一种阻燃防霉复合地板及其制备方法与流程



1.本发明涉及家装材料技术领域,具体为一种阻燃防霉复合地板及其制备方法。


背景技术:



2.木地板是指用木材制成的地板,中国生产的木地板主要分为实木地板、强化木地板、实木复合地板、多层复合地板、竹材地板和软木地板六大类,以及新兴的木塑地板。随着建筑业的发展,室内装修业将有更大的发展,而木地板作为室内装修的重要材料之一也将随之发展。
3.木质地板天然无害,绿环保的特点,广受人们的青睐,但是木质地板在使用时也会遇见各种各样的问题,如湿胀起拱、板面产生裂缝、翘弯变形、易燃、易霉变等,这些问题都需要进行解决,使木质地板具有更好的效果。


技术实现要素:



4.本发明的目的在于提供一种阻燃防霉复合地板及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。
5.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
6.一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,所述阻燃防霉复合地板是由木板依次进行预处理、表面碳化、喷雾沉积后制得沉积木板,将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅涂布在沉积木板表面后进行光照、抛光制得。
7.作为优化,所述预处理是在水热条件下静置后再在高温无氧条件下静置;所述表面碳化是将石灰浆料涂布表面后用气焊进行处理;所述喷雾沉积是将混合盐溶液浸渍表面碳化木板后,再用碱液进行喷雾。
8.作为优化,所述共轭多孔聚合物是由吡咯和对醛基苯甲酸甲酯反应后再和氯化铁反应制得金属卟啉,金属卟啉水解后和氯化亚砜反应,再和对苯二胺、4-氨基苯乙烯反应制得。
9.作为优化,所述改性多氨基有机硅是由3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷反应后,再和三乙氧基硅烷反应制得。
10.作为优化,所述阻燃防霉复合地板的制备方法包括以下制备步骤:
11.(1)预处理:将木板高压容器中,加入纯水将木板淹没,密封高压容器,在180~200℃保温40~50min,冷却至20~40℃取出,在60~70℃干燥至木材含水率为10~12%,再置于氮气氛围中,在180~220℃静置2~3h,预处理木板;
12.(2)表面碳化:将石灰浆料按0.1~0.2g/cm2的量涂布在预处理木板表面上,将气焊氧气与乙炔的混合比调节为1~1.1,将喷出的火焰长度调节为5~7cm,用气焊的外焰对涂布石灰浆料后的预处理木板表面处理10~15min,再将表面的石灰浆料剥落,并用纯水冲洗表面10~15min,在60~70℃干燥2~3h,制得表面碳化木板;
13.(3)喷雾沉积:将表面碳化木板置于容器中,将压力抽至80~100kpa后加入混合盐
溶液将表面碳化木板浸没,再通入氮气使压力达到10~20kpa,在20~30℃静置15~20min,再取出表面碳化木板并悬空竖立,通过喷雾机将碱液以0.1~0.2g/cm2的量喷涂在表面碳化木板表面,在氮气氛围中,20~30℃静置30~40min,取出并用纯水清洗表面3~5次,在60~70℃干燥2~3h,制得沉积木板;
14.(4)共轭多孔聚合物的制备:将水解后的金属卟啉、氯化亚砜和四氢呋喃按质量比1:8:0.1~1:12:0.2混合均匀,在40~50℃,300~500r/min搅拌反应2~3h,再升温至60~70℃继续搅拌反应2~3h,在10~30℃,60~100pa静置30~40min,制得酰化金属卟啉;将对苯二胺、4-氨基苯乙烯、酰化金属卟啉和二氯甲烷按质量比1:0.2:3:15~1:0.3:4:20混合均匀,再加入对苯二胺质量0.3~0.4倍的三乙胺,在20~30℃,300~500r/min搅拌50~60min,在20~30℃,1~2kpa静置6~8h,过滤,并用纯水和无水乙醇各洗涤3~5次,在-1~-10℃,1~10pa干燥6~8h,制得共轭多孔聚合物;
15.(5)改性多氨基有机硅的制备:将三乙氧基硅烷、多氨基有机硅和正己烷按质量比1:3:10~1:4:14混合均匀,再加入乙基二烯丙基硅烷质量0.03~0.05的二乙烯四甲基二硅氧烷铂盐,在70~80℃,500~800r/min搅拌4~6h,在20~30℃,1~2kpa静置3~4h,制得改性多氨基有机硅;
16.(6)表面涂布:将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅、n,n-二甲基甲酰胺、无水乙醇和纯水按质量比5:3:3:2:2:1~7:4:4:3:3:1混合均匀,在50~60℃,800~1000r/min,搅拌30~40min,得到表面涂布液,将表面涂布液以0.3~0.5g/cm2的量均匀涂布到沉积木板表面,再将两侧涂布表面各置于室外光照下静置至表面涂布液中溶剂挥发,在置于室内环境中静置20~24h,用高速旋转的抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到ra0.6~0.1μm,制得阻燃防霉复合地板。
17.作为优化,步骤(2)所述石灰浆料是将石灰粉和水按质量比10:3~10:4搅拌而成。
18.作为优化,步骤(3)所述混合盐溶液是将硝酸镁、硝酸铝和纯水按质量比2:1:10~3:1:15混合均匀配制而成;所述碱液是将氢氧化钠、硝酸钠和去离子水按质量比2:1:10~3:2:15混合均匀配制而成。
19.作为优化,步骤(4)所述金属卟啉的制备方法为:将吡咯、对醛基苯甲酸甲酯、乙酸三乙酯和二氯甲烷按质量比1:2:2:5~1:2:3:6混合均匀,再加入吡咯质量0.05~0.1倍的,在氮气氛围中,40~50℃的条件下反应60~80min,再加入吡咯质量5~10倍的四氯对苯醌,在60~80℃反应3~5h后浓缩结晶,并用无水乙醇洗涤3~5次,在-10~-5℃温度,5~10pa压力下干燥4~6h,制得四苯甲酸甲酯基卟啉;将氯化铁、四苯甲酸甲酯基卟啉、二氯甲烷、无水乙醇和纯水按质量比1:2:5:5:5~1:3:7:7:7混合均匀,置于以聚四氟乙烯作为内胆的高压反应釜中,在100~120℃,30~40khz超声反应6~8h,冷却至10~20℃进行过滤,并依次用无水乙醇和纯水各洗涤3~5次,在1~5℃,5~10pa的压力下干燥6~8h,制备金属卟啉。
20.作为优化,步骤(4)所述金属卟啉水解的方法为:将金属卟啉、无水乙醇、质量分数3~5%的盐酸按质量比1:3:3~1:4:4混合均匀,在50~70℃,30~40khz超声反应6~8h,在20~30℃,1~2kpa干燥6~8h。
21.作为优化,步骤(5)所述多氨基有机硅的制备方法为:在氮气气氛中将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙醇按质量比2:3:2:8~2:4:2:
10混合均匀,再用质量分数3~5%的盐酸将ph调节至2.9~3.1,并在30~40℃,500~800r/min搅拌40~50min,再升温至70~75℃继续搅拌反应7~9h,再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷质量1.9~2.1倍的六甲基二硅氧烷并继续搅拌反应3~5h,在10~30℃静置8~10h,分离取油相,在10~30℃,1~10pa干燥8~10h,制备而成。
22.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
23.本发明在制备阻燃防霉复合地板时,先将木板依次进行预处理、表面碳化、喷雾沉积后制得沉积木板,将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅涂布在沉积木板表面后进行光照、抛光制得阻燃防霉复合地板。
24.首先,表面碳化,增加了孔道结构和微裂纹,进行喷雾沉积,碱液使硝酸镁、硝酸铝在碳化孔道结构和微裂纹中形成了层状双氢氧化物,层状双氢氧化物在高温时脱去结合水形成水蒸气达到降温并稀释氧气和可燃气体,同时可以和改性多氨基有机硅结合形成硅铝酸盐覆盖在地板表面隔绝氧气和热量,从而提高了阻燃性能,层状双氢氧化物夹层中的硝酸根离子在共轭多孔聚合物催化作用下能将碳碳双键氧化成环氧基,进而和改性多氨基有机硅上氨基反应形成交联网络结构,从而提高了耐剥离性能。
25.其次,将吡咯和对醛基苯甲酸甲酯反应后再和氯化铁反应制得金属卟啉,金属卟啉水解后和氯化亚砜反应,再和对苯二胺、4-氨基苯乙烯反应制得共轭多孔聚合物,具有较大的共轭网络结构,更易使金属卟啉结构发生电子转移产生活性氧,能将碳碳双键氧化成环氧基,进而和改性多氨基有机硅上氨基反应形成交联网络结构,从而提高了耐剥离性能,同时活性氧具有光动力杀菌的效果,从而提高了防霉性能;将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷反应后,再和三乙氧基硅烷反应制得改性多氨基有机硅,改性多氨基有机硅不仅能参与环氧基的交联,同时能形成硅羟基连接在层状双氢氧化物上,增加了结合效果,从而提高了阻燃防霉复合地板的耐剥离性能。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的阻燃防霉复合地板的各指标测试方法如下:
28.阻燃性能:将各实施例所得的阻燃防霉复合地板与对比例材料取相同大小形状厚度,按照gb/t2406标准法测定极氧指数来测试阻燃性。
29.防霉性能:将各实施例所得的阻燃防霉复合地板与对比例材料取相同大小形状厚度,在相同日光灯照射下,按照gb/t31402标准法测定抑菌率测试抗菌防霉性。
30.耐剥离性:将各实施例所得的阻燃防霉复合地板与对比例材料取相同大小形状厚度,按照gb/t2792标准法测试剥离强度。
31.实施例1
32.一种阻燃防霉复合地板的制备方法,所述阻燃防霉复合地板的制备方法主要包括以下制备步骤:
33.(1)预处理:将木板高压容器中,加入纯水将木板淹没,密封高压容器,在180℃保温50min,冷却至20℃取出,在60℃干燥至木材含水率为12%,再置于氮气氛围中,在180℃静置3h,预处理木板;
34.(2)表面碳化:将石灰粉和水按质量比10:3搅拌成石灰浆料,将石灰浆料按0.1g/cm2的量涂布在预处理木板表面上,将气焊氧气与乙炔的混合比调节为1,将喷出的火焰长度调节为7cm,用气焊的外焰对涂布石灰浆料后的预处理木板表面处理10min,再将表面的石灰浆料剥落,并用纯水冲洗表面10min,在60℃干燥3h,制得表面碳化木板;
35.(3)喷雾沉积:将硝酸镁、硝酸铝和纯水按质量比2:1:10混合均匀配制成混合盐溶液;将氢氧化钠、硝酸钠和去离子水按质量比2:1:10混合均匀配制成碱液;将表面碳化木板置于容器中,将压力抽至80kpa后加入混合盐溶液将表面碳化木板浸没,再通入氮气使压力达到10kpa,在20℃静置20min,再取出表面碳化木板并悬空竖立,通过喷雾机将碱液以0.1g/cm2的量喷涂在表面碳化木板表面,在氮气氛围中,20℃静置40min,取出并用纯水清洗表面3次,在60℃干燥3h,制得沉积木板;
36.(4)共轭多孔聚合物的制备:将吡咯、对醛基苯甲酸甲酯、乙酸三乙酯和二氯甲烷按质量比1:2:2:5混合均匀,再加入吡咯质量0.05倍的,在氮气氛围中,40℃的条件下反应80min,再加入吡咯质量5倍的四氯对苯醌,在60~℃反应3~5h后浓缩结晶,并用无水乙醇洗涤3次,在-10℃温度,5pa压力下干燥6h,制得四苯甲酸甲酯基卟啉;将氯化铁、四苯甲酸甲酯基卟啉、二氯甲烷、无水乙醇和纯水按质量比1:2:5:5:5混合均匀,置于以聚四氟乙烯作为内胆的高压反应釜中,在100℃,30khz超声反应8h,冷却至10℃进行过滤,并依次用无水乙醇和纯水各洗涤3次,在1℃,5pa的压力下干燥8h,制备金属卟啉;将金属卟啉、无水乙醇、质量分数3%的盐酸按质量比1:3:3混合均匀,在50℃,30khz超声反应8h,在20℃,1kpa干燥8h,得到水解后的金属卟啉;将水解后的金属卟啉、氯化亚砜和四氢呋喃按质量比1:8:0.1混合均匀,在40℃,300r/min搅拌反应3h,再升温至60℃继续搅拌反应2h,在10℃,60pa静置40min,制得酰化金属卟啉;将对苯二胺、4-氨基苯乙烯、酰化金属卟啉和二氯甲烷按质量比1:0.2:3:15混合均匀,再加入对苯二胺质量0.3倍的三乙胺,在20℃,300r/min搅拌60min,在20℃,1kpa静置8h,过滤,并用纯水和无水乙醇各洗涤3次,在-1℃,1pa干燥8h,制得共轭多孔聚合物;
37.(5)改性多氨基有机硅的制备:在氮气气氛中将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙醇按质量比2:3:2:8混合均匀,再用质量分数3%的盐酸将ph调节至2.9,并在30℃,500r/min搅拌50min,再升温至70℃继续搅拌反应9h,再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷质量1.9倍的六甲基二硅氧烷并继续搅拌反应5h,在10℃静置10h,分离取油相,在10℃,1pa干燥10h,制得多氨基有机硅;将三乙氧基硅烷、多氨基有机硅和正己烷按质量比1:3:10混合均匀,再加入乙基二烯丙基硅烷质量0.03的二乙烯四甲基二硅氧烷铂盐,在70℃,500r/min搅拌6h,在20℃,1kpa静置3h,制得改性多氨基有机硅;
38.(6)表面涂布:将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅、n,n-二甲基甲酰胺、无水乙醇和纯水按质量比5:3:3:2:2:1混合均匀,在50℃,800r/min,搅拌40min,得到表面涂布液,将表面涂布液以0.3g/cm2的量均匀涂布到沉积木板表面,再将两侧涂布表面各置于室外光照下静置至表面涂布液中溶剂挥发,在置于室内环境中静置20h,用高速旋转的抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到ra0.3μm,制得阻燃防霉复合地板。
39.实施例2
40.一种阻燃防霉复合地板的制备方法,所述阻燃防霉复合地板的制备方法主要包括以下制备步骤:
41.(1)预处理:将木板高压容器中,加入纯水将木板淹没,密封高压容器,在190℃保温45min,冷却至30℃取出,在65℃干燥至木材含水率为11%,再置于氮气氛围中,在200℃静置2.5h,预处理木板;
42.(2)表面碳化:将石灰粉和水按质量比10:3.5搅拌成石灰浆料,将石灰浆料按0.15g/cm2的量涂布在预处理木板表面上,将气焊氧气与乙炔的混合比调节为1,将喷出的火焰长度调节为6cm,用气焊的外焰对涂布石灰浆料后的预处理木板表面处理12min,再将表面的石灰浆料剥落,并用纯水冲洗表面12min,在65℃干燥2.5h,制得表面碳化木板;
43.(3)喷雾沉积:将硝酸镁、硝酸铝和纯水按质量比2.5:1:12混合均匀配制成混合盐溶液;将氢氧化钠、硝酸钠和去离子水按质量比2:1:12混合均匀配制成碱液;将表面碳化木板置于容器中,将压力抽至90kpa后加入混合盐溶液将表面碳化木板浸没,再通入氮气使压力达到15kpa,在25℃静置18min,再取出表面碳化木板并悬空竖立,通过喷雾机将碱液以0.15g/cm2的量喷涂在表面碳化木板表面,在氮气氛围中,25℃静置35min,取出并用纯水清洗表面4次,在65℃干燥2.5h,制得沉积木板;
44.(4)共轭多孔聚合物的制备:将吡咯、对醛基苯甲酸甲酯、乙酸三乙酯和二氯甲烷按质量比1:2:2:5混合均匀,再加入吡咯质量0.08倍的,在氮气氛围中,45℃的条件下反应70min,再加入吡咯质量8倍的四氯对苯醌,在70℃反应4h后浓缩结晶,并用无水乙醇洗涤4次,在-8℃温度,8pa压力下干燥5h,制得四苯甲酸甲酯基卟啉;将氯化铁、四苯甲酸甲酯基卟啉、二氯甲烷、无水乙醇和纯水按质量比1:2:6:6:6混合均匀,置于以聚四氟乙烯作为内胆的高压反应釜中,在110℃,35khz超声反应7h,冷却至15℃进行过滤,并依次用无水乙醇和纯水各洗涤4次,在3℃,8pa的压力下干燥7h,制备金属卟啉;将金属卟啉、无水乙醇、质量分数4%的盐酸按质量比1:3:3混合均匀,在60℃,35khz超声反应7h,在25℃,1.5kpa干燥7h,得到水解后的金属卟啉;将水解后的金属卟啉、氯化亚砜和四氢呋喃按质量比1:10:0.2混合均匀,在45℃,400r/min搅拌反应2.5h,再升温至65℃继续搅拌反应2.5h,在20℃,80pa静置35min,制得酰化金属卟啉;将对苯二胺、4-氨基苯乙烯、酰化金属卟啉和二氯甲烷按质量比1:0.2:3:18混合均匀,再加入对苯二胺质量0.35倍的三乙胺,在25℃,400r/min搅拌55min,在25℃,1.5kpa静置7h,过滤,并用纯水和无水乙醇各洗涤4次,在-8℃,8pa干燥7h,制得共轭多孔聚合物;
45.(5)改性多氨基有机硅的制备:在氮气气氛中将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙醇按质量比2:3.5:2:9混合均匀,再用质量分数4%的盐酸将ph调节至3,并在35℃,650r/min搅拌45min,再升温至72℃继续搅拌反应8h,再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷质量2倍的六甲基二硅氧烷并继续搅拌反应4h,在20℃静置9h,分离取油相,在20℃,5pa干燥9h,制得多氨基有机硅;将三乙氧基硅烷、多氨基有机硅和正己烷按质量比1:3:12混合均匀,再加入乙基二烯丙基硅烷质量0.04的二乙烯四甲基二硅氧烷铂盐,在75℃,650r/min搅拌5h,在25℃,1.5kpa静置3.5h,制得改性多氨基有机硅;
46.(6)表面涂布:将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅、n,n-二甲基甲酰胺、无水乙醇和纯水按质量比6:3:3:2:2:1混合均匀,在55℃,900r/min,搅拌35min,得到表
面涂布液,将表面涂布液以0.4g/cm2的量均匀涂布到沉积木板表面,再将两侧涂布表面各置于室外光照下静置至表面涂布液中溶剂挥发,在置于室内环境中静置22h,用高速旋转的抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到ra0.3μm,制得阻燃防霉复合地板。
47.实施例3
48.一种阻燃防霉复合地板的制备方法,所述阻燃防霉复合地板的制备方法主要包括以下制备步骤:
49.(1)预处理:将木板高压容器中,加入纯水将木板淹没,密封高压容器,在200℃保温50min,冷却至40℃取出,在70℃干燥至木材含水率为12%,再置于氮气氛围中,在220℃静置2h,预处理木板;
50.(2)表面碳化:将石灰粉和水按质量比10:4搅拌成石灰浆料,将石灰浆料按0.2g/cm2的量涂布在预处理木板表面上,将气焊氧气与乙炔的混合比调节为1.1,将喷出的火焰长度调节为7cm,用气焊的外焰对涂布石灰浆料后的预处理木板表面处理15min,再将表面的石灰浆料剥落,并用纯水冲洗表面15min,在70℃干燥2h,制得表面碳化木板;
51.(3)喷雾沉积:将硝酸镁、硝酸铝和纯水按质量比3:1:15混合均匀配制成混合盐溶液;将氢氧化钠、硝酸钠和去离子水按质量比3:2:15混合均匀配制成碱液;将表面碳化木板置于容器中,将压力抽至100kpa后加入混合盐溶液将表面碳化木板浸没,再通入氮气使压力达到20kpa,在30℃静置15min,再取出表面碳化木板并悬空竖立,通过喷雾机将碱液以0.2g/cm2的量喷涂在表面碳化木板表面,在氮气氛围中,30℃静置30min,取出并用纯水清洗表面5次,在70℃干燥2h,制得沉积木板;
52.(4)共轭多孔聚合物的制备:将吡咯、对醛基苯甲酸甲酯、乙酸三乙酯和二氯甲烷按质量比1:2:3:6混合均匀,再加入吡咯质量0.1倍的,在氮气氛围中,50℃的条件下反应80min,再加入吡咯质量10倍的四氯对苯醌,在80℃反应5h后浓缩结晶,并用无水乙醇洗涤5次,在-5℃温度,10pa压力下干燥4h,制得四苯甲酸甲酯基卟啉;将氯化铁、四苯甲酸甲酯基卟啉、二氯甲烷、无水乙醇和纯水按质量比1:3:7:7:7混合均匀,置于以聚四氟乙烯作为内胆的高压反应釜中,在120℃,40khz超声反应6h,冷却至20℃进行过滤,并依次用无水乙醇和纯水各洗涤5次,在5℃,5pa的压力下干燥8h,制备金属卟啉;将金属卟啉、无水乙醇、质量分数5%的盐酸按质量比1:4:4混合均匀,在70℃,40khz超声反应6h,在30℃,2kpa干燥6h,得到水解后的金属卟啉;将水解后的金属卟啉、氯化亚砜和四氢呋喃按质量比1:12:0.2混合均匀,在50℃,500r/min搅拌反应2h,再升温至70℃继续搅拌反应2h,在30℃,100pa静置30min,制得酰化金属卟啉;将对苯二胺、4-氨基苯乙烯、酰化金属卟啉和二氯甲烷按质量比1:0.3:4:20混合均匀,再加入对苯二胺质量0.4倍的三乙胺,在30℃,500r/min搅拌50min,在30℃,2kpa静置6h,过滤,并用纯水和无水乙醇各洗涤5次,在-10℃,10pa干燥6h,制得共轭多孔聚合物;
53.(5)改性多氨基有机硅的制备:在氮气气氛中将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙醇按质量比2:4:2:10混合均匀,再用质量分数5%的盐酸将ph调节至3.1,并在40℃,800r/min搅拌40min,再升温至75℃继续搅拌反应9h,再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷质量2.1倍的六甲基二硅氧烷并继续搅拌反应3h,在30℃静置8h,分离取油相,在30℃,10pa干燥8h,制得多氨基有机硅;将三乙氧基硅烷、多氨基有机硅和正己烷按质量比1:4:14混合均匀,再加入乙基二烯丙基硅烷质量0.05的二乙烯四甲基二硅氧
烷铂盐,在80℃,800r/min搅拌4h,在30℃,2kpa静置3h,制得改性多氨基有机硅;
54.(6)表面涂布:将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅、n,n-二甲基甲酰胺、无水乙醇和纯水按质量比7:4:4:3:3:1混合均匀,在60℃,1000r/min,搅拌30min,得到表面涂布液,将表面涂布液以0.5g/cm2的量均匀涂布到沉积木板表面,再将两侧涂布表面各置于室外光照下静置至表面涂布液中溶剂挥发,在置于室内环境中静置24h,用高速旋转的抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到ra0.3μm,制得阻燃防霉复合地板。
55.对比例1
56.对比例1的阻燃防霉复合地板的制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(1),直接对木板进行后续处理。其余步骤同时实施例2。
57.对比例2
58.对比例2的阻燃防霉复合地板的制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(2),直接对预处理木板进行后续处理。其余步骤同时实施例2。
59.对比例3
60.对比例3的阻燃防霉复合地板的制备方法与实施例2的区别仅在于不进行步骤(2),直接对表面碳化木板进行后续处理。其余步骤同时实施例2。
61.对比例4
62.对比例4的阻燃防霉复合地板的制备方法与实施例2的区别仅在于步骤(4)的不同,将步骤(4)修改为:将吡咯、对醛基苯甲酸甲酯、乙酸三乙酯和二氯甲烷按质量比1:2:3:6混合均匀,再加入吡咯质量0.1倍的,在氮气氛围中,50℃的条件下反应80min,再加入吡咯质量10倍的四氯对苯醌,在80℃反应5h后浓缩结晶,并用无水乙醇洗涤5次,在-5℃温度,10pa压力下干燥4h,制得四苯甲酸甲酯基卟啉;将四苯甲酸甲酯基卟啉、无水乙醇、质量分数5%的盐酸按质量比1:4:4混合均匀,在70℃,40khz超声反应6h,在30℃,2kpa干燥6h,得到水解后的四苯甲酸甲酯基卟啉;将水解后的四苯甲酸甲酯基卟啉、氯化亚砜和四氢呋喃按质量比1:12:0.2混合均匀,在50℃,500r/min搅拌反应2h,再升温至70℃继续搅拌反应2h,在30℃,100pa静置30min,制得酰化卟啉;将对苯二胺、4-氨基苯乙烯、酰化卟啉和二氯甲烷按质量比1:0.3:4:20混合均匀,再加入对苯二胺质量0.4倍的三乙胺,在30℃,500r/min搅拌50min,在30℃,2kpa静置6h,过滤,并用纯水和无水乙醇各洗涤5次,在-10℃,10pa干燥6h,制得共轭多孔聚合物。其余步骤同时实施例2。
63.对比例5
64.对比例5的阻燃防霉复合地板的制备方法与实施例2的区别仅在于步骤(4)的不同,将步骤(4)修改为:将吡咯、对醛基苯甲酸甲酯、乙酸三乙酯和二氯甲烷按质量比1:2:3:6混合均匀,再加入吡咯质量0.1倍的,在氮气氛围中,50℃的条件下反应80min,再加入吡咯质量10倍的四氯对苯醌,在80℃反应5h后浓缩结晶,并用无水乙醇洗涤5次,在-5℃温度,10pa压力下干燥4h,制得四苯甲酸甲酯基卟啉;将氯化铁、四苯甲酸甲酯基卟啉、二氯甲烷、无水乙醇和纯水按质量比1:3:7:7:7混合均匀,置于以聚四氟乙烯作为内胆的高压反应釜中,在120℃,40khz超声反应6h,冷却至20℃进行过滤,并依次用无水乙醇和纯水各洗涤5次,在5℃,5pa的压力下干燥8h,制备金属卟啉。并将步骤(6)中的“共轭多孔聚合物”替换为“金属卟啉”。
65.对比例6
66.对比例6的阻燃防霉复合地板的制备方法与实施例2的区别仅在于步骤(5)的不同,将步骤(5)修改为:在氮气气氛中将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙醇按质量比2:3.5:2:9混合均匀,再用质量分数4%的盐酸将ph调节至3,并在35℃,650r/min搅拌45min,再升温至72℃继续搅拌反应8h,再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷质量2倍的六甲基二硅氧烷并继续搅拌反应4h,在20℃静置9h,分离取油相,在20℃,5pa干燥9h,制得多氨基有机硅。并将步骤(6)中的“改性多氨基有机硅”替换为“多氨基有机硅”。
67.对比例7
68.对比例7的阻燃防霉复合地板的制备方法与实施例2的区别在于不进行步骤(5),并将步骤(6)中的“改性多氨基有机硅”替换为“3-氨丙基三乙氧基硅烷”。
69.效果例
70.下表1给出了采用本发明实施例1~3与对比例1~7的阻燃防霉复合地板的阻燃性能、防霉性能、耐剥离性能的性能分析结果。
71.表1
[0072][0073]
从表1中实施例1~3和对比例1~7的实验数据比较可发现,本发明制得的阻燃防霉复合地板具有良好的阻燃性能、防霉性能、耐剥离性能。
[0074]
从实施例1、2、3和对比例1的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例1的极限氧指数和抑菌率高,说明了进行预处理,水热条件使木板中含有的半纤维素中的乙酰基裂解形成醋酸,碳水化合物降解产生甲醛、糠醛,木质素裂解产生醛类,高温无氧条件,木质素芳香核上形成的活性基团进行缩合反应,进而减少木材的吸水性,增加木材稳定性,醛基具有杀菌的效果,从而提高了阻燃防霉复合地板的阻燃性能和防霉性能;从实施例1、2、3和对比例2的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例2的极限氧指数和剥离强度高,说明了进行表面碳化,增加了孔道结构和微裂纹,对后续喷雾沉积形成的层状双氢氧化物具有更大的负载和吸附效果,同时高温时更易沉积形成碳层阻燃,从而提高了阻燃防霉复合地板的阻燃性能;孔道结构和微裂纹还具有界面齿合作用,碳化形成的不饱和键可在后续被共轭多孔聚合物催化氧化形成环氧基,进而和改性多氨基有机硅上的氨基反应,在界面形成化学键连接,从而提高了阻燃防霉复合地板的耐剥离性能;从实施例1、2、3和对比例3
的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例3的极限氧指数和剥离强度高,说明了进行喷雾沉积处理,在碳化间隙形成了层状双氢氧化物,层状双氢氧化物在高温时脱去结合水形成水蒸气达到降温并稀释氧气和可燃气体,同时可以和改性多氨基有机硅结合形成硅铝酸盐覆盖在地板表面隔绝氧气和热量,从而提高了阻燃防霉复合地板的阻燃性能,层状双氢氧化物夹层中的硝酸根离子在共轭多孔聚合物催化作用下能将碳碳双键氧化成环氧基,进而和改性多氨基有机硅上氨基反应形成交联网络结构,从而提高了阻燃防霉复合地板的耐剥离性能;从实施例1、2、3和对比例4的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例4的抑菌率和剥离强度高,说明了在共轭多孔聚合物制备过程中,用氯化铁进行反应形成金属卟啉结构,使共轭多孔聚合物在后续过程中能将碳碳双键氧化成环氧基,进而和改性多氨基有机硅上氨基反应形成交联网络结构,从而提高了阻燃防霉复合地板的耐剥离性能,同时在日光灯照射下发生电子转移产生活性氧,具有光动力杀菌的效果,从而提高了阻燃防霉复合地板的防霉性能;从实施例1、2、3和对比例5的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例5的抑菌率和剥离强度高,说明了金属卟啉水解、酰化,再和对苯二胺、4-氨基苯乙烯反应形成共轭多孔聚合物,形成较大的共轭网络结构,更易发生电子转移产生活性氧,提高了金属卟啉结构的催化杀菌效果,并参与碳碳双键氧化成环氧基和改性多氨基有机硅反应交联,从而提高了阻燃防霉复合地板的防霉性能和耐剥离性能;从实施例1、2、3和对比例6的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例6的剥离强度高,说明了对多氨基有机硅进行改性,使改性多氨基有机硅不仅能参与环氧基的交联,同时能形成硅羟基连接在层状双氢氧化物上,增加了有机界面和无机界面的结合效果,从而提高了阻燃防霉复合地板的耐剥离性能;从实施例1、2、3和对比例7的实验数据比较可发现,实施例1、2、3对比对比例7的极限氧指数和剥离强度高,说明了使用改性多氨基有机硅相较于直接使用3-氨丙基三乙氧基硅烷,可以使环氧基交联形成交联网络结构,从而提高了阻燃防霉复合地板的耐剥离性能,高温时更易和层状双氢氧化物结合形成硅铝酸盐覆盖表面,从而提高了阻燃防霉复合地板的阻燃性能。
[0075]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征:


1.一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,所述阻燃防霉复合地板是由木板依次进行预处理、表面碳化、喷雾沉积后制得沉积木板,将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅涂布在沉积木板表面后进行光照、抛光制得。2.根据权利要求1所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,所述预处理是在水热条件下静置后再在高温无氧条件下静置;所述表面碳化是将石灰浆料涂布表面后用气焊进行处理;所述喷雾沉积是将混合盐溶液浸渍表面碳化木板后,再用碱液进行喷雾。3.根据权利要求1所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,所述共轭多孔聚合物是由吡咯和对醛基苯甲酸甲酯反应后再和氯化铁反应制得金属卟啉,金属卟啉水解后和氯化亚砜反应,再和对苯二胺、4-氨基苯乙烯反应制得。4.根据权利要求1所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,所述改性多氨基有机硅是由3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷反应后,再和三乙氧基硅烷反应制得。5.根据权利要求1所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,所述阻燃防霉复合地板的制备方法包括以下制备步骤:(1)预处理:将木板高压容器中,加入纯水将木板淹没,密封高压容器,在180~200℃保温40~50min,冷却至20~40℃取出,在60~70℃干燥至木材含水率为10~12%,再置于氮气氛围中,在180~220℃静置2~3h,预处理木板;(2)表面碳化:将石灰浆料按0.1~0.2g/cm2的量涂布在预处理木板表面上,将气焊氧气与乙炔的混合比调节为1~1.1,将喷出的火焰长度调节为5~7cm,用气焊的外焰对涂布石灰浆料后的预处理木板表面处理10~15min,再将表面的石灰浆料剥落,并用纯水冲洗表面10~15min,在60~70℃干燥2~3h,制得表面碳化木板;(3)喷雾沉积:将表面碳化木板置于容器中,将压力抽至80~100kpa后加入混合盐溶液将表面碳化木板浸没,再通入氮气使压力达到10~20kpa,在20~30℃静置15~20min,再取出表面碳化木板并悬空竖立,通过喷雾机将碱液以0.1~0.2g/cm2的量喷涂在表面碳化木板表面,在氮气氛围中,20~30℃静置30~40min,取出并用纯水清洗表面3~5次,在60~70℃干燥2~3h,制得沉积木板;(4)共轭多孔聚合物的制备:将水解后的金属卟啉、氯化亚砜和四氢呋喃按质量比1:8:0.1~1:12:0.2混合均匀,在40~50℃,300~500r/min搅拌反应2~3h,再升温至60~70℃继续搅拌反应2~3h,在10~30℃,60~100pa静置30~40min,制得酰化金属卟啉;将对苯二胺、4-氨基苯乙烯、酰化金属卟啉和二氯甲烷按质量比1:0.2:3:15~1:0.3:4:20混合均匀,再加入对苯二胺质量0.3~0.4倍的三乙胺,在20~30℃,300~500r/min搅拌50~60min,在20~30℃,1~2kpa静置6~8h,过滤,并用纯水和无水乙醇各洗涤3~5次,在-1~-10℃,1~10pa干燥6~8h,制得共轭多孔聚合物;(5)改性多氨基有机硅的制备:将三乙氧基硅烷、多氨基有机硅和正己烷按质量比1:3:10~1:4:14混合均匀,再加入乙基二烯丙基硅烷质量0.03~0.05的二乙烯四甲基二硅氧烷铂盐,在70~80℃,500~800r/min搅拌4~6h,在20~30℃,1~2kpa静置3~4h,制得改性多氨基有机硅;(6)表面涂布:将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅、n,n-二甲基甲酰胺、无
水乙醇和纯水按质量比5:3:3:2:2:1~7:4:4:3:3:1混合均匀,在50~60℃,800~1000r/min,搅拌30~40min,得到表面涂布液,将表面涂布液以0.3~0.5g/cm2的量均匀涂布到沉积木板表面,再将两侧涂布表面各置于室外光照下静置至表面涂布液中溶剂挥发,在置于室内环境中静置20~24h,用高速旋转的抛光轮进行抛光使表面粗糙度达到ra0.6~0.1μm,制得阻燃防霉复合地板。6.根据权利要求5所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述石灰浆料是将石灰粉和水按质量比10:3~10:4搅拌而成。7.根据权利要求5所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述混合盐溶液是将硝酸镁、硝酸铝和纯水按质量比2:1:10~3:1:15混合均匀配制而成;所述碱液是将氢氧化钠、硝酸钠和去离子水按质量比2:1:10~3:2:15混合均匀配制而成。8.根据权利要求5所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述金属卟啉的制备方法为:将吡咯、对醛基苯甲酸甲酯、乙酸三乙酯和二氯甲烷按质量比1:2:2:5~1:2:3:6混合均匀,再加入吡咯质量0.05~0.1倍的,在氮气氛围中,40~50℃的条件下反应60~80min,再加入吡咯质量5~10倍的四氯对苯醌,在60~80℃反应3~5h后浓缩结晶,并用无水乙醇洗涤3~5次,在-10~-5℃温度,5~10pa压力下干燥4~6h,制得四苯甲酸甲酯基卟啉;将氯化铁、四苯甲酸甲酯基卟啉、二氯甲烷、无水乙醇和纯水按质量比1:2:5:5:5~1:3:7:7:7混合均匀,置于以聚四氟乙烯作为内胆的高压反应釜中,在100~120℃,30~40khz超声反应6~8h,冷却至10~20℃进行过滤,并依次用无水乙醇和纯水各洗涤3~5次,在1~5℃,5~10pa的压力下干燥6~8h,制备金属卟啉。9.根据权利要求5所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述金属卟啉水解的方法为:将金属卟啉、无水乙醇、质量分数3~5%的盐酸按质量比1:3:3~1:4:4混合均匀,在50~70℃,30~40khz超声反应6~8h,在20~30℃,1~2kpa干燥6~8h。10.根据权利要求5所述的一种阻燃防霉复合地板的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述多氨基有机硅的制备方法为:在氮气气氛中将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙醇按质量比2:3:2:8~2:4:2:10混合均匀,再用质量分数3~5%的盐酸将ph调节至2.9~3.1,并在30~40℃,500~800r/min搅拌40~50min,再升温至70~75℃继续搅拌反应7~9h,再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷质量1.9~2.1倍的六甲基二硅氧烷并继续搅拌反应3~5h,在10~30℃静置8~10h,分离取油相,在10~30℃,1~10pa干燥8~10h,制备而成。

技术总结


本发明公开了一种阻燃防霉复合地板及其制备方法,涉及家装材料技术领域。本发明在制备阻燃防霉复合地板时,先将木板依次进行预处理、表面碳化、喷雾沉积后制得沉积木板,将吡咯和对醛基苯甲酸甲酯反应后再和氯化铁反应制得金属卟啉,金属卟啉水解后和氯化亚砜反应,再和对苯二胺、4-氨基苯乙烯反应制得共轭多孔聚合物,将3-氨丙基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷反应后,再和三乙氧基硅烷反应制得改性多氨基有机硅,将木蜡油、共轭多孔聚合物、改性多氨基有机硅涂布在沉积木板表面后进行光照、抛光制得阻燃防霉复合地板。本发明制备的阻燃防霉复合地板具有优良的阻燃性能、防霉性能、耐剥离性能。耐剥离性能。


技术研发人员:

潘春娟

受保护的技术使用者:

潘春娟

技术研发日:

2022.05.12

技术公布日:

2022/7/29

本文发布于:2024-09-22 11:33:43,感谢您对本站的认可!

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