CN110564051A - 负离子功能pp装饰膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负离子功能PP装饰膜及其制备方法和应用。按重量份计，该装饰膜的原料组成包括：聚丙烯60‑80份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷1‑10份、负离子粉10‑20份和助剂1‑10份；负离子粉为载有纳米二氧化钛和稀土氧化物的电气石粉。本发明以电气石粉为基体，将纳米二氧化钛和稀土氧化物负载到电气石颗粒表面，纳米二氧化钛和稀土氧化物不仅能对电气石粉进行表面改性，使负离子粉在聚丙烯胶体中具有优良的分散稳定性，确保制品的综合性能；而且纳米二氧化钛和稀土氧化物能够与电气石粉协同增效，不仅能提高制品的负离子释放量，而且能减少负离子粉在制品中的添加量，既节约成本，又进一步确保负离子粉的分散稳定性。

Description

负离子功能PP装饰膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于木制品饰面技术领域，具体涉及一种负离子功能PP装饰膜及其制备方法和应用。
背景技术
木制品表面饰面通常包含装饰薄木、三聚氰胺纸、浸渍胶膜纸、聚氯乙烯(PVC)膜、聚丙烯(PP)膜和聚酯(PET)薄膜等装饰材料，其中塑料薄膜类(如PVC、PP、PET等)和装饰纸类(如三聚氰胺装饰纸、浸渍胶膜纸等)均能将木制品制成具有天然木材视感乃至纹理的表面效果，其中，装饰纸类更多地被用于对木制品的平面部位进行饰面，而塑料薄膜类则能够对门套线、装饰线条、橱柜等柜体板封边等异形部位进行表面包覆与装饰。
在塑料薄膜类装饰材料中，不含氯化物、可降解且各方面性能良好的PP膜十分符合环保需求，是木制品表面饰面的趋势所在。但PP膜本身的功能较为单一，制成的木制品成品无法满足特定条件下的需求。
如授权公告号为CN105544919B的中国发明专利公开了一种氧负离子膜环保装饰板及其制备方法，由基板、氧负离子膜材料及饰面层组成；其中，氧负离子膜材料的制备方法包括：(1)将负离子粉加至质量分数为10-50％的低分子量聚乙二醇溶液或质量分数为5-10％的聚丙烯酰胺溶液中，高速搅拌形成负离子粉分散糊，再将负离子粉分散糊添加到粘合树脂中搅拌均匀，制成负离子粉粘合树脂；其中负离子粉与聚乙二醇溶液或聚丙烯酰胺溶液以质量比1∶1混合，负离子分散糊在粘合树脂中的添加量为树脂质量的20-30％；(2)一次浸润：将载体材料浸泡于不含负离子粉的粘合树脂中，当载体材料为牛皮纸或装饰纸时，粘合树脂的质量含量为50-80％，当载体材料为无纺布时，粘合树脂的质量含量为60-90％；(3)将步骤(2)获得的浸入粘合树脂的载体材料置于连续干燥机中，在70-120℃温度条件下干燥，使载体材料的挥发份含量降低到16-12％；(4)二次浸润：经步骤(3)干燥后的载体材料浸泡于步骤(1)获得的含有负离子粉的粘合树脂中，当载体材料为牛皮纸或装饰纸时，粘合树脂的质量含量为80-110％，当载体材料为无纺布时，粘合树脂的质量含量为90-120％；(5)将步骤(4)获得的浸入含有负离子粉的粘合树脂的载体材料置于连续干燥机中，在70-120℃温度条件下干燥，使载体材料的挥发份含量降低到14-10％，最终制得含负离子粉的氧负离子膜材料。
该方法通过在粘合树脂中直接添加负离子粉(电气石粉或竹炭粉)到粘合树脂中，形成氧负离子膜材料；但电气石粉或竹炭粉等粉体与高分子聚合物的表面性能差异较大，会导致负离子粉在粘合树脂中分散稳定性差，添加量过多时会直接影响粘合树脂的性能，而添加量过少又会影响负离子释放量。
发明内容
本申请的发明目的是提供一种负离子功能PP装饰膜及其制备方法和应用。
为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种负离子功能PP装饰膜，按重量份计，其原料组成包括：聚丙烯60-80份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷1-10份、负离子粉10-20份和助剂1-10份；
所述的负离子粉为载有纳米二氧化钛和稀土氧化物的电气石粉。
本发明的负离子粉以电气石粉为基体，将纳米二氧化钛和稀土氧化物负载到电气石颗粒表面，纳米二氧化钛和稀土氧化物不仅能够对电气石粉进行表面改性，使负离子粉在聚丙烯胶体中具有优良的分散稳定性，确保制品的综合性能；而且纳米二氧化钛和稀土氧化物也能够释放空气负离子，与电气石粉协同增效，不仅能够提高制品的负离子释放量，而且能够减少负离子粉在制品中的添加量，既节约成本，又进一步确保负离子粉在聚丙烯胶体中具有优良的分散稳定性。
本发明的PP装饰膜中还添加了乙烯基三过氧化叔丁基硅烷，乙烯基三过氧化叔丁基硅烷作为聚丙烯和负离子粉的偶联剂，能进一步提高负离子粉的分散稳定性。
在上述的负离子功能PP装饰膜中，所述的负离子粉由以下方法获得：
1)将醇和钛酸四丁酯按质量比20:1混合后，搅拌20-30min后加入浓硝酸以调节pH至3-4，继续搅拌30-40min后在35-45℃下保温，获得溶液A；
所述的醇可以是无水乙醇；
2)将电气石粉、稀土氧化物加入到溶液A中，在50-70℃下搅拌2-4h，获得透明溶胶；
电气石粉、稀土氧化物和溶液A的质量比为2:1:2；
3)将所述的透明溶胶置于室温下陈化，获得透明凝胶；
陈化的目的是为了便于稀土氧化物和钛酸四丁酯充分负载到电气石粉末颗粒表面；
4)将所述的透明凝胶于70-90℃下真空干燥12-14h，干燥后的干凝胶经研磨后置于450-550℃下煅烧1.5-2.5h，获得所述的负离子粉；
煅烧的目的是为了促使钛酸四丁酯转化为二氧化钛，同时也为了去除杂质，使获得的负离子粉具有较高的纯度。
在上述的负离子功能PP装饰膜中在该步骤1)中，醇与钛酸四丁酯的混合物中还添加有聚乙烯醇，聚乙烯醇与醇的质量比为1:20。聚乙烯醇能够提高体系分散性，使体系性能保持稳定。
在上述的负离子功能PP装饰膜中，步骤4)中，将所述的干凝胶研磨成600目以下的细粉。研磨能够使煅烧进行得更为充分彻底。
作为优选，在上述的负离子功能PP装饰膜中，按重量份计，其原料组成包括：聚丙烯73份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷7份、负离子粉14份和助剂6份。
所述的助剂包括硬脂酸钙、抗氧化剂等等，可以根据具体需要进行添加。
所述的负离子功能PP装饰膜的制备方法包括：
按预设的重量份，将所述的负离子粉与聚丙烯、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷和助剂混合均匀，经熔融挤出获得所述的负离子功能PP装饰膜。
所述的负离子功能PP装饰膜在制备负离子功能饰面板中的应用包括以下步骤：
a)将基材作砂光处理后加热至30-35℃；
b)将PUR热熔胶施于步骤a)获得的基材表面，在30-40℃、0.4-0.5MPa下，将所述的负离子功能PP装饰膜压贴于基材表面，经裁膜、下板和养生后，获得所述的负离子功能饰面板。
在上述的应用的步骤b)中，将PUR热熔胶于120-145℃下预先热熔后施于基材表面。
本发明还提供了一种负离子功能饰面板，该负离子功能饰面板包括基材和设于基材表面的装饰膜，所述的装饰膜即为本发明所述的负离子功能PP装饰膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明的负离子功能PP装饰膜中添加有负离子粉，该负离子粉以电气石粉为基体，将纳米二氧化钛和稀土氧化物负载到电气石颗粒表面，纳米二氧化钛和稀土氧化物不仅能够对电气石粉进行表面改性，使负离子粉在聚丙烯胶体中具有优良的分散稳定性，确保制品的综合性能；而且纳米二氧化钛和稀土氧化物也能够释放空气负离子，与电气石粉协同增效，不仅能够提高制品的负离子释放量，而且能够减少负离子粉在制品中的添加量，既节约成本，又进一步确保负离子粉在聚丙烯胶体中具有优良的分散稳定性。
具体实施方式
下面列举具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。
实施例1
本实施例一种负离子功能PP装饰膜，其制备方法包括以下步骤：
(1)制备负离子粉；
1)取10份无水乙醇，并向无水乙醇中加入0.5份聚乙烯醇和0.5份钛酸四丁酯，磁力搅拌20min后加入浓硝酸，调节pH至3，继续磁力搅拌30min后在40℃下保温，获得溶液A；
2)将电气石粉10份、稀土氧化物5份加入到10份溶液A中，在磁力搅拌机内60℃恒温下搅拌3h，获得透明溶胶；
3)将透明溶胶置于室温下陈化，获得透明凝胶；
4)将透明凝胶置于真空干燥箱中，80℃下真空干燥12h，将干燥后的干凝胶研磨成细粉，过600目筛，而后置于500℃下煅烧2h，获得负离子粉，备用；
(2)取负离子粉14份，与聚丙烯73份混合后，加入乙烯基三过氧化叔丁基硅烷7份、硬脂酸钙3份和抗氧化剂3份，混合均匀，经熔融挤出获得本实施例的负离子功能PP装饰膜。
实施例2
本实施例一种负离子功能PP装饰膜，其制备方法包括以下步骤：
(1)制备负离子粉；
1)取10份无水乙醇，并向无水乙醇中加入0.5份聚乙烯醇和0.5份钛酸四丁酯，磁力搅拌30min后加入浓硝酸，调节pH至4，继续磁力搅拌40min后在45℃下保温，获得溶液A；
2)将电气石粉10份、稀土氧化物5份加入到10份溶液A中，在磁力搅拌机内50℃恒温下搅拌4h，获得透明溶胶；
3)将透明溶胶置于室温下陈化，获得透明凝胶；
4)将透明凝胶置于真空干燥箱中，70℃下真空干燥14h，将干燥后的干凝胶研磨成细粉，过400目筛，而后置于550℃下煅烧1.5h，获得负离子粉，备用；
(2)取负离子粉20份，与聚丙烯60份混合后，加入乙烯基三过氧化叔丁基硅烷10份、硬脂酸钙4份和抗氧化剂6份，混合均匀，经熔融挤出获得本实施例的负离子功能PP装饰膜。
实施例3
本实施例一种负离子功能PP装饰膜，其制备方法包括以下步骤：
(1)制备负离子粉；
1)取10份无水乙醇，并向无水乙醇中加入0.5份聚乙烯醇和0.5份钛酸四丁酯，磁力搅拌30min后加入浓硝酸，调节pH至4，继续磁力搅拌40min后在35℃下保温，获得溶液A；
2)将电气石粉10份、稀土氧化物5份加入到10份溶液A中，在磁力搅拌机内70℃恒温下搅拌2h，获得透明溶胶；
3)将透明溶胶置于室温下陈化，获得透明凝胶；
4)将透明凝胶置于真空干燥箱中，90℃下真空干燥12h，将干燥后的干凝胶研磨成细粉，过300目筛，而后置于450℃下煅烧2.5h，获得负离子粉，备用；
(2)取负离子粉10份，与聚丙烯80份混合后，加入乙烯基三过氧化叔丁基硅烷5份、硬脂酸钙3份和抗氧化剂2份，混合均匀，经熔融挤出获得本实施例的负离子功能PP装饰膜。
实施例4
本实施例一种负离子功能饰面板，其制备方法包括以下步骤：
a)将基材(本实施例为胶合板)作砂光处理后加热至30℃；
b)将PUR热熔胶在120℃下预先熔融后施于步骤a)获得的基材表面，在35℃、0.4MPa下，将实施例1制得的负离子功能PP装饰膜压贴于基材表面，经裁膜、下板和养生后，获得本实施例的负离子功能饰面板。
实施例5
本实施例一种负离子功能饰面板，其制备方法包括以下步骤：
a)将基材(本实施例为胶合板)作砂光处理后加热至35℃；
b)将PUR热熔胶在145℃下预先熔融后施于步骤a)获得的基材表面，在30℃、0.4MPa下，将实施例2制得的负离子功能PP装饰膜压贴于基材表面，经裁膜、下板后，置于室温下养生2h，获得本实施例的负离子功能饰面板。
实施例6
本实施例一种负离子功能饰面板，其制备方法包括以下步骤：
a)将基材(本实施例为胶合板)作砂光处理后加热至35℃；
b)将PUR热熔胶在130℃下预先熔融后施于步骤a)获得的基材表面，在40℃、0.5MPa下，将实施例3制得的负离子功能PP装饰膜压贴于基材表面，经裁膜、下板后，置于室温下养生2h，获得本实施例的负离子功能饰面板。
对比例1
本对比例一种负离子功能PP装饰膜，其制备方法与实施例1相同，但其负离子粉为电气石粉。
采用本对比例的负离子功能PP装饰膜，按照与实施例4相同的方法制备负离子功能饰面板。
对比例2
本对比例一种负离子功能PP装饰膜，其制备方法与实施例1相同，但其负离子粉为电气石粉、稀土氧化物和纳米二氧化钛的混合物，电气石粉、稀土氧化物和二氧化钛的质量比为2:1:0.5。
采用本对比例的负离子功能PP装饰膜，按照与实施例4相同的方法制备负离子功能饰面板。
对比例3
本对比例一种负离子功能PP装饰膜，其制备方法与实施例1相同，但其负离子粉的制备方法为：
1)取10份无水乙醇，并向无水乙醇中加入0.5份聚乙烯醇和0.5份钛酸四丁酯，磁力搅拌20min后加入浓硝酸，调节pH至3，继续磁力搅拌30min后在40℃下保温，获得溶液A；
2)将电气石粉10份加入到10份溶液A中，在磁力搅拌机内60℃恒温下搅拌3h，获得透明溶胶；
3)将透明溶胶置于室温下陈化，获得透明凝胶；
4)将透明凝胶置于真空干燥箱中，80℃下真空干燥12h，将干燥后的干凝胶研磨成细粉，过600目筛，而后置于500℃下煅烧2h，获得负离子粉。
采用本对比例的负离子功能PP装饰膜，按照与实施例4相同的方法制备负离子功能饰面板。
对比例4
本对比例一种负离子功能饰面板，采用普通的PP膜，按照与实施例4相同的方法制备获得。
对实施例4-6、对比例1-4制得的负离子功能饰面板的各项性能进行测试，测试结果见表1和表2。
表1
由表1可见，对比例1中仅添加电气石粉、对比例2中添加混合负离子粉都会对制品的表面胶合强度产生较大的影响，这主要是因为电气石粉、稀土氧化物和二氧化钛本身与高分子聚丙烯材料的相容性差，导致分散稳定性低；表明将稀土氧化物和纳米二氧化钛负载到电气石粉末表面能够提高其分散稳定性。
表2
由表2可见，实施例4-6的负离子释放量高达1763个/s*cm3，远远高于对比例1-4，表明只有将稀土氧化物和纳米二氧化钛负载到电气石粉末表面，电气石粉、稀土氧化物和纳米二氧化钛之间才能够发挥协同增效的作用，提高负离子粉的负离子释放量。

Claims (10)

1.一种负离子功能PP装饰膜，其特征在于，按重量份计，其原料组成包括：聚丙烯60-80份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷1-10份、负离子粉10-20份和助剂1-10份；
所述的负离子粉为载有纳米二氧化钛和稀土氧化物的电气石粉。
2.如权利要求1所述的负离子功能PP装饰膜，其特征在于，所述的负离子粉由以下方法获得：
1)将醇和钛酸四丁酯按质量比20:1混合后，搅拌20-30min后加入浓硝酸以调节pH至3-4，继续搅拌30-40min后在35-45℃下保温，获得溶液A；
2)将电气石粉、稀土氧化物加入到溶液A中，在50-70℃下搅拌2-4h，获得透明溶胶；
电气石粉、稀土氧化物和溶液A的质量比为2:1:2；
3)将所述的透明溶胶置于室温下陈化，获得透明凝胶；
4)将所述的透明凝胶于70-90℃下真空干燥12-14h，干燥后的干凝胶经研磨后置于450-550℃下煅烧1.5-2.5h，获得所述的负离子粉。
3.如权利要求2所述的负离子功能PP装饰膜，其特征在于，步骤1)中，醇与钛酸四丁酯的混合物中还添加有聚乙烯醇，聚乙烯醇与醇的质量比为1:20。
4.如权利要求2所述的负离子功能PP装饰膜，其特征在于，步骤4)中，将所述的干凝胶研磨成600目以下的细粉。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的负离子功能PP装饰膜，其特征在于，按重量份计，其原料组成包括：聚丙烯73份、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷7份、负离子粉14份和助剂6份。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的负离子功能PP装饰膜的制备方法，其特征在于，包括：
按预设的重量份，将所述的负离子粉与聚丙烯、乙烯基三过氧化叔丁基硅烷和助剂混合均匀，经熔融挤出获得所述的负离子功能PP装饰膜。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的负离子功能PP装饰膜在制备负离子功能饰面板中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
a)将基材作砂光处理后加热至30-35℃；
b)将PUR热熔胶施于步骤a)获得的基材表面，在30-40℃、0.4-0.5MPa下，将如权利要求1-5中任意一项所述的负离子功能PP装饰膜压贴于基材表面，经裁膜、下板和养生后，获得所述的负离子功能饰面板。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤b)中，将PUR热熔胶于120-145℃下预先热熔后施于基材表面。
10.一种负离子功能饰面板，包括基材和设于基材表面的装饰膜，其特征在于，所述的装饰膜为如权利要求1-5中任意一项所述的负离子功能PP装饰膜。
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