CN105397873A - 一种高色牢度环保生态板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高色牢度环保生态板及制备方法，属于装饰材料技术领域。它包括基板层、缓冲平衡层和高色牢度饰面层；所述高色牢度饰面层色牢度等级达到5级以上；所述基板层上下两表面通过环保胶与缓冲平衡层粘合；所述高色牢度饰面层采用浸渍于包含光稳定剂的三聚氰胺改性树脂中的木纹纸制成；所述高色牢度饰面层粘合于缓冲平衡层上面；所述缓冲平衡层为杨木单板、桉木单板或科技木单板；所述基板层为多层胶合板或细木工板；所述环保胶为改性生物质胶粘剂或改性淀粉胶粘剂，所述光稳定剂为受阻胺类化合物。本发明既有免漆功能，又具备甲醛释放量低、耐光色牢度等级高的性能。

Description

一种高色牢度环保生态板及制备方法
技术领域
本发明涉及一种高色牢度环保生态板及制备方法，属于装饰材料技术领域。
背景技术
在装饰材料技术领域，免漆生态板因其免漆且花纹繁多、产品系列丰富的优点正被广泛应用在家居用品制造中。免漆生态板根据其基材的不同主要可分为胶合板免漆生态板、细木工板免漆生态板、刨花板免漆生态板和中密度纤维板免漆生态板等。目前市场上，这四种常见的生态免漆饰面板普遍使用脲醛胶，其环保等级一般较低，普遍是E1级，极少达到E0级，并且耐光色牢度较差导致其使用过程中的装饰效果大打折扣。
在装饰材料技术领域，胶合板、细木工板以及贴面板装修之后，还需经过油漆涂饰，室内甲苯、二甲苯等气味久久不能散去，严重影响室内环境，制约了该产品的使用；浸渍纸饰面人造板（细木工板芯、胶合板芯，又称为“环保生态板”）施工速度快，室内有机挥发物质少，越来越受到消费者的亲睐，但是浸渍纸用的脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的摩尔比太高，甲醛释放量明显高于普通人造板；而且浸渍纸着色时用的油墨中色彩鲜艳的颜料大多采用偶氮类型，造成耐光色牢度不高，房间里阳光照晒程度不一，板面颜色差异明显。解决上述两问题，是浸渍纸饰面人造板广泛应用的首要任务。
专利CN102642220A、CN101695848B都公开了不同基材免漆生态板及制备工艺，但没能解决上述环保等级低、耐光色牢度差的问题。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术存在的不足，而提供一种既有免漆功能，又具备甲醛释放量低、耐光色牢度等级高的环保生态板。
本发明的目的之二是克服现有技术存在的不足，而提供一种既有免漆功能，又具备甲醛释放量低、耐光色牢度等级高的环保生态板的制备方法。
本发明的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高色牢度环保生态板，它包括基板层、缓冲平衡层和高色牢度饰面层；所述高色牢度饰面层色牢度等级达到5级以上；
所述基板层上下两表面通过环保胶与缓冲平衡层粘合；
所述高色牢度饰面层采用浸渍于包含光稳定剂的三聚氰胺改性树脂中的木纹纸制成；所述高色牢度饰面层粘合于缓冲平衡层上面；
所述缓冲平衡层为杨木单板、桉木单板或科技木单板；
所述基板层为多层胶合板或细木工板；
所述环保胶为改性生物质胶粘剂或改性淀粉胶粘剂，所述光稳定剂为受阻胺类化合物。
本发明解决了免漆生态板产品耐光色牢度等级低这一普遍问题，本发明制备的生态板耐光色牢度等级达到5级以上；采用生物质环保胶粘剂，大大降低了生态板的甲醛释放量，具有很高的环保性能。在制备三聚氰胺浸渍纸时将光稳定剂分散于树脂中，一方面增强其抗光降解性能，另一方面不影响其饰面效果。
本发明的第二技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种如上所述的高色牢度环保生态板的制备方法，它包括以下步骤：
（1）将受阻胺类光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂内，然后将木纹纸在其内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥制得高色牢度饰面层；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合进行热压；
（3）将基板层上下两表面涂环保胶，再将步骤（2）制成的板复合在涂有环保胶的基板层上下两表面上进行预压；
（4）将步骤（3）预压后的板坯进行热压制得高色牢度环保生态板。
采用分次浸渍和分次干燥的方法，能提高饰面层耐光色牢度；然后再分别与缓冲平衡层复合热压、基板层预压和热压后制得的生态板的色牢度仍然能够保持达到5级以上，不影响饰面效果。甲醛释放量0.2mg/L以下；表面胶合强度为1.2MPa以上。
作为优选，所述步骤（1）中的受阻胺类光稳定剂为液体受阻哌啶基化合物，用量为三聚氰胺改性树脂质量的5-20%。
本发明的稳定剂在三聚氰胺改性树脂中易于分散，其光稳定机理在于一方面能捕获光分解中产生的烷基自由基，并分解光氧化积累的过氧化物，另一方面可以猝灭会引起光降解的单线态氧。
作为优选，所述步骤（1）中的光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂中的工艺包括：①按质量份称取三聚氰胺改性树脂100份，光稳定剂5-20份；②在三聚氰胺改性树脂中边搅拌边加入光稳定剂，搅拌速度≥1000转/分钟，将光稳定剂均匀分散于树脂中。
通过特定比例配制的包含光稳定剂的三聚氰胺改性树脂，能够在保持生态板的色牢度能够保持达到5级以上的同时，获得很高的环保性能；一方面增强其抗光降解性能，另一方面不影响其饰面效果。若搅拌速度太小，光稳定剂不能均匀的分散于树脂中，板材饰面层的色牢度不能达到5级以上。
作为优选，所述三聚氰胺改性树脂的制备包括先两次三聚氰胺加成缩聚，然后一次尿素缩聚制成HCHO/NH2的摩尔比为0.4-0.6。
本发明采用先两次三聚氰胺加成缩聚和一次尿素缩聚制成低摩尔比的三聚氰胺甲醛树脂，以控制浸渍纸的甲醛释放量。
作为优选，所述步骤（1）第二次浸渍处理时先后添加纳米二氧化硅和2-咪唑烷酮，纳米二氧化硅的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的5-8%，2-咪唑烷酮的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的1-3%。
通过先后添加纳米二氧化硅、2-咪唑烷酮并控制添加量，可进一步对三聚氰胺甲醛树脂进行改性，降低浸渍纸的甲醛释放量。同时，浸渍处理时按比例添加纳米二氧化硅、液体受阻哌啶基化合物，还能进一步降低紫外光的辐照度，能提高偶氮染料的耐光色牢度。
作为优选，所述步骤（1）中的受阻胺类光稳定剂为UV-765，用量为三聚氰胺改性树脂质量的8-12%。
作为优选，所述步骤（2）中的缓冲平衡层单板与高色牢度饰面层复合的热压工艺参数为单位压力0.5-1.5MPa，时间3-7分钟，温度110-140℃。
热压时的单位压力、时间和温度必须紧密配合，否则不仅会造成板材强度和硬度达不到要求，并且饰面层色牢度等级低。
作为优选，在所述步骤（2）热压后和步骤（3）涂环保胶之间还包括染色处理，染色中采用三元复配染料；
所述三元复配染料为液体受阻哌啶基化合物、阻燃剂和偶氮染料按照质量比1：25-40：100-300复配而成的三元复配染料。
通过调整偶氮型颜料的合成工艺，改变偶氮颜料的晶体结构，并在油墨配制过程中添加液体受阻哌啶基化合物，且浸渍树脂中的纳米二氧化硅能提高板材的耐光性能。
进一步优选地，所述偶氮染料分子量为500-600道尔顿，具有立方晶体结构。
作为优选，所述步骤（3）中的基板层涂胶量为160-220g/m2；预压参数为单位压力0.3-0.7MPa，时间10-40分钟，温度为20-40℃。
基板层涂胶后预压的单位压力、时间和温度必须紧密配合，否则不仅会造成板材强度和硬度达不到要求，并且饰面层色牢度等级低。
作为优选，所述步骤（3）中的环保胶为尿素改性大豆蛋白、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、纳米纤维素溶液按照质量比15-40：1-3：80-100共混而成的改性生物质胶粘剂。
为使浸渍纸饰面人造板甲醛释放量达到E0级，严格控制基材（细木工板、胶合板）的甲醛释放量在0.2mg/L以内，主要采用尿素改性大豆蛋白，聚酰胺多胺环氧氯丙烷、纳米纤维素溶液共混改性生物质胶粘剂进行胶合；浸渍纸采用先两次三聚氰胺加成缩聚和一次尿素缩聚的低摩尔比三聚氰胺树脂，浸渍处理时按比例添加纳米二氧化硅、2-咪唑烷酮等改性物质，控制浸渍纸的甲醛释放量在0.2mg/L以内。
作为优选，所述步骤（4）中的板坯热压参数为单位压力0.5-1.0MPa，时间4-10分钟，温度100℃-130℃。
最后板坯热压时的单位压力、时间和温度必须紧密配合，否则不仅会造成板材强度和硬度达不到要求，并且饰面层耐光色牢度等级可达5级。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1)尿素改性大豆蛋白，聚酰胺多胺环氧氯丙烷、纳米纤维素溶液共混改性大豆蛋白胶的环保健康，
2)先两次三聚氰胺控制浸渍纸的甲醛释放量在0.2mg/L以内加成缩聚和一次尿素缩聚的低摩尔比三聚氰胺甲醛树脂的合成工艺；
3）采用特定偶氮颜料组成的复配染料，提高颜料的耐光性；
4）浸渍处理时按比例添加纳米二氧化硅、液体受阻哌啶基化合物，降低紫外光的辐照度，能提高板材的耐光色牢度。
具体实施方式
实施例一
高色牢度环保生态板的制备方法包括以下步骤：
（1）将受阻胺类光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂内，然后将木纹纸在其内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥制得高色牢度饰面层；受阻胺类光稳定剂为液体受阻哌啶基化合物，用量为三聚氰胺改性树脂质量的5%；
其中，光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂中的工艺包括：①按质量份称取三聚氰胺改性树脂100份，光稳定剂5份；②在三聚氰胺改性树脂中边搅拌边加入光稳定剂，搅拌速度≥1000转/分钟，将光稳定剂均匀分散于树脂中；
三聚氰胺改性树脂的制备包括先两次三聚氰胺加成缩聚，然后一次尿素缩聚制成HCHO/NH2的摩尔比为0.4；
第二次浸渍处理时先后添加纳米二氧化硅和2-咪唑烷酮，纳米二氧化硅的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的5%，2-咪唑烷酮的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的1%；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合进行热压；热压工艺参数为单位压力0.5MPa，时间3分钟，温度110℃；缓冲平衡层为杨木单板；
（3）将基板层上下两表面涂环保胶，基板层为细木工板；再将步骤（2）制成的板复合在涂有环保胶的基板层上下两表面上进行预压；其中，基板层涂胶量为160g/m2；预压参数为单位压力0.3MPa，时间10分钟，温度为20℃。
环保胶为尿素改性大豆蛋白、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、纳米纤维素溶液按照质量比15：1：100共混而成的改性生物质胶粘剂；
（4）将步骤（3）预压后的板坯进行热压，热压参数为单位压力0.5MPa，时间4分钟，温度100℃；制得高色牢度环保生态板。
制成的环保生态板耐光色牢度色牢度保持达到5级以上，不影响饰面效果。甲醛释放量0.2mg/L以下；表面胶合强度为1.2MPa以上。
实施例二
高色牢度环保生态板的制备方法包括以下步骤：
（1）将受阻胺类光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂内，然后将木纹纸在其内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥制得高色牢度饰面层；受阻胺类光稳定剂为液体受阻哌啶基化合物，用量为三聚氰胺改性树脂质量的20%；
其中，光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂中的工艺包括：①按质量份称取三聚氰胺改性树脂100份，光稳定剂20份；②在三聚氰胺改性树脂中边搅拌边加入光稳定剂，搅拌速度≥1000转/分钟，将光稳定剂均匀分散于树脂中；
三聚氰胺改性树脂的制备包括先两次三聚氰胺加成缩聚，然后一次尿素缩聚制成HCHO/NH2的摩尔比为0.6；
第二次浸渍处理时先后添加纳米二氧化硅和2-咪唑烷酮，纳米二氧化硅的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的8%，2-咪唑烷酮的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的3%；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合进行热压；热压工艺参数为单位压力1.5MPa，时间7分钟，温度140℃；缓冲平衡层为杨木单板；
（3）将基板层上下两表面涂环保胶，基板层为多层胶合板；再将步骤（2）制成的板复合在涂有环保胶的基板层上下两表面上进行预压；其中，基板层涂胶量为220g/m2；预压参数为单位压力0.7MPa，时间40分钟，温度为40℃。
环保胶为尿素改性大豆蛋白、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、纳米纤维素溶液按照质量比40：3：80共混而成的改性生物质胶粘剂；
（4）将步骤（3）预压后的板坯进行热压，热压参数为单位压力1.0MPa，时间10分钟，温度130℃；制得高色牢度环保生态板。
制成的环保生态板耐光色牢度色牢度保持达到5级以上，不影响饰面效果。甲醛释放量0.2mg/L以下；表面胶合强度为1.2MPa以上。
实施例三
同实施例一，不同的是步骤（1）受阻胺类光稳定剂为UV-765，用量为三聚氰胺改性树脂质量的8%。
步骤（2）热压后和步骤（3）涂环保胶之间还包括染色处理，染色中采用三元复配染料；三元复配染料为液体受阻哌啶基化合物、阻燃剂和偶氮染料按照质量比1：25：300复配而成的三元复配染料。偶氮染料分子量为500-600道尔顿，具有立方晶体结构。
实施例四
同实施例二，不同的是步骤（1）受阻胺类光稳定剂为UV-765，用量为三聚氰胺改性树脂质量的8-12%。
步骤（2）热压后和步骤（3）涂环保胶之间还包括染色处理，染色中采用三元复配染料；三元复配染料为液体受阻哌啶基化合物、阻燃剂和偶氮染料按照质量比1：40：100复配而成的三元复配染料。偶氮染料分子量为500-600道尔顿，具有立方晶体结构。
实施例五
同实施例一，不同的是步骤（1）受阻胺类光稳定剂为UV-765，用量为三聚氰胺改性树脂质量的9%。
步骤（2）热压后和步骤（3）涂环保胶之间还包括染色处理，染色中采用三元复配染料；三元复配染料为液体受阻哌啶基化合物、阻燃剂和偶氮染料按照质量比1：30：200复配而成的三元复配染料。偶氮染料分子量为500-600道尔顿，具有立方晶体结构。
制成的环保生态板耐光色牢度色牢度保持达到5级以上，不影响饰面效果。甲醛释放量0.2mg/L以下；表面胶合强度为1.2MPa以上。
实施例六
一种高色牢度环保生态板的制备方法，它包括以下步骤：
（1）高色牢度饰面层的制作，将10份受阻胺类光稳定剂UV-765分散于100份三聚氰胺树脂内，木纹纸在此树脂内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合送入热压机进行热压，热压工艺参数为单位压力1.5MPa，时间7分钟，温度140℃；
（3）将基板层进行定厚砂光并在上下两表面涂无醛胶，再将步骤（2）制成的板复合在其两表面上送入压机进行预压，涂胶量为220g/m2，预压参数为单位压力0.7，时间40分钟，温度为常温；
（4）将步骤（3）预压后板坯送入热压机进行热压，热压参数为单位压力1.0MPa，时间10分钟，温度100℃。
实施例七
一种高色牢度环保生态板的制备方法，它包括以下步骤：
（1）高色牢度饰面层的制作，将10份受阻胺类光稳定剂UV-292分散于100份三聚氰胺树脂内，木纹纸在此树脂内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合送入热压机进行热压，热压工艺参数为单位压力0.5MPa，时间3分钟，温度110℃；
（3）将基板层进行定厚砂光并在上下两表面涂无醛胶，再将步骤（2）制成的板复合在其两表面上送入压机进行预压，涂胶量为160g/m2，预压参数为单位压力0.3，时间10分钟，温度为常温；
（4）将步骤（3）预压后板坯送入热压机进行热压，热压参数为单位压力0.5MPa，时间4分钟，温度130℃。
实施例八
一种高色牢度环保生态板的制备方法，它包括以下步骤：（1）高色牢度饰面层的制作，将5份受阻胺类光稳定剂UV-765分散于100份三聚氰胺树脂内，木纹纸在此树脂内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合送入热压机进行热压，热压工艺参数为单位压力1MPa，时间4分钟，温度130℃；
（3）将基板层进行定厚砂光并在上下两表面涂无醛胶，再将步骤（2）制成的板复合在其两表面上送入压机进行预压，涂胶量为190g/m2，预压参数为单位压力0.5，时间30分钟，温度为常温；
（4）将步骤（3）预压后板坯送入热压机进行热压，热压参数为单位压力0.6MPa，时间8分钟，温度120℃。
实施例九
一种高色牢度环保生态板的制备方法，它包括以下步骤：
（1）高色牢度饰面层的制作，将20份受阻胺类光稳定剂UV-123分散于100份三聚氰胺树脂内，木纹纸在此树脂内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合送入热压机进行热压，热压工艺参数为单位压力0.9MPa，时间5分钟，温度130℃；
（3）将基板层进行定厚砂光并在上下两表面涂无醛胶，再将步骤（2）制成的板复合在其两表面上送入压机进行预压，涂胶量为170g/m2，预压参数为单位压力0.3，时间40分钟，温度为常温；
（4）将步骤（3）预压后板坯送入热压机进行热压，热压参数为单位压力1.0MPa，时间4分钟，温度100℃。
本发明在上面所述步骤（1）中，光稳定剂分散于三聚氰胺树脂中的工艺包括：①称取三聚氰胺树脂100质量份，光稳定剂5-20份；②在三聚氰胺树脂中边搅拌边加入光稳定剂，搅拌速度≥1000转/分钟，将光稳定剂均匀分散于树脂中。
本发明所述高色牢度环保生态板的耐光色牢度按照GB/T15104-2006的方法检测，甲醛释放量按照GB18580的方法检测，以不添加光稳定剂的三聚氰胺树脂制备浸渍纸及使用传统环保脲胶的生态板为对照。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种高色牢度环保生态板，其特征在于：它包括基板层、缓冲平衡层和高色牢度饰面层；所述高色牢度饰面层色牢度等级达到5级以上；
所述基板层上下两表面通过环保胶与缓冲平衡层粘合；
所述高色牢度饰面层采用浸渍于包含光稳定剂的三聚氰胺改性树脂中的木纹纸制成；所述高色牢度饰面层粘合于缓冲平衡层上面；
所述缓冲平衡层为杨木单板、桉木单板或科技木单板；
所述基板层为多层胶合板或细木工板；
所述环保胶为改性生物质胶粘剂或改性淀粉胶粘剂，所述光稳定剂为受阻胺类化合物。
2.一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）将受阻胺类光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂内，然后将木纹纸在其内依次进行第一次浸渍处理、第一次干燥、第二次浸渍处理、第二次干燥制得高色牢度饰面层；
（2）将步骤（1）制成的高色牢度饰面层与缓冲平衡层单板复合进行热压；
（3）将基板层上下两表面涂环保胶，再将步骤（2）制成的板复合在涂有环保胶的基板层上下两表面上进行预压；
（4）将步骤（3）预压后的板坯进行热压制得高色牢度环保生态板。
3.根据权利要求2所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的受阻胺类光稳定剂为液体受阻哌啶基化合物，用量为三聚氰胺改性树脂质量的5-20%。
4.根据权利要求3所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的光稳定剂分散于三聚氰胺改性树脂中的工艺包括：①按质量份称取三聚氰胺改性树脂100份，光稳定剂5-20份；②在三聚氰胺改性树脂中边搅拌边加入光稳定剂，搅拌速度≥1000转/分钟，将光稳定剂均匀分散于树脂中。
5.根据权利要求4所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：所述三聚氰胺改性树脂的制备包括先两次三聚氰胺加成缩聚，然后一次尿素缩聚制成HCHO/NH2的摩尔比为0.4-0.6。
6.根据权利要求5所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）第二次浸渍处理时先后添加纳米二氧化硅和2-咪唑烷酮，纳米二氧化硅的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的5-8%，2-咪唑烷酮的添加量为三聚氰胺改性树脂质量的1-3%。
7.根据权利要求6所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：在所述步骤（2）热压后和步骤（3）涂环保胶之间还包括染色处理，染色中采用三元复配染料；
所述三元复配染料为液体受阻哌啶基化合物、阻燃剂和偶氮染料按照质量比1：25-40：100-300复配而成的三元复配染料。
8.根据权利要求7所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的基板层涂胶量为160-220g/m2；预压参数为单位压力0.3-0.7MPa，时间10-40分钟，温度为20-40℃。
9.根据权利要求8所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的环保胶为尿素改性大豆蛋白、聚酰胺多胺环氧氯丙烷、纳米纤维素溶液按照质量比15-40：1-3：80-100共混而成的改性生物质胶粘剂。
10.根据权利要求9所述的一种高色牢度环保生态板的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的板坯热压参数为单位压力0.5-1.0MPa，时间4-10分钟，温度100℃-130℃。
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