水性聚氨酯热熔胶层由以下按重量份数计的组份组成：水性含氟聚氨酯树脂50-70份，纳米二氧化硅分散液2-5份，流平剂0.8-3份，消泡剂0.8-1.5份，增稠剂1.5-4份，水10-30份，成膜助剂1.5-5份。
所述纳米二氧化硅分散液制备方法为，将纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和分散剂分散于水中，进行超声分散20-60min，得到纳米二氧化硅分散液，其中所述纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、分散剂和水的质量比为1:0.1:0.5:20。
所述流平剂为聚醚聚酯共聚改性聚硅氧烷；所述消泡剂为聚醚改性有机硅或聚硅氧烷中的至少一种；所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯或醇酯十二中的至少一种；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素中的至少一种。
一种纸塑复合装饰材料的制造方法，包括以下步骤：
1)制备水性聚氨酯热熔胶；
2)采用油墨对原纸背面进行纹理印刷，烘干油墨印刷层后，在原纸背面浸渍水性聚氨酯热熔胶后制得浸胶纸；
3)在浸胶纸背面叠合PVC膜，采用复合机依次经过预热、热压合以及冷却后，得到纸塑复合装饰材料。
所述步骤1)具体为，在氮气氛围下，将聚酯二元醇60-90份、含氟聚酯二元醇1-6份和二异氰酸酯25-40份在80-90℃下反应2-3h，加入扩链剂4-8份在80-90℃下继续反应4-5h，降温至35-45℃，加入三乙胺中和后，加入乙二胺的水溶液分散0.5-1h，得到水性聚氨酯树脂，将水性聚氨酯树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜剂以及水混合搅拌均匀后，加入纳米二氧化硅分散液，超声分散30-120min后，得到水性聚氨酯热熔胶。
所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，所述扩链剂为亲水扩链剂。
步骤3)中预热温度为130-140℃，预热保持时间为20-30min，热压合温度为170-180℃，热压合保持时间为20-30min，冷却时间为10-20min。
本发明所取得的技术效果是:在水性聚氨酯树脂中引入少量高键能的氟碳链，显著提高了材料的耐黄变和耐热性能，此外纳米二氧化硅作为功能添加剂，纳米二氧化硅具有较好的紫外屏蔽能力，并且对材料内部具有增强作用，进一步提高了材料的抗紫外性能和力学性能，从而使产品整体的使用寿命得以延长。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
本发明所涉及到的纳米二氧化硅分散液的制备：称取10g纳米二氧化硅、1g硅烷偶联剂(KH550)、5g分散剂(分散剂5040)和200g去离子水，混合后进行超声分散60min，得到纳米二氧化硅分散液，将该纳米二氧化硅分散液用于实施例1-3。
一种纸塑复合装饰材料，包括原纸、油墨印刷层、水性聚氨酯热熔胶层和PVC膜层，所述油墨印刷层设于原纸背面，所述水性聚氨酯热熔胶层设于油墨印刷层背面，所述PVC膜层设于水性聚氨酯热熔胶层背面，所述水性聚氨酯热熔胶层由以下按重量份数计的组份组成：水性含氟聚氨酯树脂50份，纳米二氧化硅分散液2份，流平剂(聚醚聚酯共聚改性聚硅氧烷)0.8份，消泡剂(聚醚改性有机硅)0.8份，增稠剂(羟丙基甲基纤维素)1.5份，水10份，成膜助剂(丙二醇丁醚)1.5份。
上述纸塑复合装饰材料的制造方法，包括以下步骤：
1)制备水性聚氨酯热熔胶：在氮气氛围下，将聚酯二元醇60份、含氟聚酯二元醇1份和异佛尔酮二异氰酸酯25份在85℃下反应2h，加入扩链剂(二羟甲基丙酸)4份在85℃下继续反应4h，降温至35℃，加入三乙胺中和后，加入乙二胺的水溶液分散0.5h，得到水性聚氨酯树脂，将水性聚氨酯树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜剂以及水按上述重量份数比例混合搅拌均匀后，加入纳米二氧化硅分散液，超声分散30min后，得到水性聚氨酯热熔胶；
2)采用油墨对原纸背面进行纹理印刷，烘干油墨印刷层后，在原纸背面浸渍水性聚氨酯热熔胶后制得浸胶纸；
3)在浸胶纸背面叠合PVC膜，采用复合机依次经过130℃下预热20min、170℃下热压合20min、以及冷却10min后，得到纸塑复合装饰材料。
实施例2
一种纸塑复合装饰材料，包括原纸、油墨印刷层、水性聚氨酯热熔胶层和PVC膜层，所述油墨印刷层设于原纸背面，所述水性聚氨酯热熔胶层设于油墨印刷层背面，所述PVC膜层设于水性聚氨酯热熔胶层背面，所述水性聚氨酯热熔胶层由以下按重量份数计的组份组成：水性含氟聚氨酯树脂70份，纳米二氧化硅分散液5份，流平剂(聚醚聚酯共聚改性聚硅氧烷)3份，消泡剂(聚硅氧烷)1.5份，增稠剂(羟乙基纤维素)4份，水30份，成膜助剂(丙二醇甲醚醋酸酯)5份。
上述一种纸塑复合装饰材料的制造方法，包括以下步骤：
1)制备水性聚氨酯热熔胶：在氮气氛围下，将聚酯二元醇90份、含氟聚酯二元醇6份和异佛尔酮二异氰酸酯40份在90℃下反应3h，加入扩链剂(二羟甲基丁酸)8份在90℃下继续反应5h，降温至45℃，加入三乙胺中和后，加入乙二胺的水溶液分散1h，得到水性聚氨酯树脂，将水性聚氨酯树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜剂以及水按上述重量份数比例混合搅拌均匀后，加入纳米二氧化硅分散液，超声分散120min后，得到水性聚氨酯热熔胶；
2)采用油墨对原纸背面进行纹理印刷，烘干油墨印刷层后，在原纸背面浸渍水性聚氨酯热熔胶后制得浸胶纸；
3)在浸胶纸背面叠合PVC膜，采用复合机依次经过140℃下预热30min、180℃下热压合30min、以及冷却20min后，得到纸塑复合装饰材料。
实施例3
一种纸塑复合装饰材料，包括原纸、油墨印刷层、水性聚氨酯热熔胶层和PVC膜层，所述油墨印刷层设于原纸背面，所述水性聚氨酯热熔胶层设于油墨印刷层背面，所述PVC膜层设于水性聚氨酯热熔胶层背面，所述水性聚氨酯热熔胶层由以下按重量份数计的组份组成：水性含氟聚氨酯树脂60份，纳米二氧化硅分散液3份，流平剂(聚醚聚酯共聚改性聚硅氧烷)2份，消泡剂(聚醚改性有机硅)1份，增稠剂(羟丙基甲基纤维素)2.5份，水20份，成膜助剂(醇酯十二)3份。
上述一种纸塑复合装饰材料的制造方法，包括以下步骤：
1)制备水性聚氨酯热熔胶：在氮气氛围下，将聚酯二元醇75份、含氟聚酯二元醇4份和异佛尔酮二异氰酸酯32份在80℃下反应3h，加入扩链剂(二羟甲基丁酸)6份在80℃下继续反应5h，降温至35℃，加入三乙胺中和后，加入乙二胺的水溶液分散1h，得到水性聚氨酯树脂，将水性聚氨酯树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜剂以及水按上述重量份数比例混合搅拌均匀后，加入纳米二氧化硅分散液，超声分散90min后，得到水性聚氨酯热熔胶；
2)采用油墨对原纸背面进行纹理印刷，烘干油墨印刷层后，在原纸背面浸渍水性聚氨酯热熔胶后制得浸胶纸；
3)在浸胶纸背面叠合PVC膜，采用复合机依次经过135℃下预热25min、175℃下热压合25min、以及冷却15min后，得到纸塑复合装饰材料。
采用本发明制得的纸塑复合装饰材料，经材料物性检测证明为零甲醛、重金属含量符合EN71-3以及ROHS指令的要求，且具有抗紫外能力、耐黄变性、耐热性以及使用寿命长等优点，可以作为家装工程的异形材料的包裹或吸塑材料使用。
上述实施例只为说明本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种纸塑复合装饰材料，包括原纸、油墨印刷层、水性聚氨酯热熔胶层和PVC膜层，所述油墨印刷层设于原纸背面，所述水性聚氨酯热熔胶层设于油墨印刷层背面，所述PVC膜层设于水性聚氨酯热熔胶层背面，其特征在于，所述水性聚氨酯热熔胶层由以下按重量份数计的组份组成：水性含氟聚氨酯树脂50-70份，纳米二氧化硅分散液2-5份，流平剂0.8-3份，消泡剂0.8-1.5份，增稠剂1.5-4份，水10-30份，成膜助剂1.5-5份。
2.如权利要求1所述的一种纸塑复合装饰材料，其特征在于：所述纳米二氧化硅分散液制备方法为，将纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和聚羧酸类分散剂分散于水中，进行超声分散20-60min，得到纳米二氧化硅分散液，其中所述纳米二氧化硅、硅烷偶联剂、分散剂和水的质量比为1:0.1:0.5:20。
3.如权利要求1或2所述的一种纸塑复合装饰材料，其特征在于：所述流平剂为聚醚聚酯共聚改性聚硅氧烷；所述消泡剂为聚醚改性有机硅或聚硅氧烷中的至少一种；所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯或醇酯十二中的至少一种；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素中的至少一种。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种纸塑复合装饰材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备水性聚氨酯热熔胶；
2)采用油墨对原纸背面进行纹理印刷，烘干油墨印刷层后，在原纸背面浸渍水性聚氨酯热熔胶后制得浸胶纸；
3)在浸胶纸背面叠合PVC膜，采用复合机依次经过预热、热压合和冷却后，得到纸塑复合装饰材料。
5.如权利要求4所述的一种纸塑复合装饰材料的制造方法，其特征在于：所述步骤1)具体为，在氮气氛围下，将聚酯二元醇60-90份、含氟聚酯二元醇1-6份和二异氰酸酯25-40份在80-90℃下反应2-3h，加入扩链剂4-8份在80-90℃下继续反应4-5h，降温至35-45℃，加入三乙胺中和后，加入乙二胺的水溶液分散0.5-1h，得到水性聚氨酯树脂，将水性聚氨酯树脂、流平剂、消泡剂、增稠剂、成膜剂以及水混合搅拌均匀后，加入纳米二氧化硅分散液，超声分散30-120min后，得到水性聚氨酯热熔胶。
6.如权利要求5所述的一种纸塑复合装饰材料的制造方法，其特征在于：所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，所述扩链剂为亲水扩链剂。
7.如权利要求4所述的一种纸塑复合装饰材料的制造方法，其特征在于：步骤3)中预热温度为130-140℃，预热保持时间为20-30min，热压合温度为170-180℃，热压合保持时间为20-30min，冷却时间为10-20min。
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