光触媒悬浮液、抗粘连自清洁人造板装饰纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米二氧化钛悬浮液，其通过优化原料组分的选用和配比，有效扩大其吸收可见光的波长范围，形成表面涂层后具有高效的负离子解离能力，从而发挥更好的空气净化及杀菌效能。同时，原料组分中引入具有优异导热性和导电性的纳米氧化石墨烯，使得该悬浮液固化后具有优异的抗粘连、抗静电性能。该纳米二氧化钛悬浮液具有良好的稳定性，且制备方法简单，可操作性强，有利于工业化大规模生产。本发明专利技术还公开了一种抗粘连自清洁人造板装饰纸，其表面为喷涂的纳米二氧化钛光触媒涂层，具有高效的负离子释放能力。且制备方法具有简单、高效、环保等特点，经压贴后的人造装饰板符合JC/T2110‑2012《室内空气负离子浓度测试方法》要求。

Photocatalyst suspension, anti adhesion self cleaning artificial board decorative paper and preparation method thereof

The invention discloses a nanometer titanium dioxide suspension, through the optimization selection and formulation of raw material components, effectively expand its absorption of visible light wavelength range, with negative ion dissociation ability, the formation of surface coating, and thus play a better air purification and sterilization. At the same time, the nano graphite oxide with excellent heat conductivity and conductivity is introduced into the raw material component so that the suspension has excellent adhesion resistance and antistatic performance after curing. The nano titanium dioxide suspension has good stability, the preparation method is simple, the operability is strong, and the utility model is favorable for industrial large-scale production. The invention also discloses an anti adhesion self-cleaning board decorative paper, the surface of which is a coating of nanometer titanium dioxide photocatalyst coated with spraying, and has high negative ion releasing capability. The preparation method is simple, efficient, environmental protection and other features, the man-made decorative board is pressed after compliance with the requirements of JC/T2110 2012 \indoor air negative ion concentration test method\.

【技术实现步骤摘要】
光触媒悬浮液、抗粘连自清洁人造板装饰纸及其制备方法
本专利技术人造装饰材料领域，特别涉及一种抗粘连自带清洁的人造板装饰纸及其制备方法。
技术介绍
人们的身居环境、工作环境和生活环境中存在大量的细菌和甲醛等有机污染物对人们的身体健康带来严重危害。近年来，随着生活水平的提高，人们越来越关注疾病的预防和控制，改善家居工作环境成了大众的迫切期望和需要，这极大促进了清洁环保装饰材料的技术发展。其中人造装饰纸在家居装饰中占有分量和地位，但行业的装饰纸仍然存在质量瓶颈，特别是环保功能改性方面还处于探索阶段，市场上的产品难以完全满足人们的需要。三聚氰胺浸渍纸的生产工艺中，因其本身的工艺特点在脲醛胶和三聚氰胺胶未完全固化前含有大量的亲水基团，比如羟基（-OH）和氨基（-NH2），亲水基团容易吸收空气中的水分，使脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂部分溶解，在重力作用下使得堆垛好的上一层纸的底部和下一层纸的正面产生粘连，造成不易分离或撕裂报废的质量问题。在环境清洁功能改性方面，目前通常的方法在表面涂布的三聚氰胺胶黏剂中添加光触媒材料如纳米电气石或二氧化钛，其中纳米电气石或二氧化钛在紫外光的作用下释放负离子，分解有害污染物和杀死表面上及空气中的细菌。而传统光触媒纳米电气石或纯净的纳米二氧化钛粉末，只能吸收400nm以下的紫外光，在自然环境下，紫外光占有比例较低，不足自然光的10%，即纳米电气石和二氧化钛需要在强烈紫外线下，才能离解负离子从而分解挥发性有机物和杀死细菌，可是室内往往没有那么强的光源，开着紫外线灯的环境对人体又是有害的，所以普通的光触媒在室内起到的自清洁作用很少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种光触媒悬浮液和表面喷涂有该光触媒悬浮液的抗粘连自清洁的人造板装饰纸及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种纳米二氧化钛光触媒悬浮液，其按重量份计由如下原料组分组成：A组分：纳米二氧化钛10~30份；纳米氧化石墨烯1.5~3份；二丙二醇1~4份；聚醚改性有机硅消泡剂0.05~0.2份；分散剂2~4份；水20~40份；B组分：碱溶涨丙烯酸触变剂0.3~0.6份；炔二醇类润湿剂0.1~0.3份；一乙醇胺0.1~0.3份；水45~58份。具体地，本专利技术的光触媒悬浮液利用纳米二氧化钛电子结构所具有的特点，当其吸收太阳光或其他光源中的能量后，粒子表面的电子被激活，逸离原来的轨道，同时表面生成带正电的空穴。逸出的电子具有强还原性，空穴则具有强氧化性，两者与空气中的水气反应后会生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和氢氧自由基。活性氧、氢氧自由基一方面能将大部分有机污染物、臭气等氧化分解成无害的二氧化碳和水，从而达到降解有机污染物的作用，另一方面当遇到细菌时，直接攻击细菌的细胞，致使细菌细胞内的有机物降解，以此杀灭细菌，并使之分解。同时，纳米二氧化钛属于非溶出型材料，在降解有机污染物和杀灭菌的同时，自身不分解、不溶出，光催化效力所需条件低、作用持久，具有持久的杀菌、降解污染物效果。本专利技术的光触媒悬浮液同时利用了纳米石墨烯自身至薄、至坚、具有优异的导热性和导电性的特点。纳米石墨烯在外应力作用下抵抗变形能力大小模量可达到1T（1012）Pa。反映纳米石墨烯受力时抵抗破坏能力大小的强度为130G（（109）Pa。纳米石墨烯的热导率达5000W/（m-k），纳米石墨烯独特的载流子特性，使其电子迁移率达到2×105cm2/（V-s），超过硅的100倍，且几乎不随温度变化而变化。本专利技术在纳米二氧化钛涂层中添加纳米氧化石墨烯起到光触媒的催化剂作用，添加后一方面能有效的增加纳米二氧化钛吸收可见光的波长范围，从而增加负离子的离解数量，发挥更好的杀菌效能，另一方面由于纳米石墨烯优异的导电性赋予涂层抗静电的功能，减少灰层污物的附着。又因纳米石墨烯至薄，一佒司（合28.3455克）可被伸展覆盖28个足球场，加上六碳环非极性结构及至坚的特点，添加少量纳米石墨烯就可以使涂层具备有高硬度耐划伤、不吸潮抗粘连的效果。作为上述方案的进一步改进，A组分中的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛，采用气相法制备而成，其粒径≤10nm。化学气相沉积法（CVD）利用挥发性金属化合物的蒸气通过化学反应生成所需化合物，用气相法制备得的纳米二氧化钛粒度更细，粒子呈球形，单分散性好，可见光透过性好，表面稳定性更强，吸收可见光的能力也大大提高。作为上述方案的进一步改进，A组分中的纳米氧化石墨烯为经钛酸偶联剂修饰改性的纳米氧化石墨烯。经改性处理过的纳米氧化石墨烯能进一步提高其分散性，即可进一步提高悬浮液的稳定性。作为上述方案的进一步改进，A组分中的分散剂为阴离子型磺酸盐类表面活性剂。本专利技术优选SAMA5069分散剂，它是德国萨玛索的二氧化钛专用的一种高效分散剂，能帮助二氧化钛颗粒在剪切力的作用下分离成微细离子并能稳定下来。另外，本专利技术B组分中的碱溶涨丙烯酸触变剂在水中因为氢键的作用形成立体网状结构能有效的防止二氧化钛沉降；而炔二醇类润湿剂可起到降低悬浮液的动静态表面张力的作用，有利于喷涂时的表面流平。一种如上所述的纳米二氧化钛光触媒悬浮液的制备方法，其包括如下工艺步骤：将A组分中的各原料混合高速分散30min后经棒梢式砂磨机研磨两边备用，将B组分的碱溶涨丙烯酸加入到水中，用一乙醇胺调整pH至7.5~8范围内，再加入研磨好的A组分，混合分散均匀，控制其粘度为12~15s/（25℃、涂4杯），pH为7.5~7.8，得纳米二氧化钛光触媒悬浮液。该方法制备出的纳米二氧化钛光触媒悬浮液在24h内无分层无沉降现象，具有良好的稳定性。本专利技术所采取的另一个技术方案是：一种抗粘连自清洁人造板装饰纸，其包括自上而下具有的纳米二氧化钛光触媒涂层、三聚氰胺树脂层和基纸，所述基纸为经低甲醛脲醛树脂浸渍处理过的印刷原纸，所述纳米二氧化钛光触媒涂层由如上所述的纳米二氧化钛光触媒悬浮液喷涂而成。一种如上所述的抗粘连自清洁人造板装饰纸的制备方法，其包括如下工艺步骤：1）将印刷原纸放置于可自动牵引的浸胶生产线上，保持平直，控制线速度在25~30m/s范围内；2）印刷原纸经浸渍棍、背涂棍进行低甲醛脲醛树脂浸渍处理，再经抹平棍挤压多余的低甲醛脲醛树脂后进入烘箱干燥，烘箱温度控制在140~150℃范围内，待脲醛树脂呈固态，得基纸；3）在基纸正面涂布三聚氰胺树脂，后经烘箱干燥，烘箱温度控制在142~148℃范围内，待三聚氰胺树脂半固化，得三聚氰胺树脂层；4）在三聚氰胺树脂层上喷涂纳米二氧化钛光触媒悬浮液，后经烘箱干燥，烘箱温度控制在150~160℃范围内，得纳米二氧化钛光触媒涂层；5）将步骤4）所得的装饰纸经冷却、剪切、堆垛、包装、得成品。其中，步骤4）是在步骤3）的三聚氰胺树脂处于还没完全固化交联的状态下喷涂纳米二氧化钛光触媒悬浮液的，此时光触媒悬浮液中的溶剂会把三聚氰胺树脂部分溶解而提供一定的粘结力，使得光触媒悬浮液经烘干后其中的纳米二氧化钛和纳米氧化石墨烯可以很好的附着在三聚氰胺树脂的表面，因而纳米二氧化钛光触媒涂层不但具有良好的致密性、抗静电性能、还能起到防潮、抗粘连的作用，同时可高效吸收光能、释放负离子。作为上述方案的进一步改进，步骤2）中所述低甲醛脲醛树脂通过以下方法制备而成：按原料重量份计将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米二氧化钛光触媒悬浮液，其特征在于，按重量份计由如下原料组分组成：A组分：纳米二氧化钛                10~30份；      纳米氧化石墨烯              1.5~3份；      二丙二醇                    1~4份；      聚醚改性有机硅消泡剂        0.05~0.2份；      分散剂                      2~4份；      水                          20~40份；B组分：碱溶涨丙烯酸触变剂          0.3~0.6份；      炔二醇类润湿剂              0.1~0.3份；      一乙醇胺                    0.1~0.3份；      水                          45~58份。

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化钛光触媒悬浮液，其特征在于，按重量份计由如下原料组分组成：A组分：纳米二氧化钛10~30份；纳米氧化石墨烯1.5~3份；二丙二醇1~4份；聚醚改性有机硅消泡剂0.05~0.2份；分散剂2~4份；水20~40份；B组分：碱溶涨丙烯酸触变剂0.3~0.6份；炔二醇类润湿剂0.1~0.3份；一乙醇胺0.1~0.3份；水45~58份。2.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛光触媒悬浮液，其特征在于：A组分中的纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛，采用气相法制备而成，其粒径≤10nm。3.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛光触媒悬浮液，其特征在于：A组分中的纳米氧化石墨烯为经钛酸偶联剂修饰改性的纳米氧化石墨烯。4.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛光触媒悬浮液，其特征在于：A组分中的分散剂为阴离子型磺酸盐类表面活性剂。5.一种如权利要求1~4任一项所述的纳米二氧化钛光触媒悬浮液的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：将A组分中的各原料混合高速分散30min后经棒梢式砂磨机研磨两边备用，将B组分的碱溶涨丙烯酸加入到水中，用一乙醇胺调整pH至7.5~8范围内，再加入研磨好的A组分，混合分散均匀，控制其粘度为12~15s/25℃涂4杯，pH为7.5~7.8，得纳米二氧化钛光触媒悬浮液。6.一种抗粘连自清洁人造板装饰纸，其特征在于：包括自上而下具有的纳米二氧化钛光触媒涂层、三聚氰胺树脂层和基纸，所述基纸为经低甲醛脲醛树脂浸渍处理过的印刷原纸，所述纳米二氧化钛光触媒涂层由如权利要求1~4任一项所述的纳米二氧化钛光触媒悬浮液喷涂而成。7.一种如权利要求6所述的抗粘连自清洁人造板装饰纸的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：1）将印刷原纸放置于可自动牵引的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张赟，陆仁山，徐昆，
申请(专利权)人：广东天元汇邦新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44