用于生产模制厨房和浴室室内装饰物品的自清洁复合材料制造技术

一种自清洁复合材料，其包含以下组合物：50重量％～85重量％的三水合氧化铝(ATH)类矿物填充料；10％～30％的包含聚酯树脂的交联聚合物；相对于交联聚合物的重量以0.05％～5％的重量百分比分散在交联聚合物中的光催化性二氧化钛(TiO2)；用于锚定在光催化性TiO2与交联聚合物之间的相容剂，其中所述TiO2的锚定相容剂是硅烷；和交联单体，用于通过热或化学聚合获得交联聚合物的网状结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产模制厨房和浴室室内装饰物品的自清洁复合材料
本工业专利技术的专利申请涉及一种用于生产模制厨房和浴室室内装饰物品的自清洁复合材料，该物品例如为水槽、工作台、盥洗盆、浴缸、室内装饰物等。
技术介绍
以相同申请人名义的WO2013/017651专利申请公开了一种自清洁复合材料，其具有包含石英类矿物填充料(charge)和光催化性纳米二氧化钛(TiO2)的组合物，所述组合物混合在含甲基丙烯酸甲酯MMA和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的甲基丙烯酸浆液中。将这种组合物与一些矿物填充料和其它化学品混合，并将所得混合物浇铸或注入到模具中以通过聚合获得成品。使用石英类矿物和由一种单体和一种聚合物组成的甲基丙烯酸浆液的上述专利申请WO2013/017651公开了一种材料，其还能使用在需要高机械阻力的厨房应用中，因为表面经历由厨房工具如平底锅、砧板、刀具和餐具造成的高的机械、化学和物理应力。然而，根据WO2013/017651获得的产品具有热硬化材料的典型特征；当液体混合物聚合并变成固体复合材料时，在模制期间赋予表面和形状。产品的表面完全均匀，产品可以随时使用，无需任何额外的处理。然而，在从模具中取出产品之后，不可能进行修理或抛光操作。钻孔或切割操作必须使用具有MOHS10硬度的工业金刚石工具的机器进行，因为它们的硬度必须高于MOHS硬度约为7的石英。因此，石英矿物填充料使最终产品非常硬，不具有可锻性和复杂的可模塑性。术语“可模塑性”表示根据现有技术将树脂转变成复合材料。由硬质材料制成的模制制品的制造商使用石英作为矿物填充料，因为表面必须经受撞击、冲击和表面刮擦。因此，如果最终产品损坏或故障，则无法修复。含有MMA的甲基丙烯酸浆液需要复杂的模制技术诀窍；事实上，必须使用特殊的模具和精细的模制工艺。此外，由于存在交联剂，石英矿物填充料和含有MMA的甲基丙烯酸浆液的混合物产生高度化学键合和高度交联的石英矿物填充料的网状结构，因此使得最终产品不能热成型或加工。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供一种用于制造厨房和浴室室内装饰产品的自清洁复合材料来消除现有技术的缺点，该产品足够柔软并且易成形从而易于加工和修理。本专利技术的另一个目的是提供一种自清洁复合材料，其可以用特别简单的模具和简单的成型工艺来容易地热成型和模制。本专利技术的另一个目的是提供一种自清洁复合材料，其本质上有光催化性、有效、高效，同时环境友好并且对人和环境无毒。这些目的通过根据具有独立权利要求1的特征的本专利技术来实现。在本说明书中，百分比被认为是相对于最终产品的重量百分数，除非指明了百分比。根据本专利技术的复合材料具有以下组合物：50～85重量％大小为10～50微米的三水合氧化铝(ATH)基矿物填充料，10～30％的聚酯树脂；相对于聚酯树脂的重量以0.05～5％的重量百分比分散在甲基丙烯酸浆液中的光催化性二氧化钛(TiO2)；相容剂，如硅烷，用于将光催化性TiO2锚定在聚酯树脂上；和交联单体，用于获得聚酯树脂或混合物的网状结构。优选地，聚酯树脂可单独使用。事实上，聚酯树脂可以在室温下用已知的催化剂容易地聚合。聚酯树脂的成型工艺简单，需要简单便宜的模具。进行了一些实验测试后，申请人发现使用聚酯树脂也可以获得TiO2的网状结构。此外，聚酯树脂是稳定的，并且在添加TiO2之后也保持稳定。有利地，可使用POLYLITE32166-16REICHHOLD型的聚酯树脂。32166是一种聚酯树脂，其基于间苯二甲酸和新戊二醇，具有低粘度，高固含量和低含量苯乙烯。32166聚酯树脂是用于生产不需要用凝胶涂层覆盖的材料而开发的浇铸树脂。这些树脂是硬质的，具有中等反应性和低粘度。它们是紫外线稳定的。32166聚酯树脂可以经受由水引起的变质，具有良好的耐污渍性，热变形温度非常高，热冲击性能高，对许多有机和无机溶液和溶剂的耐受性高。可以使用聚酯树脂和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的混合物来代替聚酯树脂。聚酯树脂耐光性差，长时间暴露于紫外线辐射后易发黄。向聚酯树脂中添加MMA百分比(0.5～15％)会降低或几乎消除这种现象。在聚酯中使用MMA使得复合材料的结构在机械特性方面表现更好。此外，使用MMA减少聚酯产品的后固化时间，因为与通常用于聚酯树脂中的苯乙烯相比，MMA更显著地增强了聚合过程中的交联。然而，混合物中MMA的重量百分比必须低于混合物总重量的15％。因此，相对于混合物的总重量，聚酯树脂的量必须高于85％。这保证了与聚酯树脂有关的上述优点。三水合氧化铝(ATH)的MOHS硬度低于5，从而使得最终产品足够柔软、可锻、可修复且可加工，就像木材，也就是说通过木匠通常使用的工具可加工。鉴于上述情况，如果最终产品损坏，则可以通过机械操作(例如研磨和填充特殊胶水，所述胶水可以在硬化后进行喷砂和抛光)来修复所述损坏，从而完美地修复损坏、破裂或有缺陷的部分。三水合氧化铝(ATH)必须具有10～50微米的尺寸，以便具有均匀的致密材料，其具有适合于在模具中低压铸造的流变性，而没有矿物填充料没有沉降或沉降梯度。虽然TiO2可以与聚酯树脂形成有效的网状结构，但是在使用ATH时，需要检查所述网状结构是否阻止最终产品的热成型性和使用合适的胶水或填料的易修复性。实验测试表明，模制后获得的最终产品仍然是可热成型的。任选地，可以以相对于组合物为2％至15％的量向组合物中加入尺寸小于0.1mm的硅质型(SiO2)的矿物填充料。例如，在硅质型(SiO2)的矿物填充料中可以使用方英石、硅酸钙、硅灰石和/或长石，实心和中空(开通的)玻璃微球。可以使用的非金属矿物填充料包括白色滑石、石英砂、硅质砂、碳酸盐砂、碳酸钙、大理石颗粒、通孔石英、重晶石、高岭土、水合氧化铝、水合硼酸钙、三水合氧化铝、云母、氧化铝、倍半氧化铝、氧化镁、硅灰石、长石、原始研磨玻璃、以及实心和中空(开通的)玻璃微球。此外，可以加入原始或回收的矿物填充料。矿物填充料的回收源自加工ATH材料、石英陶瓷和回收玻璃的填充料，或源自地下水槽废料的填充料。通过混合组合物的材料获得分散体，该组合物含有化学地并且紧密地结合到组合物结构上的光催化性纳米TiO2，从而使表面和内部的整个分散体具有光催化性。通过聚合所述分散体获得的产物是带有软矿物填充料的聚酯树脂(MOHS硬度低于5)的复合材料。这种产品是一种高度创新的产品，目前市场上没有先例，因为它是一种柔软的产品，除了具有特殊的固有光催化性能外，还可以轻松加工、修复和热成型。必须认为，聚酯树脂不需要任何特殊的模制技术诀窍或技能，因为这种技术已被研究和使用多年。聚酯树脂的模制使用简单的系统和已知的催化剂。用于处理所述聚酯分散体的模具的制作非常简单(使用环氧树脂或聚酯树脂或具有玻璃纤维增强材料的聚乙烯)，不用结构化并且有利地是廉价的。使用三水合氧化铝(ATH)作为矿物填充料，最终产品是一种复合材料，其可以很容易地与普通木匠工具如锯子一起使用；此外，表面可以用普通的喷砂和抛光纸喷砂或抛光。表面可以切割、磨圆、填充、抛光、热成型、穿孔、喷砂和胶合。作为非常易于加工的韧性树脂，根据本专利技术的产品具有独特的性质，其允许形成没有结或具有几乎无法察觉的结的表面。天鹅绒般的表面令人视觉愉悦、触感温暖。表面可以用普通柔和的研磨性清洁剂和研磨性海绵更新并恢复到原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洁复合材料，其包含以下组合物：‑50重量％～85重量％的矿物填充料；‑10～30％的聚合物；‑相对于交联聚合物的重量以0.05％～5％的重量百分比分散在交联聚合物中的光催化性二氧化钛(TiO2)；‑用于锚定在光催化性TiO2与交联聚合物之间的相容剂，其中所述TiO2的锚定相容剂是硅烷；和‑交联单体，用于获得聚合物的交联，其特征在于所述矿物填充料包含三水合氧化铝(ATH)，所述交联聚合物包含聚酯树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.06 IT 1020150000141191.一种自清洁复合材料，其包含以下组合物：-50重量％～85重量％的矿物填充料；-10～30％的聚合物；-相对于交联聚合物的重量以0.05％～5％的重量百分比分散在交联聚合物中的光催化性二氧化钛(TiO2)；-用于锚定在光催化性TiO2与交联聚合物之间的相容剂，其中所述TiO2的锚定相容剂是硅烷；和-交联单体，用于获得聚合物的交联，其特征在于所述矿物填充料包含三水合氧化铝(ATH)，所述交联聚合物包含聚酯树脂。2.根据权利要求1所述的自清洁复合材料，其中所述三水合氧化铝(ATH)具有10～50微米的粒度。3.根据权利要求1或2所述的自清洁复合材料，其中甲基丙烯酸甲酯(MMA)以低于聚酯树脂和甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合物重量的15％的重量百分比加入到所述聚酯树脂中4.根据前述权利要求中任一项所述的自清洁复合材料，其中所述硅烷是甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲酯，所述硅烷相对于光催化性TiO2为两倍量。5.根据前述权利要求中任一项所述的自清洁复合材料，其中所述组合物还包含硅烷化催化剂，例如异丙胺(IPA)和/或甲基丙烯酸(AMA)。6.根据前述权利要求中任一项所述的自清洁复合材料，其中所述光催化性二氧化钛是锐钛矿形式，并且为具有小于300nm的粒度的粉末。7.根据前述权利要求中任一项所述的自清洁复合材料，其特征在于所述交联单体包含乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDM)，四乙二醇醇甲基丙烯酸酯(TEGDM)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·布乔拉齐奥，M·S·皮亚内西，S·罗西尼，
申请(专利权)人：德尔塔股份责任有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT