[发明专利]纳米改性人造石材表面复合功能涂层材料

说明书

技术领域

本发明涉及材料表面涂层领域，具体涉及一种纳米改性人造石材表面复合功能涂层材料。

背景技术

人造石材是一种复合材料，其一大应用领域是家居装饰行业，该领域因人造石材使用环境而对人造石材的表观、硬度、耐腐蚀性有较高的要求。目前家居装饰产品(如卫浴、橱柜、地砖等)用人造石材表面要被覆一层胶衣树脂作为涂层材料，一般采用高性能的间苯二甲酸-丙二醇型树脂或苯酐-新戊二醇树脂，呈连续性的覆盖薄层，其厚度一般为0.4～0.8mm左右，对基体树脂具有良好的物理渗透和化学键合；由于胶衣树脂起保护人造石材制品，延长人造石材制品使用寿命的作用，故胶衣树脂应具有良好的机械强度、耐水、耐腐蚀、耐热及耐冲击等性能等；由于胶衣树脂用于人造石材制品表面，则要求胶衣涂层光泽好，色浅，有美观的效果；另外，在实际操作施工过程中，经常采用垂直面的喷涂和手糊方式涂覆胶衣树脂，这就要求胶衣树脂有良好的流挂性能，也是胶衣树脂区别于其它树脂的一大特性。然而，由于现有胶衣树脂本身的缺陷造成了人造石材及其表面胶衣涂层普遍存在硬度不高，耐磨性较差，容易出现划痕，耐强碱和丙酮的溶解腐蚀性差。

目前，从国内外人造石材发展趋势看，被覆的胶衣树脂涂层正朝着机械性能优异、硬度高、耐腐蚀性强、适用性广的方向发展，主要包括如下三方面：

(1)优异力学性能胶衣树脂

目前国内外主要采用加入饱和树脂的方法来提高胶衣树脂韧性。如添加饱和聚酯、丁苯橡胶和端羧基丁腈橡胶等。美国阿莫科化学公司采用末端含羟基的不饱和聚酯与二异氰酸酯反应制成的树脂，其韧性可提高2～3倍，商品牌号为xycon。日本昭和高分子公司开发的SD(SD型不饱和聚酯)树脂，韧性好，可广泛用于制造人造大理石。巴西研究人员将柔性聚硅氧烷链段(APTS)通过接枝共聚对含甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的不饱和聚酯树脂进行改性，得到冲击强度高的树脂和玻璃纤维增强树脂(Valeria M Rosa，Maris Isabel Felisberti.Unsaturated polyesterresin modified with resin modified with poly(organosiloxanes)[J].Journal of Applied polymer Science，2001，81：3272-3279)。波兰大学科学家发现随甲苯二异氰酸酯(TDI)含量增加，TDI改性的不饱和聚酯树脂的黏度提高，当TDI质量分数达到3％时，树脂具有良好的触变性(B Gawdzik，T Matynia，J Osypiuk.Influence of TDI concentration on the properties of unsaturated polyester resins[J].Journal of Applied polymer Science，2001，79：1201-1206)。树脂中加入4，4-二马来酰亚胺基二苯甲烷(BM)进行改性时，改性后的树脂的压缩强度提高到159MPa，玻璃化温度为184℃，分解温度提高到280℃，同时，固化速度也相应加快(B Gawdzik，T Matynia，E Chmielew.Modification unsaturated polyester resin with bismaleimide[J].Journal of Applied polymer Science，2001，82：2003-2007)。国内也有采用环氧树脂同不饱和聚酯树脂反应制备了不饱和聚酯-环氧树脂(UP-PEP-UP)型多嵌段共聚物，活性单体(二元醇、二元酸等)加进到此共聚物中形成了改性的光敏树脂组成物，此种改性使不饱和聚酯树脂的抗碱性、热稳定性和表面硬度得到了显著的提高，但其收缩性依不同的紫外(UV)固化条件而得到不同程度的降低(Li Xiaohong，Preparation of the photo-sensitive unsaturated polyester resin modified by epoxy resin[J].Huaxueyanjiu，2002，13(1)：27-30)。