一種環保裝飾材料及其生產工藝的製作方法
2023-10-06 15:03:04 1
本發明涉及裝飾材料領域，具體涉及一種環保裝飾材料及其生產工藝。
背景技術：
市場上的茶盤、茶具、浮雕或各種具有雕刻效果的裝飾板材等材料多採用單一的木質材料製作，木質原料價格昂貴，而且過多的採伐木材也會給環境帶來危害。也有採用石質、玉質材料來製作，但是普遍存在原料價格昂貴、加工不方便、製作耗時耗力、人工成本高等缺點。而且，木質材料的耐腐蝕、耐高溫、抗菌抑菌性能較差，容易遭到蟲蛀和鏽蝕。因此，需要一種成本較低，耐腐蝕、耐高溫、抗菌抑菌性能兼備的裝飾材料來滿足市場的需求。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種環保裝飾材料及其生產工藝，該裝飾材料的抗菌譜較廣，各成分綠色環保，耐高溫、耐候性、耐腐蝕性能優良，抗菌抑菌持久，生產工藝簡單可控，適合作為茶盤、茶具、浮雕等用品的裝飾材料。
本發明解決技術問題採用如下技術方案：
一種環保裝飾材料，包括如下重量份的原料：熱塑性丙烯酸樹脂50～80份、輕質碳酸鈣20～40份、納米氧化銀3～10份、氧化鋅1～6份、竹炭纖維10～18份、環氧妥爾油酸丁酯15～25份、乙二醇銻0.6～1.5份、非離子表面活性劑1～5份、抗氧化劑3～8份、矽烷偶聯劑0.5～2份。
優選地，所述裝飾材料包括如下重量份的原料：熱塑性丙烯酸樹脂68份、輕質碳酸鈣30份、納米氧化銀6份、氧化鋅3份、竹炭纖維12份、環氧妥爾油酸丁酯20份、乙二醇銻0.8份、非離子表面活性劑2份、抗氧化劑6份、矽烷偶聯劑0.8份。
優選地，所述非離子表面活性劑為月桂醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐油酸酯、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚中的一種或多種的混合物。
優選地，所述抗氧化劑為二丁基羥基甲苯、特丁基對苯二酚、硫代二丙酸二月桂酯、4-己基間苯二酚中的一種或多種的混合物。
優選地，所述矽烷偶聯劑為kh-540、kh-570、kh-590、si-602、a-151、a-172中的一種或多種的混合物。
上述環保裝飾材料的生產工藝，包括如下步驟：
（1）熱塑性丙烯酸樹脂的改性：將熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合，適量乙醇作為溶劑，加入到高壓釜中，機械攪拌，充入氮氣至壓力達到0.2～0.5mpa，80～100℃反應2～3小時，升溫至120～150℃反應1～2小時，放出氣體使壓力達到0.04～0.06mpa後，升溫至200～220℃反應20～30min後得到改性熱塑性丙烯酸樹脂；
（2）裝飾材料的加工成型：將改性熱塑性丙烯酸樹脂、竹炭纖維、輕質碳酸鈣、環氧妥爾油酸丁酯、非離子表面活性劑、抗氧化劑、矽烷偶聯劑在40～50℃、600～800rpm/min的條件下混合攪拌均勻，混合物輸送到雙螺杆擠出機中擠出造粒，擠出後切粒得到該環保裝飾材料。
優選地，所述步驟（1）乙醇的用量為熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合物質量的5～8倍。
優選地，所述步驟（2）雙螺杆擠出機的長徑比為40:1，擠出壓力為10～20mpa。
優選地，所述步驟（2）擠出造粒的升溫分為三個階段：第一階段150～180℃，第二階段200～220℃，第三階段225～250℃。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
（1）本發明的環保裝飾材料，各成分安全無毒，通過熱塑性丙烯酸樹脂改性、擠出成型等工藝合成。製備的裝飾材料抗菌譜較廣，可以有效地抑制環境中的細菌、黴菌等微生物的生長，耐高溫、耐候性、耐腐蝕性優良，抗菌抑菌持久，適合作為茶盤、茶具、浮雕等用品的裝飾材料。
（2）本發明的環保裝飾材料中，以粘結性能良好、耐化學的熱塑性丙烯酸樹脂為主要成分，用抗腐蝕、抗菌抑菌的氧化銀和縮聚反應催化劑乙二醇銻作為催化劑，改善了熱塑性丙烯酸樹脂的粘結性、抗菌性和阻燃性能。
（3）本發明的環保裝飾材料，改性後的熱塑性丙烯酸樹脂進一步結合殺菌抑菌、吸附性強的竹炭纖維，顆粒細小、比表面積大的輕質碳酸鈣，有效提高樹脂光澤度、硬度、耐候性的環氧妥爾油酸丁酯，混合擠出切粒後得到需要的裝飾材料。該生產工藝不會影響材料的力學性能，且穩定易重複。
具體實施方式
以下結合具體實施例對發明作進一步詳細的描述。
實施例1
一種環保裝飾材料，包括如下重量的原料：熱塑性丙烯酸樹脂68g、輕質碳酸鈣30g、納米氧化銀6g、氧化鋅3g、竹炭纖維12g、環氧妥爾油酸丁酯20g、乙二醇銻0.8g、非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚2g、抗氧化劑特丁基對苯二酚6g、矽烷偶聯劑si-6020.8g。
上述環保裝飾材料的生產工藝，包括如下步驟：
（1）熱塑性丙烯酸樹脂的改性：將熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合，適量乙醇作為溶劑，加入到高壓釜中，機械攪拌，充入氮氣至壓力達到0.2～0.5mpa，86℃反應2.2小時，升溫至130℃反應1.5小時，放出氣體使壓力達到0.04～0.06mpa後，升溫至210℃反應26min後得到改性熱塑性丙烯酸樹脂；其中，乙醇的用量為熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合物質量的5.8倍。
（2）裝飾材料的加工成型：將改性熱塑性丙烯酸樹脂、竹炭纖維、輕質碳酸鈣、環氧妥爾油酸丁酯、非離子表面活性劑、抗氧化劑、矽烷偶聯劑在42℃、600rpm/min的條件下混合攪拌均勻，混合物輸送到雙螺杆擠出機中擠出造粒，擠出後切粒得到該環保裝飾材料。其中，雙螺杆擠出機的長徑比為40:1，擠出壓力為10～20mpa；擠出造粒的升溫分為三個階段：第一階段150～180℃，第二階段200～220℃，第三階段225～250℃。
實施例2
一種環保裝飾材料，包括如下重量的原料：熱塑性丙烯酸樹脂70g、輕質碳酸鈣26g、納米氧化銀7g、氧化鋅3g、竹炭纖維12g、環氧妥爾油酸丁酯22g、乙二醇銻1.2g、非離子表面活性劑脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚3g、抗氧化劑二丁基羥基甲苯6g、矽烷偶聯劑kh-5700.8g。
上述環保裝飾材料的生產工藝，包括如下步驟：
（1）熱塑性丙烯酸樹脂的改性：將熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合，適量乙醇作為溶劑，加入到高壓釜中，機械攪拌，充入氮氣至壓力達到0.2～0.5mpa，90℃反應2.8小時，升溫至140℃反應1.6小時，放出氣體使壓力達到0.04～0.06mpa後，升溫至208℃反應25in後得到改性熱塑性丙烯酸樹脂；其中，乙醇的用量為熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合物質量的6.5倍。
（2）裝飾材料的加工成型：將改性熱塑性丙烯酸樹脂、竹炭纖維、輕質碳酸鈣、環氧妥爾油酸丁酯、非離子表面活性劑、抗氧化劑、矽烷偶聯劑在45℃、700rpm/min的條件下混合攪拌均勻，混合物輸送到雙螺杆擠出機中擠出造粒，擠出後切粒得到該環保裝飾材料。其中，雙螺杆擠出機的長徑比為40:1，擠出壓力為10～20mpa；擠出造粒的升溫分為三個階段：第一階段150～180℃，第二階段200～220℃，第三階段225～250℃。
實施例3
一種環保裝飾材料，包括如下重量的原料：熱塑性丙烯酸樹脂72g、輕質碳酸鈣36g、納米氧化銀5g、氧化鋅3g、竹炭纖維16g、環氧妥爾油酸丁酯20g、乙二醇銻1.1g、非離子表面活性劑月桂醇聚氧乙烯醚2.6g、抗氧化劑特丁基對苯二酚4g、矽烷偶聯劑a-1721.2g。
上述環保裝飾材料的生產工藝，包括如下步驟：
（1）熱塑性丙烯酸樹脂的改性：將熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合，適量乙醇作為溶劑，加入到高壓釜中，機械攪拌，充入氮氣至壓力達到0.2～0.5mpa，92℃反應2.2小時，升溫至125℃反應1.5小時，放出氣體使壓力達到0.04～0.06mpa後，升溫至210℃反應25min後得到改性熱塑性丙烯酸樹脂；其中，乙醇的用量為熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合物質量的7倍。
（2）裝飾材料的加工成型：將改性熱塑性丙烯酸樹脂、竹炭纖維、輕質碳酸鈣、環氧妥爾油酸丁酯、非離子表面活性劑、抗氧化劑、矽烷偶聯劑在50℃、800rpm/min的條件下混合攪拌均勻，混合物輸送到雙螺杆擠出機中擠出造粒，擠出後切粒得到該環保裝飾材料。其中，雙螺杆擠出機的長徑比為40:1，擠出壓力為10～20mpa；擠出造粒的升溫分為三個階段：第一階段150～180℃，第二階段200～220℃，第三階段225～250℃。
實施例4
一種環保裝飾材料，包括如下重量的原料：熱塑性丙烯酸樹脂80g、輕質碳酸鈣36g、納米氧化銀9g、氧化鋅5g、竹炭纖維14g、環氧妥爾油酸丁酯22g、乙二醇銻1.5g、非離子表面活性劑脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚4.2g、抗氧化劑4-己基間苯二酚5.8g、矽烷偶聯劑a-1511.4g。
上述環保裝飾材料的生產工藝，包括如下步驟：
（1）熱塑性丙烯酸樹脂的改性：將熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合，適量乙醇作為溶劑，加入到高壓釜中，機械攪拌，充入氮氣至壓力達到0.2～0.5mpa，100℃反應2小時，升溫至120℃反應2小時，放出氣體使壓力達到0.04～0.06mpa後，升溫至220℃反應20min後得到改性熱塑性丙烯酸樹脂；其中，乙醇的用量為熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合物質量的5倍。
（2）裝飾材料的加工成型：將改性熱塑性丙烯酸樹脂、竹炭纖維、輕質碳酸鈣、環氧妥爾油酸丁酯、非離子表面活性劑、抗氧化劑、矽烷偶聯劑在50℃、600rpm/min的條件下混合攪拌均勻，混合物輸送到雙螺杆擠出機中擠出造粒，擠出後切粒得到該環保裝飾材料。其中，雙螺杆擠出機的長徑比為40:1，擠出壓力為10～20mpa；擠出造粒的升溫分為三個階段：第一階段150～180℃，第二階段200～220℃，第三階段225～250℃。
實施例5
一種環保裝飾材料，包括如下重量的原料：熱塑性丙烯酸樹脂80g、輕質碳酸鈣27g、納米氧化銀10g、氧化鋅6g、竹炭纖維18g、環氧妥爾油酸丁酯25g、乙二醇銻1.5g、非離子表面活性劑山梨醇酐油酸酯5g、抗氧化劑硫代二丙酸二月桂酯7g、矽烷偶聯劑kh-5402g。
上述環保裝飾材料的生產工藝，包括如下步驟：
（1）熱塑性丙烯酸樹脂的改性：將熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合，適量乙醇作為溶劑，加入到高壓釜中，機械攪拌，充入氮氣至壓力達到0.2～0.5mpa，80℃反應2.2小時，升溫至120℃反應2小時，放出氣體使壓力達到0.04～0.06mpa後，升溫至200℃反應30min後得到改性熱塑性丙烯酸樹脂；其中，乙醇的用量為熱塑性丙烯酸樹脂、納米氧化銀、氧化鋅、乙二醇銻混合物質量的6倍。
（2）裝飾材料的加工成型：將改性熱塑性丙烯酸樹脂、竹炭纖維、輕質碳酸鈣、環氧妥爾油酸丁酯、非離子表面活性劑、抗氧化劑、矽烷偶聯劑在50℃、800rpm/min的條件下混合攪拌均勻，混合物輸送到雙螺杆擠出機中擠出造粒，擠出後切粒得到該環保裝飾材料。其中，雙螺杆擠出機的長徑比為40:1，擠出壓力為10～20mpa；擠出造粒的升溫分為三個階段：第一階段150～180℃，第二階段200～220℃，第三階段225～250℃。
對上述實施例1～5製備的裝飾材料進行了抗菌率的測試，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌率均達到了99.8%以上，而且除臭效果良好，達到了99.5%以上。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，也應視為本發明的保護範圍。