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CN118441507A - 一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸及其制备方法 - Google Patents

一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸及其制备方法 Download PDF

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CN118441507A
CN118441507A CN202410698775.4A CN202410698775A CN118441507A CN 118441507 A CN118441507 A CN 118441507A CN 202410698775 A CN202410698775 A CN 202410698775A CN 118441507 A CN118441507 A CN 118441507A
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Abstract

本发明涉及浸渍纸技术领域，具体涉及一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸及其制备方法。所述浸渍胶液膜纸包括印刷纸，所述印刷纸的外表面设置包覆有保护胶膜层，所述保护胶膜层采用浸渍胶液制备而成，所述浸渍胶液包括如下重量份的原料：聚氨酯乳液80‑90份、环氧丙烯酸树脂12‑18份、PVDF乳液5‑9份、改性纳米填料10‑18份、硅烷偶联剂2‑5份、羟乙基纤维素4‑7份、成膜助剂2‑4份、消泡剂0.1‑0.3份、水20‑35份。所述浸渍胶液膜纸具有较佳的耐腐蚀性、耐水蒸汽性和表面耐龟裂性，且与人造板体具有良好的粘合强度，使用寿命长；所述耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法工艺简单，操控方便，便于工业化生产。

Description

一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及浸渍纸技术领域，具体涉及一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸及其制备方法。
背景技术
浸渍纸是将通常印刷有文字或图案的原纸浸渍于浸渍胶液中，干燥后在原纸表面形成一层保护胶膜，以对原纸进行保护，提升纸页的耐用性、装饰性能和附着力，以便于应用于广泛用于橱柜、衣柜、强化复合地板等产品的贴面。然而，现有的浸渍纸常采用三聚氰胺浸渍胶液进行浸渍，制得的浸渍纸性能优越，但其在使用过程中易释放甲醛，对人们生活造成不利影响。因此，浸渍纸的环保性和无醛化已成为未来的发展趋势。然而，现有的三聚氰胺浸渍常存在耐腐蚀性、耐水蒸汽性和附着力等性能不佳的情况，限制了其应用。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸及其制备方法，所述浸渍胶液膜纸具有较佳的耐腐性、耐水蒸汽性和表面耐龟裂性，使用寿命长，对环境友好；所述耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法工艺简单，操控方便，便于工业化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸，包括印刷纸，所述印刷纸的外表面设置包覆有保护胶膜层，所述保护胶膜层采用浸渍胶液制备而成，所述浸渍胶液包括如下重量份的原料：聚氨酯乳液80-90份、环氧丙烯酸树脂12-18份、PVDF乳液5-9份、改性纳米填料10-18份、硅烷偶联剂2-5份、羟乙基纤维素4-7份、成膜助剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份、水20-35份。
本发明提供的一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份取聚氨酯乳液80-90份、环氧丙烯酸树脂12-18份、PVDF乳液5-9份、改性纳米填料9-17份、硅烷偶联剂2-5份和水20-35份混合加热并持续搅拌，反应后得到混合物Ⅰ；
S2、往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素4-7份、成膜助剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份，搅拌均匀，降温，得到浸渍胶液；
S3、将印刷纸浸渍于浸渍胶液中，然后进行干燥，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
本发明通过将聚氨酯乳液、环氧丙烯酸树脂、改性纳米填料、羟乙基纤维素、硅烷偶联剂等原料进行复配并通过优化配比后，制得浸渍胶液。采用上述浸渍胶液制得的浸渍胶液膜纸具有较佳的耐腐蚀性、耐水蒸汽性和表面耐龟裂性，与人造装饰板附着力好。
进一步的，所述步骤S1中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
进一步的，所述步骤S1中，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：取二甲亚砜50-70份和甲醇5-10份混合均匀后，加入纳米高岭土粉6-10份、纳米氧化锌4-8份后，形成悬浊液；在62-70℃温度下搅拌2-3h,再超声波分散3-4h；然后进行抽滤，干燥，经研磨粉碎后制得改性纳米填料。所述纳米高岭土粉的粒径为60-100nm，所述纳米氧化锌的粒径为50-80nm。
本发明通过采用上述方式预先对纳米高岭土粉、纳米氧化锌进行改性，然后与与聚氨酯乳液、PVDF乳液等原料混合，对最终得到的保护胶膜层具有增强增韧作用，并有助于提升其耐热性能。
进一步的，所述步骤S1中，反应温度为65-72℃，反应时间为30-60min。
进一步的，所述步骤S2中，所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和磷酸酯消泡剂中的至少一种。
进一步的，所述步骤S2中，所述成膜助剂为乙二醇叔丁醚、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的至少一种。
进一步的，所述步骤S2中，往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂和消泡剂后，搅拌20-40min，降温至30-35℃，得到浸渍胶液；
进一步的，所述步骤S3中，将印刷纸置于浸渍胶液中，进行完全浸渍，浸胶量为120-180g/m2，在105-115℃温度干燥3-5min，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
本发明的有益效果在于：本发明通过将聚氨酯乳液、环氧丙烯酸树脂、改性纳米填料、硅烷偶联剂、羟乙基纤维素、硅烷偶联剂等原料进行复配并通过优化配比后，制得浸渍胶液，采用上述浸渍胶液制得的浸渍胶液膜纸具有较佳的耐腐蚀性、耐水蒸汽性和表面耐龟裂性，且与人造板体具有良好的粘合强度，使用寿命长；所述耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法工艺简单，操控方便，便于工业化生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作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
本实施例中，一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸，包括印刷纸，所述印刷纸的外表面设置包覆有保护胶膜层，所述保护胶膜层采用浸渍胶液制备而成，所述浸渍胶液包括如下重量份的原料：聚氨酯乳液85份、环氧丙烯酸树脂16份、PVDF乳液7份、改性纳米填料14份、硅烷偶联剂3份、羟乙基纤维素5份、成膜助剂3份、消泡剂0.2份、水25份。所述聚氨酯乳液采用科思创Dispercoll U XP2643聚氨酯乳液。所述环氧丙烯酸树脂采用环氧丙烯酸树脂L-6114。所述PVDF乳液采用阿科玛PVDF 2850-00。
本实施例的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、按比例取聚氨酯乳液、环氧丙烯酸树脂、PVDF乳液、改性纳米填料、硅烷偶联剂和水混合加热并持续搅拌，反应后得到混合物Ⅰ；
S2、往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂、消泡剂，搅拌均匀，降温，得到浸渍胶液；
S3、将印刷纸浸渍于浸渍胶液中，然后进行干燥，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
进一步的，所述步骤S1中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷按照质量比1:1组成。
进一步的，所述步骤S1中，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：取二甲亚砜60份和甲醇8份混合均匀后，加入纳米高岭土粉8份、纳米氧化锌6份后，形成悬浊液；在67℃温度下搅拌2.5h,再超声波分散4h；然后采用乙醇洗涤后，进行抽滤，干燥，经研磨粉碎后制得改性纳米填料。所述纳米高岭土粉的粒径为60-100nm，所述纳米氧化锌的粒径为50-80nm。
进一步的，所述步骤S1中，反应温度为68℃，反应时间为40min。
进一步的，所述步骤S2中，所述消泡剂为毕克BYK-1796有机硅消泡剂。所述成膜助剂为乙二醇叔丁醚。
进一步的，所述步骤S2中，往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂和消泡剂后，搅拌30min，降温至35℃，得到浸渍胶液；
进一步的，所述步骤S3中，将印刷纸置于浸渍胶液中，进行完全浸渍，浸胶量为160g/m2，在110℃温度干燥4min，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
实施例2
本实施例中，一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸，包括印刷纸，所述印刷纸的外表面设置包覆有保护胶膜层，所述保护胶膜层采用浸渍胶液制备而成，所述浸渍胶液包括如下重量份的原料：聚氨酯乳液80份、环氧丙烯酸树脂12份、PVDF乳液5份、改性纳米填料11份、硅烷偶联剂2份、羟乙基纤维素4份、成膜助剂2份、消泡剂0.1份、水24份。
本实施例的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、按比例取聚氨酯乳液、环氧丙烯酸树脂、PVDF乳液、改性纳米填料、硅烷偶联剂和水混合加热并持续搅拌，反应后得到混合物Ⅰ；
S2、往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂、消泡剂，搅拌均匀，降温，得到浸渍胶液；
S3、将印刷纸浸渍于浸渍胶液中，然后进行干燥，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
进一步的，所述步骤S1中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
进一步的，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：取二甲亚砜50份和甲醇6混合均匀后，加入纳米高岭土粉7份、纳米氧化锌4份后，形成悬浊液；在62℃温度下搅拌3h,再超声波分散3h；然后采用乙醇洗涤后，进行抽滤，干燥，经研磨粉碎后制得改性纳米填料。
进一步的，所述步骤S1中，反应温度为65℃，反应时间为60min。
进一步的，所述步骤S2中，所述消泡剂为有聚醚水性消泡剂Rhodoline DF4226。所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。
进一步的，所述步骤S2中，往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂和消泡剂后，搅拌30min，降温至30℃，得到浸渍胶液；
进一步的，所述步骤S3中，将印刷纸置于浸渍胶液中，进行完全浸渍，浸胶量为120g/m2，105℃温度干燥3min，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
本实施例的其余内容与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸，包括印刷纸，所述印刷纸的外表面设置包覆有保护胶膜层，所述保护胶膜层采用浸渍胶液制备而成，所述浸渍胶液包括如下重量份的原料：聚氨酯乳液90份、环氧丙烯酸树脂18份、PVDF乳液9份、改性纳米填料18份、硅烷偶联剂5份、羟乙基纤维素7份、成膜助剂4份、消泡剂0.3份、水35份。
本实施例的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、按比例取聚氨酯乳液、环氧丙烯酸树脂、PVDF乳液、改性纳米填料、硅烷偶联剂和水混合加热并持续搅拌，反应后得到混合物Ⅰ；
S2、往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂、消泡剂，搅拌均匀，降温，得到浸渍胶液；
S3、将印刷纸浸渍于浸渍胶液中，然后进行干燥，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
进一步的，所述步骤S1中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
进一步的，所述步骤S1中，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：取二甲亚砜70份和甲醇10份混合均匀后，加入纳米高岭土粉10份、纳米氧化锌8份后，形成悬浊液；在70℃温度下搅拌3h,再超声波分散3h；然后采用乙醇洗涤后，进行抽滤，干燥，经研磨粉碎后制得改性纳米填料。
进一步的，所述步骤S1中，反应温度为72℃，反应时间为30min。
进一步的，所述步骤S2中，往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂和消泡剂后，搅拌40min，降温至30℃，得到浸渍胶液；
进一步的，所述步骤S3中，将印刷纸置于浸渍胶液中，进行完全浸渍，浸胶量为180g/m2，在115℃温度干燥4min，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
本实施例的其余内容与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸，包括印刷纸，所述印刷纸的外表面设置包覆有保护胶膜层，所述保护胶膜层采用浸渍胶液制备而成，所述浸渍胶液包括如下重量份的原料：聚氨酯乳液88份、环氧丙烯酸树脂15份、PVDF乳液6份、改性纳米填料13份、硅烷偶联剂4份、羟乙基纤维素6份、成膜助剂3份、消泡剂0.2份、水30份。本实施例的其余内容与实施例1相同。
实施例5
本实施例中，所述步骤(1)中，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：取二甲亚砜55份和甲醇7份混合均匀后，加入纳米高岭土粉7份、纳米氧化锌5份后，形成悬浊液；在65℃温度下搅拌2.5h,再超声波分散3.5h；然后采用乙醇洗涤后，进行抽滤，干燥，经研磨粉碎后制得改性纳米填料。本实施例的其余内容与实施例1相同。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：采用等量的聚氨酯乳液替代实施例1中的PVDF乳液。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：采用等量的未经改性的纳米高岭土粉和纳米氧化锌混合物替代实施例1中的改性纳米填料，本对比例中的纳米高岭土粉和纳米氧化锌的质量比与改性纳米填料制备过程中加入的纳米高岭土粉和纳米氧化锌的质量比相同。
应用例
取实施例1和对比例1-2的浸渍纸，在压力为5Mpa、温度为165℃条件下将浸渍胶液膜纸单面热压于人造板上2min，人造板板体为纤维板，印刷纸采用定量为70g/m2装饰纸制得饰面人造板，所述饰面人造板的密度为0.7-0.75g/cm3，实施例1和对比例1-2的浸渍纸的浸胶量为160±5g/m3。
按照GB/T 28995-2012测试耐腐蚀浸渍胶液膜纸的甲醛释放量和纸张挂胶量并观测耐腐蚀浸渍胶液膜纸的外观质量，可以看到实施例1和对比例1-3的耐腐蚀浸渍胶液膜纸表面不存在破损、污斑、缺口等，产品外观质量均符合GB/T 28995-2012的标准，耐腐蚀浸渍胶液膜纸的甲醛释放量均为0mg/L。
按照GB/T15102-2017/GBT17657-2022分别测定饰面人造板的表面胶合强度、表面耐污染腐蚀(图案纹)、表面耐水蒸气性、表面耐划痕(≥1.5N表面无大于90％的划痕)、表面耐龟裂性和表面耐冷热循环性，其中表面耐污染腐蚀性按照GB/T17657-2013中4.40方法1测定，测试结果如下表所示：
由上表可知，将本发明制得的耐腐蚀浸渍胶液膜纸应用于饰面人造板，可使得饰面人造板具有较佳的耐腐蚀性、表面耐龟裂性和表面耐水蒸气性，其表面胶合强度高，使用寿命长，并可减少甲醛的释放，对环境友好。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸，其特征在于：包括印刷纸，所述印刷纸的外表面设置包覆有保护胶膜层，所述保护胶膜层采用浸渍胶液制备而成，所述浸渍胶液包括如下重量份的原料：聚氨酯乳液80-90份、环氧丙烯酸树脂12-18份、PVDF乳液5-9份、改性纳米填料10-18份、硅烷偶联剂2-5份、羟乙基纤维素4-7份、成膜助剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份、水20-35份。
2.一种耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、按重量份取聚氨酯乳液80-90份、环氧丙烯酸树脂12-18份、PVDF乳液5-9份、改性纳米填料9-17份、硅烷偶联剂2-5份和水20-35份混合加热并持续搅拌，反应后得到混合物Ⅰ；
S2、往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素4-7份、成膜助剂2-4份、消泡剂0.1-0.3份，搅拌均匀，降温，得到浸渍胶液；
S3、将印刷纸浸渍于浸渍胶液中，然后进行干燥，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：取二甲亚砜50-70份和甲醇5-10份混合均匀后，加入纳米高岭土粉6-10份、纳米氧化锌4-8份后，形成悬浊液，搅拌；然后进行抽滤，干燥，经研磨粉碎后制得改性纳米填料。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述改性纳米填料的制备方法中，对悬浊液在62-70℃温度下搅拌2-3h,再采用超声波分散3-4h。
6.根据权利要求2所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，反应温度为65-72℃，反应时间为30-60min。
7.根据权利要求2所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和磷酸酯消泡剂中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述成膜助剂为乙二醇叔丁醚、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的至少一种。
9.根据权利要求2所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，往混合物Ⅰ中加入羟乙基纤维素、成膜助剂和消泡剂后，搅拌20-40min，降温至30-35℃，得到浸渍胶液。
10.根据权利要求2所述的耐腐蚀浸渍胶液膜纸的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，将印刷纸置于浸渍胶液中，进行完全浸渍，浸胶量为120-180g/m2，在105-115℃温度干燥3-5min，得到耐腐蚀浸渍胶液膜纸。
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