[发明专利]一种抗污染高韧性密胺材料的制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种抗污染高韧性密胺材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：首先将硅酸酯类、醇类、去离子水按一定比例在酸性条件下反应得到硅溶胶；然后将密胺‑甲醛树脂预聚体、植物纤维、硅溶胶以及固化剂捏合并干燥，经球磨后得到抗污染高韧性密胺粉料。本发明克服了现有技术中密胺材料仅仅改善了密胺材料的韧性，但未对其抗污染性能作进一步改善的缺陷，采用硅溶胶对密胺材料进行化学改性，制备得到抗污染高韧性密胺复合材料。与传统密胺材料相比，该产品具有优秀的韧性和抗污染能力，冲击强度可提高50‑100%，抗污染能力提高50‑150%，延长了制品的使用寿命，有利于促进密胺制品行业的可持续发展。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种抗污染高韧性密胺材料的制备方法。

背景技术

三聚氰胺甲醛树脂俗称密胺树脂，是一种性能优良的热固性树脂，具有密度低、耐高温、成型收缩率低、绝缘性能好等优点，因此在涂料、层压板、泡沫材料、织物处理剂和模塑料等领域具有广泛的应用。

密胺树脂制品通常由热压成型工艺制得，在加工成型过程中低分子量密胺树脂预聚粉料间发生脱水缩合等缩聚反应最终形成热固性树脂产品，由于密胺树脂的环状结构具有较强的刚性，使密胺树脂具备强度高的优点，但致密的交联刚性环状结构以及较高的表面能使其具有脆性大、表面开裂以及易附着污染物等问题。随着产品的不断发展和新标准的逐步实施，业界对密胺树脂的韧性和抗污染能力提出了更高的要求。如餐饮行业用材料，需要密胺制品对食物等物质具备优秀的抗污染性能，以防止污染物质残留，影响制品美观性，同时需要密胺制品具备较好的韧性，防止制品破裂，影响产品使用寿命。因此，抗污染增韧密胺是目前此类材料研究中的一个重点方向。

当前密胺增韧改性方式主要为引入各类纤维、高分子链等，通过第二相物质的物理改性方法和在三维交联网络中引入柔性链段的化学改性方法来实现。物理改性方法受密胺树脂基体自身脆性的限制，改性效果不佳。化学改性在合成原料中引入新的化学组分，形成新的结构，如阳离子改性、加入捕获剂、柔性链改性等，通过降低密胺内部游离甲醛，减少缩聚等不利现象，提高密胺树脂韧性。如专利CN109280330A(一种高韧性密胺粉及其制备方法)，CN109293862A(一种高韧性硬质密胺泡沫及其制备方法)中，分别通过加入甲醛捕获剂阳离子改性和引入长柔性链组分，以达到密胺增韧的效果。因此，化学改性方法是提高密胺材料韧性的有效方法，但上述方法仅仅改善了密胺材料的韧性，未报道是否对密胺材料的抗污染性能具有一定的作用。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中密胺材料仅仅改善了密胺材料的韧性，但未对其抗污染性能作进一步改善的缺陷，提供了一种既抗污染，又具有较高韧性的密胺材料制备方法。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种抗污染高韧性密胺材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)硅溶胶的制备：将硅酸酯类、醇类、去离子水按一定比例在酸性条件下反应得到硅溶胶；(2)将抗污染高韧性密胺树脂的制备：将密胺-甲醛树脂预聚体、植物纤维、硅溶胶以及固化剂捏合并干燥，经球磨后得到抗污染高韧性密胺粉料。

本发明通过化学改性密胺树脂，从而降低材料表面能，增加材料韧性，同时达到抗污染和增韧的目的。将含硅改性剂引入密胺树脂三维网络结构中，制备得到抗污染高韧性密胺材料。该方法不影响密胺树脂合成体系中甲醛溶液、温度、酸碱性等因素的条件要求，工艺自由度较大，且结构可控性较高。同时制备的硅溶胶改性密胺树脂韧性提升明显，有效降低了材料表面破裂情况，并且具有较低的表面能，具有出色的抗污染能力。因此，本发明专利方法具有工艺简单，以及韧性、抗污染性能优异的特点。

其硅溶胶改性密胺树脂的局部网络示意式如下式(一)所示，其中R₁,R₂,R₃,R₄具体结构由硅酸酯结构决定。