[发明专利]一种新型硅纤多功能柔性装饰材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅纤多功能柔性装饰材料及其制备方法。具体地说，本发明涉及一种耐酸碱、耐高低温、耐电弧、耐烟蒂灼烧、防水、防油、防火、防滑、防涂鸦、防粘贴、隔音、隔热、无毒、无味、具有生理惰性和抗菌自洁特点的硅纤多功能柔性装饰材料及其制备方法。

背景技术

传统装饰装饰材料以木地板、瓷砖、石材、油漆、涂料为基本体系，这些材料多为天然材料，有一定的环保性，但同时也有着各自的性能缺陷，如木地板遇水易变形、遇火易燃烧，瓷砖和石材因含有氡会产生辐射，油漆涂料易脱落、易涂鸦，并且这些材料生产过程中能耗高，原材料的资源日益匮乏，用新型装饰材料来补充和替代传统材料成为必然趋势。

在发达国家，装饰材料中有机材料与无机材料的比例为80∶20，在我国有机材料与无机材料的比例是20∶80，表明我国在有机装饰材料发展方面有较大的差距。

到目前为止我国已引进了近3000条装饰材料生产线，形成了地毯、橡塑地板、壁纸和涂料等材料的批量生产能力，但高端产品如弹性橡塑运动地板仍然依赖于进口。

以橡胶、塑料、合成纤维等有机材料为主要材料复合制成新型装饰材料成为今后装饰材料的发展方向和热点。

近年来我国有机装饰材料的研发生产已经取得了很多成果。专利：CN200310109134.9公开了高分子环保型防滑地砖，以聚乙烯高分子为主要原料通过聚合，解决了防滑、防火、防变形的问题，但未解决聚乙烯材料不耐高低温、不耐老化的问题；专利：200610052599公开了环氧地坪的制备方法，用环氧树脂和无机填料复合成整体地坪，解决了耐磨、耐刮、耐老化问题，但存在着不耐高低温、不耐涂鸦的问题；专利：200610000698公开了橡胶弹性地板新型材料和制备方法，以天然橡胶和丁苯橡胶等弹性高分子复合成装饰材料，解决了材料柔软有弹性、隔音、防腐等问题，但未能解决天然橡胶不耐紫外线容易老化的问题，同时天然胶由于以硫磺为硫化剂有一定气味，并且天然胶中的胶原蛋白易与人体产生过敏。

在众多的弹性高分子材料中，聚氨酯、聚丙烯酸、天然橡胶因具有良好的综合特性，被广泛的应用于装饰材料领域，但也有一定的局限性，聚氨酯耐磨、耐刮但不耐高温，聚丙烯酸耐一定程度的高低温但表面能较高易涂鸦，天然橡胶机械强度高但不耐老化、易龟裂。

硅橡胶是线性长链高分子聚合体，主链为硅氧链，侧链为有机基团，其有如下特性：

1、耐温特性：Si-O键能为121千卡/克分子，耐高温300℃、耐低温-60℃、辐照下也不会断裂。

2、耐候性：Si-O分子链中无双键存在，不易被紫外线和臭氧分解，自然寿命为50年。

3、电气绝缘性：电介损耗、耐电压、电弧、电晕、体电阻和表面电阻为同类材料的娇娇者，同时由于它的拒水性使电器设备在潮湿条件下也能得到安全保障。

4、生理惰性：是已知最无活性的化合物，耐生物老化，与动物无排异反应。

5、低表面能：疏水、防粘。

硅橡胶的弱点在于它的力学性能较差，但经过其它材料的化学修饰和补强，可赋予其很好的功能性。

发明内容

针对目前装饰材料存在的不足，本发明提供了一种硅纤多功能柔性装饰材料及其制备方法，目的就是在材料已有的装饰功能基础上，具备更高的环保性和节能性，并赋予材料防粘防污等多种新功能。

本发明的目的是按下列方案实现的：

首先，按节能环保性(权数为60)——综合功能性(权数为30)——装饰性(权数为10)三因素中环保至上的降幂加权理念来筛选材料，最终选择了自然界中丰度87％硅氧材料作为研发方向。

其次，以液体硅氧烷、超短纤维、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、抗静电剂、交联剂、催化剂、阻燃剂和结构控制剂为主要成分。经密炼、开炼、压延、印刷、复合、烘烤最后形成硅纤多功能柔性装饰材料。

本发明具有下列优点：

1、通过硅烷偶联剂为分子桥，使纤维和硅氧烷交联聚合成为一个整体。硅氧烷对纤维进行外部包裹，屏蔽了纤维分子链上的羟基、羧基、酰胺基等有机基团对水、色素等极性物质的吸附使整体材料表现出生理惰性；长短纤维错综排列使硅氧烷的平面和立体结构同时得到加强。

2、在铂金催化剂作用下，硅氧烷端基中的乙烯基与交联剂中的硅氢基团发生交联反应，形成稳定的网状结构。交联反应式为：

≡Si-CH＝CH2+H-Si≡Pt≡SiCH2CH3-Si≡

3、由于纤维和纳米二氧化硅的同时补强以及阻燃剂和抗静电剂等材料多元化配伍并协同作用、多种有机与无机材料交联、杂化使材料同时具备了有机材料和无机材料的综合特性：