技术领域
[0001] 本
发明涉及高分子
复合材料技术领域，具体涉及一种装修用无甲醛轻质复合板及其制备方法。
背景技术
[0002] 丙纶
纤维是聚丙烯很有发展潜
力的品种，除作为服装用纤维外，产业用丙纶纤维是近年发展的热点。它具有质轻比重小、吸湿性小而导湿性好、导热性差而保温性好、
弹性模量较高、成本低等优良特点，广泛地应用于
汽车工业、
家用电器、纺织工业、
电子仪表工业等。随着科学技术的发展和人们对丙纶纤维优良特性的进一步了解，其应用领域也将越来越广泛。但是，丙纶纤维不耐燃，限
氧指数只有17-18.5％，属于易燃物。这样，用丙纶纤维制备的产品不可避免地存在潜在安全隐患，无法满足特定材料防火领域的使用要求。
[0003] 科技的日益进步不仅让我们的生活得到很大的提升，同时也带来了以前并没有的麻烦与灾害。甲醛就是不少装修厂家在生产过程中最长加的一种化学原料。因此在新房装修完以后造成室内甲醛污染是如今普遍存在的问题。统计资料显示，大约68％的人体
疾病与居室污染有关，而且室内环境污染对人体的危害是多方面和多样性的。医学研究表明，对人体有害的化学物质可导致上
呼吸道刺激症状，如鼻干发痒、堵塞流涕、打喷嚏、嗅觉下降、咽喉烧灼感或异物感，甚至咳嗽声哑。
生物性污染，主要来自寄生于地毯、沙发、被褥、衣物、毛绒玩具中的螨虫及其它细菌；家庭饲养的花
鸟鱼虫和猫狗宠物中的病原
微生物、寄生虫等。来自于室尘、地毯、鸟兽
羽毛以及枕头、被褥等床上用品中的螨虫、
真菌在医学上称为过敏原，常可引发人体过敏反应，最常见的是过敏性鼻炎和过敏性
皮肤病。
[0004] 近年来，随着人们环境保护意识的增强，复合材料逐渐向着安全、无毒、环保的方向发展，同时，还要求制件加工工艺简单、
能源损耗小、环保性能突出等。因此，阻燃丙纶纤维取代普通丙纶纤维将成为阻燃型轻质复合板材的主流，以满足其环保安全的要求。
[0005] 本发明提供一种的装修用无甲醛轻质复合板，具有优异的阻燃和抗菌性能，并具有良好的综合力学性能。
发明内容
[0006] 针对
现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是之一提供一种装修用无甲醛轻质复合板。
[0007] 本发明要解决的技术问题是之二提供一种装修用无甲醛轻质复合板的制备方法。
[0008] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
[0009] 一种装修用无甲醛轻质复合板(又称：玻璃纤维/丙纶纤维轻质复合板材)，由复合板和面饰两个部分组成。
[0010] 优选地，所述复合板由下述
质量百分比的原料织造而成：20-40％玻璃纤维、60-80％丙纶纤维。
[0011] 优选地，所述复合板经过
整理剂浸渍步骤而得。
[0012] 优选地，所述整理剂由下述重量份的原料组成：15-25份四
硼酸氢铵、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.5份
抗菌剂、15-25份
增粘剂、0.1-0.5份
琥珀酸二异辛酯磺酸钠、0.3-0.8份六次甲基四胺、70-90份去离子
水。
[0013] 优选地，所述抗氧剂由2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]混合而成，所述2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
[0014] 优选地，所述抗菌剂由40-60wt％2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-
酮和40-60wt％1,2-苯并异噻唑-3-酮组成。
[0015] 优选地，所述增粘剂选自聚
丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯中的一种或多种的混合物。
[0016] 优选地，所述面饰为
棉布、麻布或化纤面料。
[0017] 优选地，所述的玻璃纤维，长度为7-8cm。
[0018] 优选地，所述的丙纶纤维，长度为6-11cm。
[0019] 本发明还提供了上述装修用无甲醛轻质复合板的制备方法，包括以下步骤：
[0020] (1)将玻璃纤维和丙纶纤维混合均匀，进行开松处理，梳理成形，交叉铺网，预针刺成毡；
[0021] (2)将预针刺好的毡继续送入主针刺机中进行主针刺，达到克重为800-1500g/m2后加热预压成卷材，加热
温度100-200℃，时间75s-150s；
[0022] (3)将四硼酸氢铵、增粘剂、琥珀酸二异辛酯磺酸钠、六次甲基四胺、抗氧剂、抗菌剂按顺序依次加入去离子水混合均匀，得到整理剂，将卷材浸入配制好的50-70℃整理剂中20-50min，然后取出热
风干燥；
[0023] (4)将热风干燥后的卷材，放入模具中加热
固化定型，加热温度140-170℃，时间60-80s，脱模后即可制得纤维复合板；
[0024] (5)将纤维复合板经过平板加热
软化处理，加热温度为180-220℃，加热时间为70-110秒，并覆上一层面饰后经模具进行
冷压成型，即得所述装修用无甲醛轻质复合板。
[0025] 具体的，在本发明中：
[0026] 四硼酸氢铵，CAS号：12007-57-7。
[0027] 琥珀酸二异辛酯磺酸钠，CAS号：577-11-7。
[0028] 六次甲基四胺，CAS号：100-97-0。
[0029] 2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯，CAS号：70331-94-1。
[0030] 己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，CAS号：35074-77-2。
[0031] 硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，CAS号：41484-35-9。
[0032] 2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，CAS号：4299-07-4。
[0033] 1,2-苯并异噻唑-3-酮，CAS号：2634-33-5。
[0034] 本发明采用无毒，不会产生甲醛等化学性污染的玻璃纤维和丙纶纤维来制造装修材料，通过合理选择抗菌剂和抗氧剂进行复配，使得本发明具备较强的抗菌、抑菌能力，抗氧化能力，复合板外表面具有较高的
耐磨性；复合板具有较高的整体结构强度，使用寿命长，并具有较好的装饰性；生产工艺简单，成本低廉，所生产产品有重量轻、表面光洁、含水率低、耐高低温、耐冲击性、耐折皱、刚韧性强、吸音
隔热性好，不
变形、不变色等特点，
破碎后也不会产生锐
角断面，比较安全可靠。
具体实施方式
[0035] 下面是对本发明的优选
实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0036] 实施例原料介绍：
[0037] 玻璃纤维，采用巨石集团有限公司生产的牌号为988的无捻粗纱玻璃纤维。
[0038] 丙纶纤维，采用中石化上海金山股份有限公司塑料部有限公司生产的型号为Y1600的丙纶纤维。
[0039] 面饰，采用纯棉
水刺布，克重100g/m2。
[0040] 增粘剂采用聚丙烯酸甲酯，CAS号：9003-21-8，采用韩国LG-DOW，牌号为IF860的聚丙烯酸甲酯。
[0041] 实施例1
[0042] 复合板原料(质量百分比)：30kg玻璃纤维、70kg丙纶纤维。
[0043] 整理剂原料(重量份)：20kg四硼酸氢铵、0.3kg抗氧剂、0.3kg抗菌剂、20kg增粘剂、0.3kg琥珀酸二异辛酯磺酸钠、0.5kg六次甲基四胺、80kg份去离子水。
[0044] 所述抗氧剂由0.1kg2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、0.1kg己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、0.1kg硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]混合而成。
[0045] 所述抗菌剂由0.15kg2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和0.15kg1,2-苯并异噻唑-3-酮组成。
[0046] 本发明还提供了上述装修用无甲醛轻质复合板的制备方法，包括以下步骤：
[0047] (1)将长度为7cm的玻璃纤维和长度为10cm的丙纶纤维混合均匀，投入开松机内进行开松处理，每次处理8min，重复2次；然后送入大仓；将开松混合过的纤维输送至梳理机进行梳理成形；将梳理后的纤维送入铺网机中交叉铺网；将铺好的网折叠后送入预针刺机中进行预针刺成毡。
[0048] (2)将预针刺好的毡继续送入主针刺机中进行主针刺，达到克重为1100g/m2后加热预压成卷材，加热温度150℃，时间120s；
[0049] (3)将四硼酸氢铵、增粘剂、琥珀酸二异辛酯磺酸钠、六次甲基四胺、抗氧剂、抗菌剂按顺序依次加入去离子水混合均匀(即向去离子水中先加入四硼酸氢铵，再加入增粘剂，再加入琥珀酸二异辛酯磺酸钠，再加入六次甲基四胺，再加入抗氧剂，最后加入抗菌剂混合均匀)，得到整理剂，将卷材浸入60℃的整理剂中30min，然后取出热风干燥；
[0050] (4)开启
热压辊，上、下辊的温度分别恒定在110℃和130℃，将热风干燥后的卷材送入放卷机放卷引毡，放卷引毡的放卷速度与生产线速度同步，放卷速度为2.5mm/min左右；采用红外烘箱进行加热至温度为160℃，时间70s，采用预压辊进行预压成型，脱模后即可制得纤维复合板；
[0051] (5)将纤维复合板经过平板加热软化处理，采用电热丝烘箱进行加热至温度为190℃，加热时间为90秒，升起热复合辊，将纤维复合板送入热复合辊中，待纤维复合板拉平整后降下热复合辊，同时将胶膜和面饰分别粘在纤维复合板上下表面上，将其一同送入热复合辊中；经水冷辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品，即得所述装修用无甲醛轻质复合板，克重为1200g/m2。
[0052] 实施例2
[0053] 按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：所述抗氧剂由0.15kg2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、0.15kg己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]混合而成。得到实施例2的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1200g/m2。
[0054] 实施例3
[0055] 按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：所述抗氧剂由0.15kg2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、0.15kg硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]混合而成。得到实施例3的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1200g/m2。
[0056] 实施例4
[0057] 按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：所述抗氧剂由0.15kg己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、0.15kg硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]混合而成。得到实施例4的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1200g/m2。
[0058] 实施例5
[0059] 按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：所述抗菌剂为2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。得到实施例5的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1200g/m2。
[0060] 实施例6
[0061] 按实施例1的原料配比和方法制备装修用无甲醛轻质复合板，区别仅仅在于：所述抗菌剂为1,2-苯并异噻唑-3-酮组成。得到实施例6的装修用无甲醛轻质复合板，克重为1200g/m2。
[0062] 测试例1
[0063] 根据热氧老化实验标准GB/T7141-2008，对实施例1-4的装修用无甲醛轻质复合板进行人工
加速老化实验(90℃，500h)。具体结果见表1。
[0064] 表1：装修用无甲醛轻质复合板抗老化性能测试表(90℃，500h)
[0065] 拉伸强度保持率，％ 冲击强度保持率，％
实施例1 84.3 83.7
实施例2 81.4 79.9
实施例3 79.9 79.1
实施例4 81.1 79.4
[0066] 由测试数据可以明显的得出，经过90℃，500h人工加速老化后，实施例1的拉伸强度保持率和冲击强度保持率明显高于实施例2-4。
[0067] 由此可见，将2,2-草酰胺基-双[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯、己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]进行合理复配使用，抗老化效果明显，特别针对装修用无甲醛轻质复合板的抗老化效果更加优异。
[0068] 测试例2
[0069] 根据检验标准DIN50211、DIN50011以及检验规范PV3900标准测试，气味特性根据标准规定分为1级无气味，2级有气味但无干扰性气味，3级有明显气味但无干扰性气味，4级有干扰性气味，5级有强烈干扰性气味，6级有不能忍受的气味。实施例1与实施例5-6气味测试具体结果见表2。
[0070] 表2：装修用无甲醛轻质复合板气味等级表
[0071] 气味等级
实施例1 2.5
实施例5 4
实施例6 3.5
[0072] 比较实施例1与实施例5-6，实施例1(2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和1,2-苯并异噻唑-3-酮复配)气味等级明显低于实施例5-6(2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和1,2-苯并异噻唑-3-酮中单一原料)。
[0073] 测试例3
[0074] 根据塑料测试SGS JIS Z 2801：2010抗菌测试规范，对实施例1与实施例5-6进行抗菌性能测试。装修用无甲醛轻质复合板24小时杀菌率具体结果见表3。
[0075] 表3：装修用无甲醛轻质复合板抗菌性能表
[0076] 大肠杆菌，％ 金黄色葡萄球菌，％
实施例1 98.7 99.8
实施例5 97.1 97.5
实施例6 97.4 97.9
[0077] 比较实施例1与实施例5-6，实施例1(2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和1,2-苯并异噻唑-3-酮复配)24小时杀菌率明显高于实施例5-6(2-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和1,2-苯并异噻唑-3-酮中单一原料)。
