CN113024168A - 一种耐污型墙地一体饰面板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐污型墙地一体饰面板及其制备方法，该饰面板通过在预制板表面涂抹耐污涂层制得，该耐污涂层通过多巴胺分子上的氨基和氧化石墨烯上的羧基，进行反应脱水缩合，使得多巴胺分子固定在氧化石墨烯上，再将溴代十八烷与多巴胺上的酚羟基进行反应，使得石墨烯表面接枝有大量长链烷基，长链烷基也具有很好的疏水效果，在受到光照时，耐污涂层产生空穴h+和电子e‑，e‑与氧气反应生产O2 ‑，攻击有机分子，空穴h+与水反应生成‑OH，两种自由基共同反应，从而分解有机化合物，将表面污渍清除，进而达到耐污效果。

Description

一种耐污型墙地一体饰面板及其制备方法
技术领域
本发明涉及饰面板制备技术领域，具体涉及一种耐污型墙地一体饰面板及其制备方法。
背景技术
目前无机饰面板主要以石棉为增强材料，但是石棉对人体有一定的危害性。随着人们的认识水平和生活质量的提高，对装饰装修材料的无石棉化的要求也越来越强。海泡石作为一种层链状的硅酸盐矿物，结构中两层硅氧四面体中间夹一层镁氧八面体，形成2:I型的层状结构单元。其四面体层是连续的，层中活性氧的指向周期性的发生倒转。八面体层形成上下层相间排列的通道。通道的取向与纤维轴一致，允许水分子、金属阳离子、有机小分子等进入其中。海泡石具有较好的耐热性，海泡石还有良好离子交换和催化特性，及耐腐蚀、抗辐射、绝缘、隔热等优异特性，尤其是其结构中的S1-OH能与有机物直接反应生成有机矿物衍生物。海泡石具有较好的吸附、热稳定、抗腐蚀、抗辐射、隔热绝缘等性能，它是石棉良好的替代品。
现有饰面板在长时间使用后，表面会残留有污渍，且不易清洗，大大降低了饰面板的美观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐污型墙地一体饰面板及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：
现有饰面板在长时间使用后，表面会残留有污渍，且不易清洗，大大降低了饰面板的美观。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐污型墙地一体饰面板，由如下步骤制成：
步骤S1：称取如下重量份原料硅藻土50-60份、水泥10-15份、硅粉5-8份、海泡石纤维5-8份、膨润土10-15份，水30-40份；
步骤S2：将海泡石纤维和水加入反应釜中，在转速为60-120r/min的条件下，进行搅拌30-50min，制得发泡纤维浆；
步骤S3：将发泡纤维浆、硅藻土、水泥、硅粉、膨润土进行混合均匀后，进行流浆制板，厚度为0.8-1mm后，进行烘干，制得预制板；
步骤S4：将预制板在压强为1-1.5MPa的条件下，进行蒸压养护5-8h后，打磨抛光后，涂抹耐污涂层，涂层厚度35-40μm，制得饰面板。
进一步，所述的耐污涂层由如下步骤制成：
步骤A1：将钛酸正丁酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌20-30min后，加入盐酸溶液，在300-350r/min的条件下，进行搅拌30-40min，制得二氧化钛溶胶，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌30-35min后，加入盐酸溶液，在转速为350-400r/min的条件下，进行搅拌25-30min，制得二氧化硅溶胶；
步骤A2：将二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶进行混合，制得混合溶胶，将十七氟癸基三甲氧基硅烷加入混合溶胶中，在转速为150-200r/min，温度为60-70℃，pH值为8-9的条件下，进行搅拌1-1.5h后，升温至温度为110-120℃，进行干燥，制得疏水颗粒；
步骤A3：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为80-90℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌5-8h后，降温至温度为25-30℃，用蒸馏水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为3-5℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为35-40℃的条件下，进行反应2-3h后，加入去离子水，静置5-10min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；
步骤A4：将A2制得的疏水颗粒分散在去离子水中，加入步骤A3制得的氧化石墨烯，在频率为5-8MHz的条件下，进行超声处理1-1.5h后，加入多巴胺溶液和N,N-二甲基甲酰胺，在转速为200-300r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应3-5h后，加入溴代十八烷和氢氧化钠，继续反应4-6h后，在温度为110-120℃的条件下，进行蒸馏，制得疏水填料，将疏水填料分散在AB-EP-51环氧树脂乳液中，制得耐污涂层。
进一步，步骤A1所述的钛酸正丁酯、乙醇、盐酸溶液的用量体积比为5:20:4，正硅酸乙酯、乙醇、盐酸溶液的用量比为10g:9g:3mL，盐酸的质量分数为20％。
进一步，步骤A2所述的二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶的用量质量比为1:1，十七氟癸基三甲氧基硅烷的用量为二氧化钛溶胶与二氧化硅溶胶质量和的20％。
进一步，步骤A3所述的过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸、石墨的用量为1g:1g:4mL:0.5g，预氧化石墨、浓硫酸、高锰酸钾、去离子水、双氧水的用量比为1g:30mL:4g:47mL:2.8mL，浓硫酸的质量分数均为98％，浓盐酸的质量分数为38％。
进一步，步骤A4所述的疏水颗粒、氧化石墨烯、多巴胺溶液、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十八烷、氢氧化钠的用量比为3g:10g:50mL:5mL:3mL:2g，多巴胺溶液的质量分数为3-5％。
一种耐污型墙地一体饰面板的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤S1：称取如下重量份原料硅藻土50-60份、水泥10-15份、硅粉5-8份、海泡石纤维5-8份、膨润土10-15份，水30-40份；
步骤S2：将海泡石纤维和水加入反应釜中，在转速为60-120r/min的条件下，进行搅拌30-50min，制得发泡纤维浆；
步骤S3：将发泡纤维浆、硅藻土、水泥、硅粉、膨润土进行混合均匀后，进行流浆制板，厚度为0.8-1mm后，进行烘干，制得预制板；
步骤S4：将预制板在压强为1-1.5MPa的条件下，进行蒸压养护5-8h后，打磨抛光后，涂抹耐污涂层，涂层厚度35-40μm，制得饰面板。
本发明的有益效果：本发明在制备一种耐污型墙地一体饰面板的过程中制备了一种耐污涂层，该耐污涂层以钛酸正丁酯和正硅酸乙酯为原料，制得二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶，将二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶混合再用十七氟癸基三甲氧基硅烷进行改性，制得疏水颗粒，该疏水颗粒表面接枝有大量十七氟癸基，十七氟癸基具有很好的疏水效果，再将石墨进行氧化处理，制得氧化石墨烯，将氧化石墨烯和疏水颗粒进行超声处理后，加入多巴胺和N,N-二甲基甲酰胺，多巴胺分子上的氨基和氧化石墨烯上的羧基，进行反应脱水缩合，使得多巴胺分子固定在氧化石墨烯上，再将溴代十八烷与多巴胺上的酚羟基进行反应，使得石墨烯表面接枝有大量长链烷基，长链烷基也具有很好的疏水效果，在受到光照时，耐污涂层产生空穴h+和电子e-，e-与氧气反应生产O2 -，攻击有机分子，空穴h+与水反应生成-OH，两种自由基共同反应，从而分解有机化合物，将表面污渍清除，进而达到耐污效果。
具体实施方式
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
一种耐污型墙地一体饰面板，由如下步骤制成：
步骤S1：称取如下重量份原料硅藻土50份、水泥10份、硅粉5份、海泡石纤维5份、膨润土10份，水30份；
步骤S2：将海泡石纤维和水加入反应釜中，在转速为60r/min的条件下，进行搅拌30min，制得发泡纤维浆；
步骤S3：将发泡纤维浆、硅藻土、水泥、硅粉、膨润土进行混合均匀后，进行流浆制板，厚度为0.8mm后，进行烘干，制得预制板；
步骤S4：将预制板在压强为1MPa的条件下，进行蒸压养护5h后，打磨抛光后，涂抹耐污涂层，涂层厚度35μm，制得饰面板。
所述的耐污涂层由如下步骤制成：
步骤A1：将钛酸正丁酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌20min后，加入盐酸溶液，在300r/min的条件下，进行搅拌30min，制得二氧化钛溶胶，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌30min后，加入盐酸溶液，在转速为350r/min的条件下，进行搅拌25min，制得二氧化硅溶胶；
步骤A2：将二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶进行混合，制得混合溶胶，将十七氟癸基三甲氧基硅烷加入混合溶胶中，在转速为150r/min，温度为60℃，pH值为8的条件下，进行搅拌1h后，升温至温度为110℃，进行干燥，制得疏水颗粒；
步骤A3：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为80℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌5h后，降温至温度为25℃，用蒸馏水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为3℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为35℃的条件下，进行反应2h后，加入去离子水，静置5min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；
步骤A4：将A2制得的疏水颗粒分散在去离子水中，加入步骤A3制得的氧化石墨烯，在频率为5MHz的条件下，进行超声处理1h后，加入多巴胺溶液和N,N-二甲基甲酰胺，在转速为200r/min，温度为25℃的条件下，进行反应3h后，加入溴代十八烷和氢氧化钠，继续反应4h后，在温度为110℃的条件下，进行蒸馏，制得疏水填料，将疏水填料分散在AB-EP-51环氧树脂乳液，加入AB-HGF固化剂混合均匀，制得耐污涂层。
实施例2
一种耐污型墙地一体饰面板，由如下步骤制成：
步骤S1：称取如下重量份原料硅藻土55份、水泥13份、硅粉7份、海泡石纤维6份、膨润土13份，水35份；
步骤S2：将海泡石纤维和水加入反应釜中，在转速为60r/min的条件下，进行搅拌50min，制得发泡纤维浆；
步骤S3：将发泡纤维浆、硅藻土、水泥、硅粉、膨润土进行混合均匀后，进行流浆制板，厚度为0.8mm后，进行烘干，制得预制板；
步骤S4：将预制板在压强为1.5MPa的条件下，进行蒸压养护5h后，打磨抛光后，涂抹耐污涂层，涂层厚度40μm，制得饰面板。
所述的耐污涂层由如下步骤制成：
步骤A1：将钛酸正丁酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌30min后，加入盐酸溶液，在300r/min的条件下，进行搅拌40min，制得二氧化钛溶胶，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌35min后，加入盐酸溶液，在转速为350r/min的条件下，进行搅拌30min，制得二氧化硅溶胶；
步骤A2：将二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶进行混合，制得混合溶胶，将十七氟癸基三甲氧基硅烷加入混合溶胶中，在转速为150r/min，温度为70℃，pH值为8的条件下，进行搅拌1.5h后，升温至温度为110℃，进行干燥，制得疏水颗粒；
步骤A3：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为80℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌8h后，降温至温度为25℃，用蒸馏水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为5℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为35℃的条件下，进行反应3h后，加入去离子水，静置5min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；
步骤A4：将A2制得的疏水颗粒分散在去离子水中，加入步骤A3制得的氧化石墨烯，在频率为8MHz的条件下，进行超声处理1h后，加入多巴胺溶液和N,N-二甲基甲酰胺，在转速为300r/min，温度为25℃的条件下，进行反应5h后，加入溴代十八烷和氢氧化钠，继续反应4h后，在温度为120℃的条件下，进行蒸馏，制得疏水填料，将疏水填料分散在AB-EP-51环氧树脂乳液，加入AB-HGF固化剂混合均匀，制得耐污涂层。
实施例3
一种耐污型墙地一体饰面板，由如下步骤制成：
步骤S1：称取如下重量份原料硅藻土60份、水泥15份、硅粉8份、海泡石纤维8份、膨润土15份，水40份；
步骤S2：将海泡石纤维和水加入反应釜中，在转速为120r/min的条件下，进行搅拌50min，制得发泡纤维浆；
步骤S3：将发泡纤维浆、硅藻土、水泥、硅粉、膨润土进行混合均匀后，进行流浆制板，厚度为1mm后，进行烘干，制得预制板；
步骤S4：将预制板在压强为1.5MPa的条件下，进行蒸压养护8h后，打磨抛光后，涂抹耐污涂层，涂层厚度40μm，制得饰面板。
所述的耐污涂层由如下步骤制成：
步骤A1：将钛酸正丁酯和乙醇加入反应釜中，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌30min后，加入盐酸溶液，在350r/min的条件下，进行搅拌40min，制得二氧化钛溶胶，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌35min后，加入盐酸溶液，在转速为400r/min的条件下，进行搅拌30min，制得二氧化硅溶胶；
步骤A2：将二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶进行混合，制得混合溶胶，将十七氟癸基三甲氧基硅烷加入混合溶胶中，在转速为200r/min，温度为70℃，pH值为9的条件下，进行搅拌1.5h后，升温至温度为120℃，进行干燥，制得疏水颗粒；
步骤A3：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为90℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌8h后，降温至温度为30℃，用蒸馏水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为5℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为40℃的条件下，进行反应3h后，加入去离子水，静置10min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；
步骤A4：将A2制得的疏水颗粒分散在去离子水中，加入步骤A3制得的氧化石墨烯，在频率为8MHz的条件下，进行超声处理1.5h后，加入多巴胺溶液和N,N-二甲基甲酰胺，在转速为300r/min，温度为30℃的条件下，进行反应5h后，加入溴代十八烷和氢氧化钠，继续反应6h后，在温度为120℃的条件下，进行蒸馏，制得疏水填料，将疏水填料分散在AB-EP-51环氧树脂乳液，加入AB-HGF固化剂混合均匀，制得耐污涂层。
对比例
本对比例为市场上一种常见的饰面板。
对实施例1-3和对比例制得的饰面板进行性能测试，测试结果如下表1所示；
将实施例1-3和对比例制得的饰面板在温度为25℃，相对湿度75％的条件下保管500h，目视观察表面耐污垢性。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
耐污垢性 完全没有污垢 完全没有污垢 完全没有污垢 有污垢
由上表1可知实施例1-3制得的饰面板，在耐污测试后表面完全没有污垢，而对比例表面出现污垢，表面本发明具有很好的耐污性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种耐污型墙地一体饰面板，其特征在于：由如下步骤制成：
步骤S1：称取如下重量份原料硅藻土50-60份、水泥10-15份、硅粉5-8份、海泡石纤维5-8份、膨润土10-15份，水30-40份；
步骤S2：将海泡石纤维和水加入反应釜中，在转速为60-120r/min的条件下，进行搅拌30-50min，制得发泡纤维浆；
步骤S3：将发泡纤维浆、硅藻土、水泥、硅粉、膨润土进行混合均匀后，进行流浆制板，厚度为0.8-1mm后，进行烘干，制得预制板；
步骤S4：将预制板在压强为1-1.5MPa的条件下，进行蒸压养护5-8h后，打磨抛光后，涂抹耐污涂层，涂层厚度35-40μm，制得饰面板。
2.根据权利要求1所述的一种耐污型墙地一体饰面板，其特征在于：所述的耐污涂层由如下步骤制成：
步骤A1：将钛酸正丁酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌20-30min后，加入盐酸溶液，在300-350r/min的条件下，进行搅拌30-40min，制得二氧化钛溶胶，将正硅酸乙酯和乙醇加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌30-35min后，加入盐酸溶液，在转速为350-400r/min的条件下，进行搅拌25-30min，制得二氧化硅溶胶；
步骤A2：将二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶进行混合，制得混合溶胶，将十七氟癸基三甲氧基硅烷加入混合溶胶中，在转速为150-200r/min，温度为60-70℃，pH值为8-9的条件下，进行搅拌1-1.5h后，升温至温度为110-120℃，进行干燥，制得疏水颗粒；
步骤A3：将过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为80-90℃的条件下，进行搅拌至过硫酸钾和五氧化二磷完全溶解后，加入石墨，继续搅拌5-8h后，降温至温度为25-30℃，用蒸馏水洗涤至中性后，真空干燥，制得预氧化石墨，将预氧化石墨溶解于浓硫酸中，在温度为3-5℃的条件下，加入高锰酸钾，在温度为35-40℃的条件下，进行反应2-3h后，加入去离子水，静置5-10min后，加入双氧水，至反应液呈亮黄色，用蒸馏水洗涤至中性后，依次用丙酮和浓盐酸洗涤3次后，再次洗涤至中性后，真空干燥，制得氧化石墨烯；
步骤A4：将A2制得的疏水颗粒分散在去离子水中，加入步骤A3制得的氧化石墨烯，在频率为5-8MHz的条件下，进行超声处理1-1.5h后，加入多巴胺溶液和N,N-二甲基甲酰胺，在转速为200-300r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应3-5h后，加入溴代十八烷和氢氧化钠，继续反应4-6h后，在温度为110-120℃的条件下，进行蒸馏，制得疏水填料，将疏水填料分散在AB-EP-51环氧树脂乳液中，制得耐污涂层。
3.根据权利要求2所述的一种耐污型墙地一体饰面板，其特征在于：步骤A1所述的钛酸正丁酯、乙醇、盐酸溶液的用量体积比为5:20:4，正硅酸乙酯、乙醇、盐酸溶液的用量比为10g:9g:3mL，盐酸的质量分数为20％。
4.根据权利要求2所述的一种耐污型墙地一体饰面板，其特征在于：步骤A2所述的二氧化钛溶胶和二氧化硅溶胶的用量质量比为1:1，十七氟癸基三甲氧基硅烷的用量为二氧化钛溶胶与二氧化硅溶胶质量和的20％。
5.根据权利要求2所述的一种耐污型墙地一体饰面板，其特征在于：步骤A3所述的过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸、石墨的用量为1g:1g:4mL:0.5g，预氧化石墨、浓硫酸、高锰酸钾、去离子水、双氧水的用量比为1g:30mL:4g:47mL:2.8mL，浓硫酸的质量分数均为98％，浓盐酸的质量分数为38％。
6.根据权利要求2所述的一种耐污型墙地一体饰面板，其特征在于：步骤A4所述的疏水颗粒、氧化石墨烯、多巴胺溶液、N,N-二甲基甲酰胺、溴代十八烷、氢氧化钠的用量比为3g:10g:50mL:5mL:3mL:2g，多巴胺溶液的质量分数为3-5％。
7.根据权利要求2所述的一种耐污型墙地一体饰面板的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤S1：称取如下重量份原料硅藻土50-60份、水泥10-15份、硅粉5-8份、海泡石纤维5-8份、膨润土10-15份，水30-40份；
步骤S2：将海泡石纤维和水加入反应釜中，在转速为60-120r/min的条件下，进行搅拌30-50min，制得发泡纤维浆；
步骤S3：将发泡纤维浆、硅藻土、水泥、硅粉、膨润土进行混合均匀后，进行流浆制板，厚度为0.8-1mm后，进行烘干，制得预制板；
步骤S4：将预制板在压强为1-1.5MPa的条件下，进行蒸压养护5-8h后，打磨抛光后，涂抹耐污涂层，涂层厚度35-40μm，制得饰面板。
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