本發(fā)明涉及裝飾膜的,尤其涉及一種馬賽克裝飾膜及其制備方法和在家具中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、裝飾膠膜紙雖然具有多種優(yōu)點(diǎn),如美觀、表面性能優(yōu)良、價(jià)格低廉、耐高溫和耐污染腐蝕等,但其在使用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題,如三聚氰胺浸漬膠膜紙干燥后紙張脆性增加,在異型表面上使用受限。
2、為了提高裝飾膜與基底的結(jié)合強(qiáng)度,會(huì)加入丙烯酸酯樹(shù)脂作為粘合劑,因?yàn)槠渚哂心透g性、耐堿性和耐火性,且低氣味等特點(diǎn),作為膠黏劑具有較好的潛力,但因其表面耐磨性差、透射率低和壽命短,使用常受到限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種馬賽克裝飾膜及其制備方法和在家具中的應(yīng)用,具有良好的耐水性和阻燃性,其與基底層粘結(jié)性能好,而且能提高其耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
3、第一方面,本發(fā)明提供了一種馬賽克裝飾膜,包括基層、印刷層、馬賽克圓點(diǎn)、粘結(jié)層、保護(hù)膜層;其中,所述粘結(jié)層是由丙烯酸樹(shù)脂膠黏劑固化而成;
4、所述保護(hù)膜層為磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體改性pva膜,其制備方法包括以下步驟:
5、s1、將所述磷酸化纖維素納米纖維和所述去乙?;讱に丶{米晶體混合制成懸浮液;
6、s1、將所述磷酸化纖維素納米纖維和所述去乙?;讱に丶{米晶體混合制成懸浮液;所述懸浮液中磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體的質(zhì)量比為(30~70)∶(30~70)
7、s2、將懸浮液與pva溶液中混合,再加入氯化鐵,進(jìn)行攪拌,得到混合漿液,其中,所述懸浮液與pva的質(zhì)量比為(9~11)∶1;氯化鐵和pva的質(zhì)量比為1∶(5~20);
8、s3、將混合漿料均勻攤開(kāi),然后進(jìn)行干燥,得到所述磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體改性pva膜。
9、本發(fā)明的保護(hù)膜層是由磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體改性的pva膜,pva是一種具有豐富羥基的聚合物,這些羥基可以與多種物質(zhì)形成氫鍵,從而有助于納米晶體的附著。磷酸化纖維素納米纖維帶有負(fù)電荷,這是由于磷酸化過(guò)程中,纖維素納米纖維表面的羥基被磷酸基團(tuán)取代,形成的磷酸根帶有負(fù)電荷,這種負(fù)電荷的存在可以提高材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能,因?yàn)榱姿峄鶊F(tuán)能夠在高溫下釋放水分子,從而起到降溫和隔絕氧氣的作用;去乙?;讱に丶{米晶體帶有正電荷,這是因?yàn)槿ヒ阴;^(guò)程中,甲殼素分子中的乙?;鶊F(tuán)被去除,暴露出更多的氨基(-nh2),這些氨基在水溶液中容易質(zhì)子化,形成帶正電荷的銨離子(-nh3+),這種正電荷的存在使得去乙?;讱に丶{米晶體在水溶液中表現(xiàn)出良好的分散性和穩(wěn)定性,當(dāng)這兩種帶相反電荷的納米材料通過(guò)通過(guò)靜電絡(luò)合在溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的聚集體,然后聚集體能在pva表面形成穩(wěn)定的附著,這種靜電絡(luò)合作用增強(qiáng)了納米材料與pva之間的界面相互作用,有助于提高膜的整體性能。
10、磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體的加入能夠降低pva膜的孔隙率,提高其阻水性能。由于磷酸化纖維素納米纖維具有高比表面積和高孔隙性,它們?cè)趐va基體中形成屏障,減少水分的滲透;同時(shí),去乙?;讱に丶{米晶體的高結(jié)晶性和剛性也有助于提高膜的防水性能。
11、磷酸化纖維素納米纖維和去乙酰化甲殼素納米晶體的引入可以提高改性pva膜的熱穩(wěn)定性和阻燃效果。磷酸基團(tuán)在高溫下分解產(chǎn)生磷酸,這是一種有效的阻燃劑,能夠在材料表面形成保護(hù)層,隔絕氧氣和熱量;而去乙酰化甲殼素納米晶體含有氨基,這可以在燃燒過(guò)程中捕獲自由基,減緩燃燒反應(yīng)。
12、在制備改性pva膜的過(guò)程中,選擇加入氯化鐵作為絡(luò)合劑,可以與pva分子鏈上的羥基發(fā)生絡(luò)合作用,有助于提高pva膜的耐水性,這種絡(luò)合可以增強(qiáng)pva分子間的相互作用,減少膜在水中的溶脹度,從而提高其防水性能;fe3+離子還與磷酸化纖維素納米纖維中的磷酸基團(tuán)形成絡(luò)合物,增強(qiáng)了材料的聚集和交聯(lián);同時(shí),fe3+離子也可以與去乙酰化甲殼素納米晶體中的氨基發(fā)生絡(luò)合,通過(guò)共價(jià)鍵或離子鍵與氨基結(jié)合,構(gòu)建穩(wěn)定的強(qiáng)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以提高分子鏈排列的緊湊性,從而提高了保護(hù)膜的耐水性、阻隔性能和力學(xué)性能。
13、本發(fā)明選用丙烯酸樹(shù)脂膠黏劑將保護(hù)膜層與馬賽克圓點(diǎn)進(jìn)行粘結(jié),丙烯酸樹(shù)脂膠黏劑中的羥基(-oh)和羧基(-cooh)可以與磷酸化纖維素納米纖維中的磷酸基團(tuán)(-po42-)形成氫鍵,從而增強(qiáng)膠黏劑與保護(hù)膜層之間的粘接強(qiáng)度。而去乙?;讱に丶{米晶體的氨基在質(zhì)子化后形成的正電荷銨離子(-nh3+)可以與丙烯酸膠黏劑中的負(fù)電荷基團(tuán)產(chǎn)生靜電吸引作用,從而提高粘接性能。因此,保護(hù)膜層與基底的粘結(jié)強(qiáng)度得到提高,能有效防止保護(hù)膜層在使用時(shí)翹邊,延長(zhǎng)使用壽命。
14、具體地,所述懸浮液中磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體的質(zhì)量比可為30∶70、40∶60、50∶50、60∶40和70∶30,更優(yōu)選為50∶50。
15、優(yōu)選地,所述懸浮液的質(zhì)量濃度為0.5~1wt%。
16、具體地,氯化鐵和pva的質(zhì)量比為1∶(5~20),若氯化鐵含量過(guò)低,則交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度不佳,耐水性和力學(xué)性能會(huì)受到影響,若氯化鐵含量過(guò)高,大量fe3+在pva羥基作用下被還原成fe2+,同時(shí)pva分子中的羥基被氧化生成羰基,由于烯醇互變作用,同時(shí)生成雙鍵。這導(dǎo)致氧化后的聚合物顏色變深,溶解性降低,并從水溶液中析出,從而影響保護(hù)膜層的性能。
17、具體地,所述磷酸化纖維素納米纖維的制備方法包括以下步驟:
18、將木漿纖維浸泡在磷酸化溶液中,進(jìn)行磷酸化反應(yīng),得到混合漿料;然后將混合漿料干燥,得到混合物,再將混合物進(jìn)行熱固化處理,得到磷酸化纖維;將磷酸化纖維加入水中混合,制成分散液,調(diào)整ph為9-10,進(jìn)行超聲處理,最后將分散液進(jìn)行離心處理,取出上清液,即為所述磷酸化纖維素納米纖維;其中,所述磷酸化溶液中含有摩爾比為1∶(4~7)的磷酸二氫銨和尿素的混合物,磷酸化溶液與木漿纖維的質(zhì)量比為(5~6)∶1,磷酸化溶液的質(zhì)量濃度為20~30wt%。
19、優(yōu)選地,所述磷酸化反應(yīng)的溫度為70~80℃,時(shí)間為10~40min;所述熱固化的溫度為100~110℃,時(shí)間為10~30min。
20、具體地,所述去乙酰化甲殼素納米晶體的制備方法,包括以下步驟:
21、將甲殼素與氫氧化鈉溶液混合,再加入硼氫化鈉進(jìn)行去?;磻?yīng),然后收集反應(yīng)物進(jìn)行離心處理,將固體洗滌至中性,干燥,得到所述乙酰化甲殼素納米晶體其中,甲殼素、氫氧化鈉與硼氫化鈉的質(zhì)量比為1(10~12)(0.02~0.04)。
22、優(yōu)選地,所述去酰化反應(yīng)的溫度為85~95℃,時(shí)間為1~4h。
23、優(yōu)選地,所述基層的厚度為1~2mm。
24、優(yōu)選地,所述粘結(jié)層的厚度為0.1~0.5mm。
25、優(yōu)選地,所述保護(hù)膜層的厚度為1~2mm。
26、優(yōu)選地,所述基層為pvc、pp、pe中的至少一種。
27、第二方面,本發(fā)明提供了所述的馬賽克裝飾膜的制備方法,包括以下步驟:
28、(1)在基層表面固定連接印刷層,在印刷層表面進(jìn)行印刷處理,得到均勻分布的馬賽克圓點(diǎn);
29、(2)采用丙烯酸樹(shù)脂膠黏劑將馬賽克圓點(diǎn)與保護(hù)層粘結(jié),然后進(jìn)行熱壓固化后,在馬賽克圓點(diǎn)與保護(hù)層之間形成粘結(jié)層,得到所述馬賽克裝飾膜。
30、優(yōu)選地,所述步驟(2)中,丙烯酸樹(shù)脂膠黏劑的加入量為90~150g/m2,熱壓的溫度為120~160℃,時(shí)間為1~3min,壓力為0.4~1mpa。
31、第三方面,本發(fā)明提供了所述馬賽克裝飾膜在制備家具中的應(yīng)用,具體該馬賽克裝飾膜可覆蓋在家具表面,除了能提供馬賽克的裝飾效果,還能為家具提供防水性、耐火性、耐磨性,而且其與家具表面粘結(jié)性好,耐用性強(qiáng)。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
33、(1)本發(fā)明的馬賽克裝飾膜的主要功能層是保護(hù)膜層,其是由磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體改性的pva膜制成,磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體通過(guò)靜電絡(luò)合附著在pva膜上,其降低pva膜的孔隙率,提高其阻水性能。由于磷酸化纖維素納米纖維具有高比表面積和高孔隙性,它們?cè)趐va基體中形成屏障,減少水分的滲透。同時(shí),去乙?;讱に丶{米晶體的高結(jié)晶性和剛性也有助于提高膜的防水性能。磷酸化纖維素納米纖維中磷酸基團(tuán)在高溫下分解產(chǎn)生磷酸,能夠在材料表面形成保護(hù)層,隔絕氧氣和熱量,從而起到阻燃作用。而去乙?;讱に丶{米晶體含有氨基,這可以在燃燒過(guò)程中捕獲自由基,減緩燃燒反應(yīng)。所以本發(fā)明的馬賽克裝飾膜具有良好的防水性、耐火性、耐磨性、粘結(jié)性能和力學(xué)強(qiáng)度,具有良好的實(shí)用性,可作為家具的保護(hù)膜,為家具提供保護(hù)。
34、(2)本發(fā)明選用丙烯酸樹(shù)脂膠黏劑將保護(hù)膜層與馬賽克圓點(diǎn)進(jìn)行粘結(jié),磷酸化纖維素納米纖維和去乙?;讱に丶{米晶體能與丙烯酸樹(shù)脂發(fā)生反應(yīng),從而提高粘接性能。因此,保護(hù)膜層與基底的粘結(jié)強(qiáng)度得到提高,能有效防止保護(hù)膜層在使用時(shí)翹邊,延長(zhǎng)使用壽命。