本發(fā)明涉及裝飾材料，具體是一種防水耐磨的面板材料及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑裝飾、交通運輸及電子設(shè)備等領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅芤蟮娜找嫣嵘?，兼具高強度、防水性與耐磨性的面板材料成為行業(yè)亟需突破的技術(shù)方向。傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂基材料雖具備優(yōu)異的機械強度與耐化學性，但其脆性高、抗老化性能不足，且在長期摩擦或潮濕氧化的環(huán)境下易出現(xiàn)表面粉化、開裂等問題。

2、基于此，為了更好的適應(yīng)日常實際需要，本發(fā)明將通過對環(huán)氧樹脂改性以及樹脂復配等方法，綜合制備得到一種新型面板材料，在改善其防水、耐磨性能的同時，對其耐候性、韌性等均進行一定改善，使其具有更好的應(yīng)用空間，具有重要實際意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種防水耐磨的面板材料及其制造方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種防水耐磨的面板材料，其原料包括以下組分：按質(zhì)量份數(shù)計，環(huán)氧樹脂?20~35份、改性劑2~6份、聚氨酯?10~20份、相容劑?5~10份、改性填料?5~15份、固化劑a?2~4份、固化劑b?4~6份、消泡劑?1~2份、丙酮?40份。

4、進一步地，所述改性劑的制備方法為：（1）氮氣保護下，將氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、二碳酸二叔丁酯、三乙胺、無水乙醇加入到反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌水浴調(diào)節(jié)溫度至0~20℃后，回流反應(yīng)6~24h，結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)體系自然恢復至室溫后，依次采用5~10wt%的鹽酸水溶液、飽和碳酸氫鈉水溶液、去離子水對反應(yīng)溶液進行洗滌，干燥，旋蒸，得到預處理氨丙基封端聚二甲基硅氧烷；（2）將木質(zhì)素、5~15wt%的氫氧化鈉水溶液加入到反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌加熱至60~90℃后，恒溫攪拌反應(yīng)20~60min，再向反應(yīng)體系內(nèi)加入γ-氨丙基三乙氧硅烷，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)1~6h，結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)體系自然恢復至室溫后，向其中加入20wt%的鹽酸水溶液，調(diào)節(jié)ph至2~3，離心，析出沉淀，分離純化，得到氨基化木質(zhì)素；（3）氮氣保護下，將預處理氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、n,n’-二羰基二咪唑、二氯甲烷加入到反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌加熱至70~85℃后，恒溫攪拌反應(yīng)1~6h，再向反應(yīng)體系中加入氨基化木質(zhì)素，繼續(xù)恒溫攪拌反應(yīng)2~12h，結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)體系自然恢復至室溫后，加入三氟乙酸，室溫下攪拌反應(yīng)6~24h，旋蒸，得到改性劑。

5、進一步地，所述氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、二碳酸二叔丁酯、三乙胺三者摩爾比為1:(0.4~0.6):(1~1.5)；其中，氨丙基封端聚二甲基硅氧烷的分子量為400~1000。

6、進一步地，所述木質(zhì)素、γ-氨丙基三乙氧基硅烷兩者質(zhì)量比為1:(0.05~0.1)。

7、進一步地，所述改性劑制備所需原料，包括以下組分：按質(zhì)量份數(shù)計，預處理氨丙基封端聚二甲基硅氧烷?4~6份、n,n’-二羰基二咪唑?0.8~1.2份、氨基化木質(zhì)素?1.2~2.5份、三氟乙酸?0.5~1份、二氯甲烷?25份。

8、進一步地，所述相容劑的制備方法為：（1）將二異氰酸酯、辛酸亞錫加入到反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌加熱至50~80℃后，恒溫攪拌混合10~30min；再向反應(yīng)體系內(nèi)加入2,3-二羥基丙烯酸丙酯、對苯二酚，恒溫攪拌反應(yīng)1~3h；接著向反應(yīng)體系內(nèi)加入聚酯二元醇，恒溫攪拌反應(yīng)1~6h，降溫備用；（2）向（1）中加入丙酮、不飽和單體，攪拌混合均勻后，攪拌升溫至60~85℃，再向反應(yīng)體系中滴加過氧化二異丙苯，恒溫攪拌反應(yīng)2~12h，結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)體系自然恢復至室溫后，得到相容劑。

9、進一步地，所述相容劑制備所需原料，包括以下組分：按質(zhì)量份數(shù)計，二異氰酸酯5份、2,3-二羥基丙烯酸丙酯?0.5~1.5份、聚酯二元醇?1.5~2.5份、辛酸亞錫?0.05~0.1份、對苯二酚?0.05~0.1份、不飽和單體?4~8份、過氧化二異丙苯?0.05~0.1、丙酮?20份。

10、進一步地，所述二異氰酸酯包括但不限于甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種的組合。

11、進一步地，所述聚酯二元醇包括但不限于聚己二酸乙二醇酯、聚乙二酸一縮二乙二醇酯、聚乙二酸新戊二醇酯中的至少一種，其分子量為1000~2000。

12、進一步地，所述不飽和單體包括但不限于丙烯酸、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酰胺、丙烯酸丁酯中的一種或多種的組合。

13、進一步地，所述改性填料的制備方法為：（1）將γ-氨丙基三乙氧硅烷、去離子水、無水乙醇加入到反應(yīng)容器內(nèi)，攪拌混合均勻，并加入醋酸調(diào)節(jié)ph至4.5~6，繼續(xù)攪拌混合10~20min，得到硅烷水解液；將填料分散到無水乙醇中，得到填料分散液；（2）將填料分散液加熱至50~60℃后，向其中緩慢滴加硅烷水解液，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌6~12h，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到改性填料。

14、進一步地，所述填料、γ-氨丙基三乙氧硅烷兩者質(zhì)量比為1:(0.05~0.1)。

15、進一步地，所述γ-氨丙基三乙氧硅烷、去離子水、無水乙醇三者質(zhì)量比為1:1:10。

16、進一步地，所述填料為納米顆粒和納米纖維組成的混合填料。

17、進一步地，本發(fā)明實施例中，所述填料優(yōu)選納米二氧化硅、碳纖維兩者以質(zhì)量比1:1組成的混合填料。

18、進一步地，所述固化劑a為咪唑類固化劑，包括2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的任一種。

19、進一步地，所述固化劑b為異氰酸酯類固化劑，包括甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的任一種。

20、進一步地，所述防水耐磨的面板材料的制造方法，其具體過程為：（1）先將環(huán)氧樹脂、丙酮、改性劑加入到攪拌機內(nèi)，攪拌混合1~6h；再將聚氨酯、相容劑加入到攪拌機內(nèi)，攪拌混合1~3h；接著將改性填料加入到攪拌機內(nèi)，攪拌混合30~60min；然后將固化劑a、固化劑b、消泡劑加入到攪拌機內(nèi)，攪拌混合1~3h，最終得到混合料；（2）將混合料注入模具，在90~110℃下干燥固化1~3h，得到面板材料。

21、進一步地，所述面板材料中還可以設(shè)置纖維布，設(shè)置方法為：在模具中間水平固定相應(yīng)尺寸大小的纖維布后，再將混合料注入到模具內(nèi)，干燥，固化成型，得到設(shè)置有纖維布的面板材料。

22、由于環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的防水、耐磨性能，因此，本發(fā)明中設(shè)計將其作為面板材料的主要原料，并協(xié)同其它原料一同制備得到一種性能優(yōu)異的防水耐磨面板。同時發(fā)明人又考慮到環(huán)氧樹脂的韌性和抗氧化較差，若直接將其作為原料加工制成面板，所制得的面板極易發(fā)生斷裂，且其耐候性較差，綜合使得制備得到的面板具有較低的使用壽命。基于此，本發(fā)明先考慮對環(huán)氧樹脂進行改性處理，增強環(huán)氧樹脂的韌性和抗氧化性，以達到增強面板使用壽命的目的。本發(fā)明中制備了一種改性劑，先對氨丙基封端聚二甲基硅氧烷進行boc保護預處理，使其鏈端上的一個氨基得到保護，通過使n,n’-二羰基二咪唑作為橋梁，進而將預處理氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、氨基化木質(zhì)素連接在一起，經(jīng)boc脫保護，制備得到。所述改性劑中含有聚二甲基硅氧烷鏈端、木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，其中聚二甲基硅氧烷鏈端可以改善環(huán)氧樹脂的韌性以及提高環(huán)氧樹脂的防水性，木質(zhì)素中則能夠賦予環(huán)氧樹脂一定的抗氧化性能，使其具有一定耐候性；另外，由于boc保護使得改性劑上還含有氨基，其能夠在后續(xù)與環(huán)氧樹脂混合過程中，與環(huán)氧樹脂發(fā)生結(jié)合，實現(xiàn)環(huán)氧樹脂的有效改性。

23、聚氨酯同樣具有優(yōu)異的防水、耐磨性能，其耐磨性能更是優(yōu)于環(huán)氧樹脂，此外聚氨酯具有還具有優(yōu)異的韌性，若將其與改性環(huán)氧樹脂復配，無疑可以制備得到性能更為優(yōu)異的面板。因此發(fā)明人進一步考慮引入聚氨酯，使其與改性劑協(xié)同，對環(huán)氧樹脂進行增強改性。但考慮到兩者相容性存在差異，為了更好地制備得到一種防水、耐磨、韌性等綜合性能更為優(yōu)異的面板材料，本發(fā)明中進一步制備了相容劑。同樣為了增強進一步改善面板材料的相關(guān)性能，本發(fā)明中還進一步添加了改性填料。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：

25、（1）本發(fā)明中通過n,n’-二羰基二咪唑?qū)北舛司鄱谆柩跬榕c氨基化木質(zhì)素連接在一起，該改性劑可對環(huán)氧樹脂進行有效改善，既能夠降低其吸水性，同時還能夠改善環(huán)氧樹脂的抗氧化性；

26、（2）本發(fā)明中的相容劑含有與聚氨酯相似的結(jié)構(gòu)以及聚丙烯酯鏈端，其能夠極大地促進聚氨酯與環(huán)氧樹脂的相容；

27、（3）本發(fā)明中的改性填料由納米顆粒和納米纖維混合組成，其中納米顆粒主要起到增強面板材料耐磨性能的作用，納米纖維主要起到增強面板材料韌性的作用，且兩者還能夠在一定程度上改善面板材料耐候性的作用。

28、綜上所述，本發(fā)明通過改性劑、聚氨酯、相容劑、改性填料的四者協(xié)同作用，綜合制備得到了一種防水、耐磨、耐候性、韌性等綜合性能優(yōu)異的面板材料。