CN116376346B - 一种纳米改性的疏水疏油助剂、高耐污饰面人造板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装饰材料技术领域，公开了一种纳米改性的疏水疏油助剂、高耐污人造饰面板及其制备方法，包括以下质量份的组分：包括以下质量份的组分：疏水改性型纳米纤维素晶体0.1‑1份，疏水改性型纳米氧化锌0.1‑1份，二月桂酸二丁基锡0.5‑2份，羟基含氟丙烯酸酯1‑10份，全氟癸基硫醇5‑15份，聚氨酯丙烯酸酯15‑30份，四氢呋喃41‑78.3份。本发明的纳米改性的疏水疏油助剂处理过的饰面人造板不仅可增强饰面人造板中的高耐污染性能，同时还提高了其防指纹性能。

Description

一种纳米改性的疏水疏油助剂、高耐污饰面人造板及其制备 方法

技术领域：

本发明涉及装饰材料技术领域，具体涉及一种纳米改性的疏水疏油助剂、高耐污饰面人造板及其制备方法。

背景技术：

饰面人造板是我国人造板的主要使用形式，比例约占七成。在所有饰面人造板中，浸渍胶膜纸饰面人造板又占到其中六成的比例，可见，浸渍胶膜纸饰面人造板是我国饰面人造板的主要应用形式，发展空间较大。

随着消费体验的升级，消费者对饰面人造板的视觉性能要求更高，不但要求其具有良好的色彩，更希望其具备易清洁、防污、防指纹的功能特性。因此，创制防指纹功能饰面人造板，可解决室内装饰材料表面触感和清洁等问题，满足消费者的个性化需求，对于增加产品附加值及核心竞争力、为企业提升产品质量、提高产品品质、增强产品市场竞争力提供新的研发思路。

普通饰面人造板容易沾上污渍，但高耐污功能饰面人造板表面具有抗污、易清洁、防指纹的特性，因此即使沾上了污渍，可以很容易擦拭干净，几乎不留下痕迹。污染物在饰面人造板表面的附着力与其表面的微观结构和表面能密切相关。因此，从机理上来讲，要实现饰面人造板的高耐污功能，需要使其表面具有较为粗糙的微观结构和较低的表面能。因此，通过降低材料表面的表面能，可以增加材料固体界面的疏水疏油能力，赋予表面高耐污、易清洁及防指纹的功能。

因此，本领域亟需一种具有高疏水疏油性能的防指纹功能饰面人造板及其制备方法。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种纳米改性的疏水疏油助剂、高耐污饰面人造板及其制备方法，通过纳米改性的疏水疏油助剂以及由其制造的具有高耐污性能的高耐污功能饰面人造板解决上述技术问题。

本发明的技术解决方案是，提供一种纳米改性的疏水疏油助剂，包括以下质量份的组分：疏水改性型纳米纤维素晶体0.1-1份，疏水改性型纳米氧化锌0.1-1份，二月桂酸二丁基锡0.5-2份，羟基含氟丙烯酸酯1-10份，全氟癸基硫醇5-15份，聚氨酯丙烯酸酯15-30份，四氢呋喃41-78.3份，制备时将上述组分混合后放置到反应釜内，加入顺序是，先加入四氢呋喃、疏水改性型纳米纤维素晶体、疏水改性型纳米氧化锌、羟基含氟丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯，在氮气保护下45-60℃下搅拌0.4-1h；然后再加入全氟癸基硫醇和二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下50-65℃下搅拌1-3h；反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，即得到一种纳米改性的疏水疏油助剂。

作为优选，疏水改性型纳米纤维素为硅烷改性型纳米纤维素晶体，纳米纤维素晶体的Zeta电位是-5～-10mV。

作为优选，疏水改性型纳米氧化锌为硅烷改性型纳米氧化锌，纳米氧化锌的粒径15-30nm。

本发明还提供一种利用上述的纳米改性的疏水疏油助剂进行表面处理后的高耐污饰面人造板，该高耐污饰面人造板耐污染等级达到GB/T 34722 -2017的5级；油性笔循环擦拭次数≥30次；水接触角≥100°，植物油接触角≥70°；防指纹效果达到手指触摸时无指纹印记污染显现。

另外，本发明还提供一种上述的高耐污饰面人造板的制备方法，包括如下步骤：

步骤a：将29-40重量份的纳米改性的疏水疏油助剂，13-17重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，24-27重量份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，16-34重量份的1,5戊二醇二丙烯酸酯，室温混合后搅拌1-2小时，得到电子束固化型高耐污功能溶液。

步骤b：将步骤a得到的电子束固化型高耐污功能溶液直接滚涂到浸渍胶膜纸饰面人造板表面，经电子束固化后，得到具有高耐污功能的饰面人造板。

本发明解决了现有技术中高耐污功能饰面人造板疏水疏油性能差、耐污涂层不耐擦拭、防指纹性能差的问题。

采用以上方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本申请采用接枝全氟癸基硫醇到羟基含氟丙烯酸酯与聚氨酯丙烯酸酯为预聚体的丙烯酸树脂侧链上得到具有侧链悬挂全氟烷基的优异疏水疏油性能的聚合物，可在涂层表面形成聚合物刷，使涂层表面具有极低的表面能，同时受外力磨损的情况下可以形成新的聚合物刷来实现一定的自修复功能。此外，经过硅烷改性型纳米纤维素晶体和硅烷改性型纳米氧化锌对聚合物进行纳米改性，可在涂层表面构筑更加精细的微观结构，提高涂层表面的粗糙程度，增强涂层的高耐污特性。同时，纳米氧化锌的引入，还赋予高耐污功能的饰面人造板一定的耐色牢度性能。

具体实施方式：

下面就具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1：

1)称量0.1重量份的硅烷改性型纳米纤维素晶体(Zeta电位是-5.6mV)、0.1重量份的硅烷改性型纳米氧化锌(粒径18.3nm)、2重量份的羟基含氟丙烯酸酯、18重量份的聚氨酯丙烯酸酯和73.2重量份的四氢呋喃到反应釜内，在氮气保护下50℃下搅拌0.5h；然后再加入6重量份的全氟癸基硫醇和0.6重量份的二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下55℃下搅拌2h；反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，即得到一种纳米改性的疏水疏油助剂；

2)称量30重量份的纳米改性的疏水疏油助剂，15重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，25重量份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，30重量份的1,5戊二醇二丙烯酸酯，室温混合后搅拌1.5小时，得到电子束固化型高耐污功能溶液；

3)将步骤2得到的电子束固化型高耐污功能溶液直接滚涂到浸渍胶膜纸饰面人造板表面，经电子束固化后，得到具有高耐污功能的饰面人造板；

参考GB/T 34722 -2017对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行耐污性测试，耐污染等级达到5级；参考GB/T 30693-2014对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行接触角测试，得到其水接触角131°，植物油接触角72°。油性笔循环擦拭次数达到45次；防指纹效果达到手指触摸时无指纹印记污染显现。

实施例2：

1)称量0.2重量份的硅烷改性型纳米纤维素晶体(Zeta电位是-5.8mV)、0.2重量份的硅烷改性型纳米氧化锌(粒径22.4nm)、4重量份的羟基含氟丙烯酸酯、22重量份的聚氨酯丙烯酸酯和64.8重量份的四氢呋喃到反应釜内，在氮气保护下50℃下搅拌0.5h；然后再加入8重量份的全氟癸基硫醇和0.8重量份的二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下55℃下搅拌2h；反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，即得到一种纳米改性的疏水疏油助剂；

2)称量32重量份的纳米改性的疏水疏油助剂，16重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，26重量份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，26重量份的1,5戊二醇二丙烯酸酯，室温混合后搅拌1.5小时，得到电子束固化型高耐污功能溶液；

3)将步骤2得到的电子束固化型高耐污功能溶液直接滚涂到浸渍胶膜纸饰面人造板表面，经电子束固化后，得到具有高耐污功能的饰面人造板；

参考GB/T 34722 -2017对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行耐污性测试，耐污染等级达到5级；参考GB/T 30693-2014对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行接触角测试，得到其水接触角134°，植物油接触角71°。油性笔循环擦拭次数达到48次；防指纹效果达到手指触摸时无指纹印记污染显现。

实施例3：

1)称量0.3重量份的硅烷改性型纳米纤维素晶体(Zeta电位是-6.2mV)、0.3重量份的硅烷改性型纳米氧化锌(粒径24.1nm)、6重量份的羟基含氟丙烯酸酯、24重量份的聚氨酯丙烯酸酯和58.4重量份的四氢呋喃到反应釜内，在氮气保护下50℃下搅拌0.5h；然后再加入10重量份的全氟癸基硫醇和1重量份的二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下55℃下搅拌2h；反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，即得到一种纳米改性的疏水疏油助剂；

2)称量36重量份的纳米改性的疏水疏油助剂，16重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，25重量份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，23重量份的1,5戊二醇二丙烯酸酯，室温混合后搅拌2小时，得到电子束固化型高耐污功能溶液；

3)将步骤2得到的电子束固化型高耐污功能溶液直接滚涂到浸渍胶膜纸饰面人造板表面，经电子束固化后，得到具有高耐污功能的饰面人造板；

参考GB/T 34722 -2017对所得到的具有耐污功能的饰面人造板进行耐污性测试，耐污染等级达到5级；参考GB/T 30693-2014对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行接触角测试，得到其水接触角139°，植物油接触角73°。油性笔循环擦拭次数达到50次；防指纹效果达到手指触摸时无指纹印记污染显现。

实施例4：

1)称量0.4重量份的硅烷改性型纳米纤维素晶体(Zeta电位是-6.6mV)、0.4重量份的硅烷改性型纳米氧化锌(粒径23.8nm)、8重量份的羟基含氟丙烯酸酯、28重量份的聚氨酯丙烯酸酯和49.8重量份的四氢呋喃到反应釜内，在氮气保护下50℃下搅拌0.5h；然后再加入12重量份的全氟癸基硫醇和1.4重量份的二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下55℃下搅拌2h；反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，即得到一种纳米改性的疏水疏油助剂；

2)称量39重量份的纳米改性的疏水疏油助剂，15重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，26重量份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，20重量份的1,5戊二醇二丙烯酸酯，室温混合后搅拌2小时，得到电子束固化型高耐污功能溶液；

3)将步骤2得到的电子束固化型高耐污功能溶液直接滚涂到浸渍胶膜纸饰面人造板表面，经电子束固化后，得到具有高耐污功能的饰面人造板；

参考GB/T 34722 -2017对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行耐污性测试，耐污染等级达到5级；参考GB/T 30693-2014对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行接触角测试，得到其水接触角141°，植物油接触角72°。油性笔循环擦拭次数达到52次；防指纹效果达到手指触摸时无指纹印记污染显现。

对比实施例1：

1)称量2重量份的羟基含氟丙烯酸酯、18重量份的聚氨酯丙烯酸酯和73.4重量份的四氢呋喃到反应釜内，在氮气保护下50℃下搅拌0.5h；然后再加入6重量份的全氟癸基硫醇和0.6重量份的二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下55℃下搅拌2h；反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，即得到一种纳米改性的疏水疏油助剂；对比实施例不加入任何硅烷改性型纳米纤维素晶体和硅烷改性型纳米氧化锌；

2)称量30重量份的未改性的疏水疏油助剂，15重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，25重量份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，30重量份的1,5戊二醇二丙烯酸酯，室温混合后搅拌1.5小时，得到电子束固化型耐污功能溶液；

3)将步骤2得到的电子束固化型耐污功能溶液直接滚涂到浸渍胶膜纸饰面人造板表面，经电子束固化后，得到具有耐污功能的饰面人造板；

参考GB/T 34722 -2017对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行耐污性测试，耐污染等级达到4级；参考GB/T 30693-2014对所得到的具有高耐污功能的饰面人造板进行接触角测试，得到其水接触角115°，植物油接触角62°。油性笔循环擦拭次数达到22次；防指纹效果达到手指触摸时指纹印记污染略有显现。

由此可见，相比于常规的疏水疏油助剂，由本发明的纳米改性的疏水疏油助剂处理得到的高耐污功能的饰面人造板显著增大了其疏水疏油性能，即增大其了水接触角和植物油接触角，油性笔循环擦拭次数大幅度提高，且防指纹效果达到手指触摸时无指纹印记污染显现。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种纳米改性的疏水疏油助剂，其特征在于：制备原料包括以下质量份的组分：疏水改性型纳米纤维素晶体0.1-1份，疏水改性型纳米氧化锌0.1-1份，二月桂酸二丁基锡0.5-2份，羟基含氟丙烯酸酯1-10份， 全氟癸基硫醇5-15份，聚氨酯丙烯酸酯15-30份，四氢呋喃41-78.3份，制备时将上述组分混合后放置到反应釜内，加入顺序是，先加入四氢呋喃、疏水改性型纳米纤维素晶体、疏水改性型纳米氧化锌、羟基含氟丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯，在氮气保护下45-60℃下搅拌0.4-1h；然后再加入全氟癸基硫醇和二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下50-65℃下搅拌1-3h；反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，即得到一种纳米改性的疏水疏油助剂，疏水改性型纳米纤维素为硅烷改性型纳米纤维素晶体，纳米纤维素晶体的Zeta电位是-5～-10mV，疏水改性型纳米氧化锌为硅烷改性型纳米氧化锌，纳米氧化锌的粒径为15-18.3nm。

2.一种利用如权利要求1所述的纳米改性的疏水疏油助剂进行表面处理后的高耐污饰面人造板。

3.根据权利要求2所述的高耐污饰面人造板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a：以质量份数计，将29-40份的权利要求1所述的纳米改性的疏水疏油助剂，13-17份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，24-27份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，16-34份的1,5戊二醇二丙烯酸酯，在室温下混合后搅拌1-2小时，得到电子束固化型高耐污功能溶液；

步骤b：将步骤a得到的电子束固化型高耐污功能溶液直接滚涂到浸渍胶膜纸饰面人造板表面，经电子束固化后，得到具有高耐污功能的饰面人造板。