一种耐磨地暖地板及其制备方法与流程

专利2026-05-14  8


本发明涉及地板制造,具体涉及一种耐磨地暖地板及其制备方法。


背景技术:

1、耐磨地暖地板是一种结合了地暖技术和地板耐磨特性的新型地面装饰材料。它不仅提供了舒适的室内温度调节功能,还具有较高的耐用性和美观性。传统的地板材料包括木材、瓷砖、石材等,每种材料都有其特定的热传导性能和耐磨性,然而这些材料的耐磨性有限,这就导致地板材料的使用寿命有限,因此,通常需要采用特殊的表面处理或添加耐磨层来提高其耐用性。

2、以木材为基材的地暖地板,通常需要在木地板表面添加耐磨层来提高其耐磨性,而耐磨层通常是由耐磨涂料涂覆在木地板表面形成。耐磨涂料一般包括聚氨酯涂料、丙烯酸酯涂料、环氧树脂涂料等,相较于其他耐磨涂料,聚氨酯涂料更适合应用在木地板表面,这是由于聚氨酯涂料不仅具有优异的耐磨性、耐压、耐冲击性能,还具有优异的弹性和柔韧性,能够有效地缓解因地暖产生的木地板膨胀和收缩,从而保护木地板不受损害,保持木地板的美观和耐用性。此外,考虑到地暖地板还需要一定的导热性、耐热性、阻燃性以及耐水性,需要对传统聚氨酯涂料进行改性处理,将其涂覆在木地板表面,开发出一种具有优异的耐磨性、导热性、耐热性、阻燃性以及耐水性的地暖地板。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种耐磨地暖地板及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种耐磨地暖地板,包括基材层和耐磨层,所述基材层为岩木板材,所述耐磨层是由耐磨聚氨酯涂料均匀涂敷在岩木板材表面所得;

4、所述耐磨聚氨酯涂料,包括以下重量份的原料:改性聚氨酯乳液40-50份,增强填料5-8份,氧化锌3-5份,硅烷偶联剂1-3份,消泡剂0.1-0.5份,增稠剂0.5-1份,流平剂0.2-0.6份,去离子水5-10份,成膜助剂0.2-1份;

5、所述改性聚氨酯乳液由以下步骤制备:

6、步骤a1、将5-氨基间苯二甲酸和三乙胺分散在二氯甲烷中,并在0-5℃下加入氯代磷酸二苯酯,然后升温至室温搅拌反应12-16h,过滤、洗涤、干燥,即得端羧基产物;

7、步骤a2、将4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、端羧基产物和聚磷酸搅拌均匀,并升温至100-110℃搅拌反应30-50min,再升温至200-210℃反应2-3h,过滤,收集沉淀,并将沉淀置于10wt%碳酸钠水溶液中浸泡12h,再过滤、洗涤、干燥,即得功能化扩链剂;

8、步骤a3、在氮气条件下,将聚酯多元醇(desmophen 1652)在120℃下处理3h,降温至90℃,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,混合搅拌30-40min后,再加入功能化扩链剂继续反应2.5-3.5h,即得聚氨酯预聚物;

9、步骤a4、将羟基硅油分散在四氢呋喃中,再加入聚氨酯预聚物,在氮气、60℃下反应2.5-3.5h后,于80-90℃下蒸馏除去四氢呋喃,再加入去离子水搅拌均匀,即得改性聚氨酯乳液;

10、进一步地,步骤a1中5-氨基间苯二甲酸、三乙胺、二氯甲烷和氯代磷酸二苯酯的用量比为0.051-0.153mol:0.05-0.15mol:200ml:0.05-0.15mol;

11、进一步地,步骤a2中4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、端羧基产物、聚磷酸和碳酸钠水溶液的用量比为0.02-0.06mol:0.01-0.03mol:16-50g:100ml;

12、进一步地,步骤a3中聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和功能化扩链剂的用量比为0.1mol:0.13-0.17mol:0.0005-0.001mol:0.01-0.03mol;

13、进一步地,步骤a4中羟基硅油、四氢呋喃、聚氨酯预聚物和去离子水的用量比为1-3g:50ml:10-15g:15-20ml。

14、所述增强填料由以下步骤制备:

15、步骤b1、将硫代乙酰胺和钼酸钠在去离子水中分散均匀,加入石墨烯纳米片搅拌30min,转移至高压釜中,并于180-220℃下反应18-24h,冷却至室温,洗涤、干燥,即得石墨烯/mos2复合材料;

16、步骤b2、将石墨烯/mos2复合材料在去离子水中超声分散30-50min,加入十六烷基三甲基溴化铵搅拌10min,再超声分散1-3h,待反应结束后,过滤、洗涤、干燥,即得增强填料;

17、进一步地,步骤b1中硫代乙酰胺、钼酸钠、去离子水和石墨烯纳米片的用量比为0.3-0.9g:0.15-0.45g:100ml:0.05-0.15g;

18、进一步地,步骤b2中石墨烯/mos2复合材料、去离子水和十六烷基三甲基溴化铵的用量比为2g:50ml:0.1-0.5g。

19、一种耐磨地暖地板的制备方法包括以下步骤:

20、步骤s1、按重量份称取原料,向改性聚氨酯乳液加入去离子水、增强填料、氧化锌、硅烷偶联剂,消泡剂、增稠剂、流平剂和成膜助剂,搅拌分散后,即得耐磨聚氨酯涂料;

21、步骤s2、将耐磨聚氨酯涂料均匀涂敷在岩木板材表面,初次涂敷厚度为0.5-0.8mm,二次涂敷厚度为0.4-0.6mm,干燥,即得耐磨地暖地板。

22、本发明的有益效果:

23、本发明中的耐磨地暖地板,采用岩木板材作为基材层,并在其表面涂覆聚氨酯涂料作为耐磨层,聚氨酯涂料的涂覆,不仅提高了地板的耐磨性,还提高了基体的耐热性、阻燃性以及耐水性能;其中,聚氨酯涂料形成的涂层自身具有一定的具有优异的耐磨性,再通过引入增强填料,进一步提高涂料的耐磨性,并且涂料中引入的耐热基团和磷酸酯结构,还提高了涂层的耐热性和阻燃性能;此外,羟基硅油的引入还提高了基体的疏水性,进而使涂层的耐水性有所提高。

24、改性聚氨酯乳液中,先利用5-氨基间苯二甲酸中的-nh2基团和氯代磷酸二苯酯中的-cl基团反应,生成含有磷酸酯结构的端羧基产物;再利用4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐和端羧基产物在聚磷酸的催化条件下发生缩合反应,合成含有苯并噁唑结构的功能化扩链剂;再将聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯和功能化扩链剂作为原料,合成聚氨酯预聚物;最后,利用羟基硅油和聚氨酯预聚物反应,得到改性聚氨酯乳液。改性聚氨酯乳液中引入了含有端氨基结构的功能化扩链剂以及羟基硅油,提高了涂料的耐热性、阻燃性以及耐水性;其中,耐热基团苯并噁唑的引入,提高了涂料的耐热性,这是由于该基团中是由刚性杂环和苯环组成的高共轭体系,在基体中呈现高度有序的状态,从而具有优异的热稳定性,同时具有较大空间位阻的环体,还能阻碍分子链在受热时的相对运动,从而有利于改善基体的耐热性;磷酸酯结构的引入,能够与增强填料中的石墨烯协同作用,提高涂料的阻燃性能;此外,羟基硅油具有一定的疏水性,被引入基体后,提高了基体的疏水性,进而使基体具有一定的耐水性。

25、增强填料采用石墨烯为基材,在其表面合成二硫化钼,制得石墨烯/mos2复合材料,再利用表面活性剂对复合材料进行表面处理得到增强填料;增强填料被引入聚氨酯涂料中,提高了聚氨酯涂料的耐磨性和导热性,这是由于增强填料在涂料中具有优异的分散性,同时石墨烯能和氧化锌之间协同作用,在涂层中形成导热网络,显著提高了地板的导热性能;而二硫化钼和石墨烯之间还能协同作用,提高聚氨酯涂料的耐磨性,这是由于二硫化钼和石墨烯都具有片层结构,层与层之间的范德华力较弱,易于滑动,从而可以在基体中起到较小摩擦提供自润滑作用,进而有效提高了涂层的抗磨损性能,使地板的耐磨性提高。


技术特征:

1.一种耐磨地暖地板,其特征在于,包括基材层和耐磨层,所述基材层为岩木板材,所述耐磨层是由耐磨聚氨酯涂料均匀涂敷在岩木板材表面所得;

2.根据权利要求1所述的一种耐磨地暖地板,其特征在于,步骤a1中5-氨基间苯二甲酸、三乙胺、二氯甲烷和氯代磷酸二苯酯的用量比为0.051-0.153mol:0.05-0.15mol:200ml:0.05-0.15mol。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨地暖地板,其特征在于,步骤a2中4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐、端羧基产物、聚磷酸和碳酸钠水溶液的用量比为0.02-0.06mol:0.01-0.03mol:16-50g:100ml。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨地暖地板,其特征在于,步骤a3中聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡和功能化扩链剂的用量比为0.1mol:0.13-0.17mol:0.0005-0.001mol:0.01-0.03mol。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨地暖地板,其特征在于,步骤a4中羟基硅油、四氢呋喃、聚氨酯预聚物和去离子水的用量比为1-3g:50ml:10-15g:15-20ml。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨地暖地板,其特征在于,所述增强填料由以下步骤制备:

7.根据权利要求6所述的一种耐磨地暖地板,其特征在于,步骤b1中硫代乙酰胺、钼酸钠、去离子水和石墨烯纳米片的用量比为0.3-0.9g:0.15-0.45g:100ml:0.05-0.15g。

8.根据权利要求6所述的一种耐磨地暖地板,其特征在于,步骤b2中石墨烯/mos2复合材料、去离子水和十六烷基三甲基溴化铵的用量比为2g:50ml:0.1-0.5g。

9.根据权利要求1所述的一种耐磨地暖地板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及地板制造技术领域,公开了一种耐磨地暖地板及其制备方法。本发明中的耐磨地暖地板,采用岩木板材作为基材层,并在其表面涂覆聚氨酯涂料作为耐磨层,聚氨酯涂料的涂覆,不仅提高了地板的耐磨性,还提高了基体的耐热性、阻燃性以及耐水性能;其中,聚氨酯涂料形成的涂层自身具有一定的具有优异的耐磨性,再通过引入增强填料,进一步提高涂料的耐磨性,并且涂料中引入的耐热基团和磷酸酯结构,还提高了涂层的耐热性和阻燃性能;此外,羟基硅油的引入还提高了基体的疏水性,进而使涂层的耐水性有所提高。

技术研发人员:郑祯勋,李终云
受保护的技术使用者:江苏美标家居科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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