CN117702545A - 一种高强高韧耐磨装饰贴面材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建材装饰领域，尤其是板材贴面领域，具体涉及一种高强高韧耐磨装饰贴面材料及其制备方法。本发明采用在线一体成型工艺，将原纸通过浸胶工序、非装饰面喷涂增强纤维工序、装饰面喷涂耐磨层工序、辊压固化工序、裁切工序，在线一体制备厚度0.2‑1.5mm的性能优异的贴面装饰材料。该装饰贴面材料结构简单，采用在线一体成型工艺实现具有独特钢板纹理的贴面生产，可通过结构胶粘剂粘结直接用于基材复合贴面，且其韧性良好，无需加热弯曲，于室温条件下即可实现曲面包覆，节省加工成本。
Description
技术领域
本发明属于建材领域，尤其是板材贴面领域，具体涉及了一种高强高韧耐磨装饰贴面材料及其制备方法。
背景技术
三聚氰胺浸渍装饰纸一般通过高温高压工艺复合冰火板、玻镁板、水泥板、密度板、刨花板等制备花色丰富、品类众多的装饰板材，但是三聚氰胺浸渍装饰纸普遍存在强度低损耗大，热压复合工艺耗能高，铺装工序复杂等问题。专利CN 206170805 U公开了一种生态板饰面用浸渍集成纸，将生态板的二次热压贴转变为一次热压贴，有效降低能耗，但是其使用的增强纤维层需要另外的制备工序制备为毡，而且该集成纸为半固化状态，与基材复合达到预定强度等性能仍需要通过高温高压设备来实现。专利CN 218059715 U公开了一种高耐磨三聚氰胺甲醛树脂浸渍装饰纸，主要解决装饰纸耐磨性能差易磨损刮花，强度低，易褶皱等问题，但其采用多层复合及热压贴等工艺繁琐复杂。
发明内容
针对以上装饰纸存在的问题，本发明旨在提供一种高强高韧耐磨装饰贴面材料及其制备方法。该贴面材料结构简单，采用在线一体成型实现具有独特钢板纹理的装饰贴面生产，可通过结构胶粘剂粘结直接用于基材复合贴面，且其韧性良好，无需加热弯曲，于室温条件下即可实现曲面包覆，节省加工成本。
本发明所提供的高强高韧耐磨装饰贴面材料是采用一体化生产线将原纸通过浸胶工序、非装饰面喷涂增强纤维工序、装饰面喷涂耐磨层工序、辊压固化工序、裁切工序，在线一体制备而成的厚度0.2-1.5mm的性能优异的贴面装饰材料。
进一步地，非装饰面喷涂增强纤维工序与装饰面喷涂耐磨涂料工序可以调整先后顺序。
具体地，一种高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将装饰原纸置于开卷机上，通过牵引辊完成引纸，所述装饰原纸克重60-150g/m2；在发明的具体实施方式中所使用的是印刷有装饰图案的装饰纸，将无图案一面朝上。
（2）将装饰原纸经过浸胶槽浸渍水性改性三聚氰胺甲醛树脂溶液，并经挤胶辊控制上胶量，其中，挤胶辊间隙控制在0.01-0.3mm，上胶量30-70g/m2。
（3）装饰原纸充分浸胶后，在其非装饰面（即无装饰图案面）均匀喷涂增强纤维混合料，纤维喷涂量40-200g/m2，胶喷涂量20-70g/m2。
（4）在（3）经过喷涂后置于烘箱中干燥预固化，所述烘箱预固化温度80-160℃，挥发分3-10%。
（5）于步骤（4）所得预固化半成品通过导向辊实现翻面，在装饰原纸的装饰面（即有图案的一面）均匀喷涂耐磨喷涂料，耐磨材料喷涂量30-50g/m2，喷胶量20-80g/m2。
（6）在（5）经过喷涂后经过烘箱再次干燥预固化，所述烘箱预固化温度80-160℃，挥发分2-5%。
（7）将（6）预固化的半成品经过辊压机的加热挤压辊加热辊压固化成型，温度120-200℃。其中，辊压机的其中一个压辊辊面上有特制纹理的，如麻面、肤感、木纹等装饰板适用纹理，用于在耐磨层表面辊压特制钢板纹理。
（8）裁切堆垛，即得高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料。其中裁切尺寸除了常规尺寸，还可以根据具体需要定制裁切尺寸。
进一步地，步骤（2）所述水性改性三聚氰胺甲醛树脂溶液按重量份组成为：改性三聚氰胺甲醛树脂100份，渗透剂0.1-2份。所述改性三聚氰胺甲醛树脂是由聚乙二醇共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯等改性的韧性三聚氰胺甲醛树脂。
进一步地，步骤（3）所述增强纤维混合料混合料按重量份组成为：水100份，改性三聚氰胺甲醛树脂 10-40份，增强纤维10-50份，纤维分散剂 0.5-2份，脱模剂0.1-1份，偶联剂0.3-2份，增稠剂0.01-0.1份。
更进一步地，增强纤维的直径3-18μm，长度5-50mm。所述增强纤维是短切玻璃纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚酯纤维等的一种或以上；玻璃纤维具有较好的柔韧性和良好的耐温性、经济性，优选玻璃纤维。所述纤维分散剂为聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、环氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯乳液等分散剂中的一种或以上，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述增稠剂为纤维素类增稠剂。所述脱模剂为硅氧烷化合物等硅系列脱模剂、脂肪族乙氧基化衍生物等表面活性剂系列脱模剂、聚四氟乙烯等氟系列脱模剂、聚乙烯蜡等蜡系列脱模剂。
进一步地，步骤（5）所述耐磨材料为AL2O3，所述耐磨喷涂料按重量份组成为：改性三聚氰胺甲醛树脂100份，AL2O3 50-100份，分散剂0.3-2.5份，脱模剂0.1-1份，AL2O3喷涂量30-50g/m2。
本发明采用在线一体成型生产高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料，所获得的装饰贴面材料强度高，抗冲击性测试无裂纹，压痕直径≤8mm，韧性好，无需加热弯曲，室温下即可实现曲面包覆，耐磨性能好，大于6000转，且花色纹理丰富，尺寸可灵活定制。
本发明不必将增强纤维预制成毡，直接利用纤维短切丝喷涂增强，节省工艺，降低生产成本。本发明所生产的装饰贴面是已经具备特定钢板纹理的完全固化强度产品，其强度韧性耐磨性能优异，因此与基材复合时完全不需要通过高温高压工序固化贴覆，直接室温条件下粘结剂平贴或曲面包覆即可，无需加热，节约能源，降低后加工成本。
本发明采用在线一体成型制备出一种高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料，花色纹理丰富，性能优异，特别是可在室温下实现曲面包覆，丰富造型设计，尺寸规格灵活定制更加减少施工材料浪费，降低能耗，简化施工工艺，节约后加工成本。在船舶、车辆、高铁等交通领域、建筑装饰装修，特别是家居家装领域具有巨大的应用空间。
附图说明
图1为本发明的高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料结构示意图；
图2为本发明的一体化生产线示意图；图中：1开卷机、2原纸、3浸胶槽、4挤胶辊、5增强纤维喷涂装置、6烘箱、7耐磨涂料喷涂装置、8加热辊压机、9裁切机。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图进一步解释本发明的技术方案。
如图1所示，本发明的高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料结构以装饰原纸为基材，其装饰面喷涂有耐磨层，并在耐磨层上压制了装饰纹理；其非装饰面喷涂有增强纤维层，经加热挤压辊固化一体成型。具体的一体化生产流程参见图2。
实施例1
（1）取印制有花色装饰图案的80g/m2原纸备用。
（2）将原纸浸涂改性三聚氰胺甲醛树脂溶液，挤胶辊挤胶间距调整为0.05±0.01mm控制浸胶量50g/m2。所述溶液由聚乙二醇共聚物改性的韧性三聚氰胺甲醛树脂溶液100份，渗透剂1份，混合均匀所得。
（3）在（2）中浸胶纸无花色图案的一面均匀喷涂（3）中制备的增强玻璃纤维混合料，纤维喷涂量100g/m2，胶喷涂量40g/m2。所述增强玻璃纤维混合料：称取水100份，改性三聚氰胺甲醛树脂 10份，直径5um、长度20mm的增强玻璃纤维28份，聚氧化乙烯类分散剂0.5份，硅烷偶联剂0.5份，羟甲基乙基纤维素增稠剂0.03份，脂肪族乙氧基化衍生物0.2份，混合均匀所得。
（4）将（3）经过喷涂后通过烘箱干燥预固化，所述烘箱预固化温度140℃，挥发分5%。
（5）随后在（4）半成品有花色图案的一面均匀喷涂配置好的AL2O3耐磨喷涂料，AL2O3喷涂量35g/m2，喷胶量50g/m2。所述AL2O3耐磨喷涂料：改性三聚氰胺甲醛树脂100份，AL2O3 80份，分散剂0.5份，脂肪族乙氧基化衍生物0.2份，混合均匀所得。
（6）将（5）经过喷涂后通过烘箱干燥预固化，所述烘箱预固化温度140℃，挥发分3%。
（7）将（6）预固化的半成品180℃加热辊压固化成型，其中辊压机辊面纹理为麻面。
（8）裁切堆垛，即得高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料，厚度为0.31mm。其中裁切尺寸除了常规尺寸，还可以根据具体需要定制裁切尺寸。
将所制得的装饰贴面材料按GB/17657-2022 第4.45节进行耐磨性能测试，其耐磨6200转，依据GB/17657-2022 第4.53节进行抗冲击性能测试，其抗冲击测试板材无裂纹，压痕直径7.5mm。室温条件下，可直接满足弯角R8的弯曲包覆。
实施例2
（1）取印制有花色装饰图案的150g/m2原纸备用。
（2）将原纸浸涂改性三聚氰胺甲醛树脂溶液，挤胶辊挤胶间距0.08±0.01mm控制浸胶量70g/m2。所述溶液由聚氨酯改性的韧性三聚氰胺甲醛树脂溶液100份，渗透剂0.5份，混合均匀所得。
（3）在（2）中浸胶纸无花色图案的一面均匀喷涂（3）中制备的增强玻璃纤维混合料，纤维喷涂量200g/m2，胶喷涂量80g/m2。所述增强玻璃纤维混合料：称取水100份，改性三聚氰胺甲醛树脂 20份，直径10um、长度30mm的增强玻璃纤维40份，聚丙烯酰胺类分散剂1份，硅烷偶联剂1份，羟甲基乙基纤维素增稠剂0.05份，硅氧烷化合物脱模剂0.5份，混合均匀所得。
（4）将（3）经过喷涂后通过烘箱干燥预固化，所述烘箱预固化温度150℃，挥发分6%。
（5）随后在（4）半成品有花色图案的一面均匀喷涂配置好的AL2O3耐磨喷涂料，AL2O3喷涂量48g/m2，喷胶量60g/m2。所述AL2O3耐磨喷涂料：改性三聚氰胺甲醛树脂100份，AL2O3100份，硅氧烷化合物脱模剂0.5份，分散剂1份混合均匀所得。
（6）将（5）经过喷涂后通过烘箱干燥预固化，所述烘箱预固化温度150℃，挥发分4%。
（7）将（6）预固化的半成品200℃加热辊压固化成型，其中辊压机辊面纹理为木纹。
（8）裁切堆垛，即得高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料，厚度1mm，。其中裁切尺寸除了常规尺寸，还可以根据具体需要定制裁切尺寸。
将所制得的装饰贴面材料按GB/17657-2022 第4.45节进行耐磨性能测试，其耐磨8000转，依据GB/17657-2022 第4.53节进行抗冲击性能测试，其抗冲击测试板材无裂纹，压痕直径6mm。室温条件下，可直接满足弯角R12的弯曲包覆。
Claims (10)
1.一种高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，所述高强高韧耐磨装饰贴面材料是采用在线一体成型工艺，将装饰原纸通过浸胶工序、非装饰面喷涂增强纤维工序、装饰面喷涂耐磨涂料工序、辊压固化工序、裁切工序而制成；所述非装饰面喷涂增强纤维工序与装饰面喷涂耐磨涂料工序的先后顺序可以调整；所述高强高韧耐磨装饰贴面材料的厚度为0.2-1.5mm。
2.根据权利要求1所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将装饰原纸置于开卷机上，通过牵引辊完成引纸，所述装饰原纸克重60-150g/m2；
（2）将装饰原纸经过浸胶槽浸渍水性改性三聚氰胺甲醛树脂溶液，并经挤胶辊控制上胶量，其中，挤胶辊间隙控制在0.01-0.3mm，上胶量30-70g/m2；
（3）装饰原纸充分浸胶后，在其非装饰面均匀喷涂增强纤维混合料，纤维喷涂量40-200g/m2，胶喷涂量20-70g/m2；
（4）经过步骤（3）处理的原纸，经过烘箱预固化，所述烘箱预固化温度80-160℃，挥发分3-10%；
（5）于步骤（4）所得预固化半成品通过导向辊实现翻面，在装饰原纸的装饰面均匀喷涂耐磨喷涂料，耐磨材料喷涂量30-50g/m2，喷胶量20-80g/m2；
（6）喷涂耐磨喷涂料后经过烘箱再次预固化，所述烘箱预固化温度80-160℃，挥发分2-5%；
（7）将（6）预固化的半成品经过辊压机加热辊压固化成型，温度120-200℃；
（8）裁切堆垛，即得高强高韧高耐磨的纤维增强装饰贴面材料。
3.根据权利要求2所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述改性三聚氰胺甲醛树脂溶液按重量份组成为：改性三聚氰胺甲醛树脂100份，渗透剂0.1-2份；所述改性三聚氰胺甲醛树脂包括由聚乙二醇共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯改性的三聚氰胺甲醛树脂。
4.根据权利要求2所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述增强纤维混合料按重量份组成为：水100份，改性三聚氰胺甲醛树脂10-40份，增强纤维10-50份，纤维分散剂 0.5-2份，脱模剂0.1-1份，偶联剂0.3-2份，增稠剂0.01-0.1份。
5.根据权利要求4所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，所述增强纤维的直径3-18μm，长度5-50mm；所述增强纤维选自短切玻璃纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚酯纤维中的一种或多种；所述纤维分散剂为聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、环氧乳液、聚氨酯乳液、聚酯乳液中的一种或多种；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述增稠剂为纤维素类增稠剂；所述脱模剂为硅系列脱模剂、表面活性剂系列脱模剂、氟系列脱模剂、蜡系列脱模剂。
6.根据权利要求5所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，所述增强纤维为短切玻璃纤维。
7.根据权利要求2所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述耐磨喷涂料按重量份组成为：改性三聚氰胺甲醛树脂100份，AL2O3 50-100份，分散剂0.3-2.5份，脱模剂0.1-1份；AL2O3喷涂量30-50g/m2。
8.根据权利要求2所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的制备方法，其特征在于，步骤（7）所述辊压机的加热挤压辊辊面上有特制纹理，用于在耐磨层表面辊压特制钢板纹理。
9.采用权利要求1-8任一项所述方法制备的高强高韧耐磨装饰贴面材料。
10.一种如权利要求9所述的高强高韧耐磨装饰贴面材料的应用，其特征在于，所述高强高韧耐磨装饰贴面材料通过结构胶粘剂与基材复合。
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