一种马赛克装饰膜及其制备方法和在家具中的应用与流程

本发明涉及装饰膜的，尤其涉及一种马赛克装饰膜及其制备方法和在家具中的应用。

背景技术：

1、装饰胶膜纸虽然具有多种优点，如美观、表面性能优良、价格低廉、耐高温和耐污染腐蚀等，但其在使用过程中也存在一些问题，如三聚氰胺浸渍胶膜纸干燥后纸张脆性增加，在异型表面上使用受限。

2、为了提高装饰膜与基底的结合强度，会加入丙烯酸酯树脂作为粘合剂，因为其具有耐腐蚀性、耐碱性和耐火性，且低气味等特点，作为胶黏剂具有较好的潜力，但因其表面耐磨性差、透射率低和寿命短，使用常受到限制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种马赛克装饰膜及其制备方法和在家具中的应用，具有良好的耐水性和阻燃性，其与基底层粘结性能好，而且能提高其耐磨性和机械强度。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种马赛克装饰膜，包括基层、印刷层、马赛克圆点、粘结层、保护膜层；其中，所述粘结层是由丙烯酸树脂胶黏剂固化而成；

4、所述保护膜层为磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体改性pva膜，其制备方法包括以下步骤：

5、s1、将所述磷酸化纤维素纳米纤维和所述去乙酰化甲壳素纳米晶体混合制成悬浮液；

6、s1、将所述磷酸化纤维素纳米纤维和所述去乙酰化甲壳素纳米晶体混合制成悬浮液；所述悬浮液中磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体的质量比为(30～70)∶(30～70)

7、s2、将悬浮液与pva溶液中混合，再加入氯化铁，进行搅拌，得到混合浆液，其中，所述悬浮液与pva的质量比为(9～11)∶1；氯化铁和pva的质量比为1∶(5～20)；

8、s3、将混合浆料均匀摊开，然后进行干燥，得到所述磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体改性pva膜。

9、本发明的保护膜层是由磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体改性的pva膜，pva是一种具有丰富羟基的聚合物，这些羟基可以与多种物质形成氢键，从而有助于纳米晶体的附着。磷酸化纤维素纳米纤维带有负电荷，这是由于磷酸化过程中，纤维素纳米纤维表面的羟基被磷酸基团取代，形成的磷酸根带有负电荷，这种负电荷的存在可以提高材料的热稳定性和阻燃性能，因为磷酸基团能够在高温下释放水分子，从而起到降温和隔绝氧气的作用；去乙酰化甲壳素纳米晶体带有正电荷，这是因为去乙酰化过程中，甲壳素分子中的乙酰基团被去除，暴露出更多的氨基(-nh2)，这些氨基在水溶液中容易质子化，形成带正电荷的铵离子(-nh3+)，这种正电荷的存在使得去乙酰化甲壳素纳米晶体在水溶液中表现出良好的分散性和稳定性，当这两种带相反电荷的纳米材料通过通过静电络合在溶液中会形成稳定的聚集体，然后聚集体能在pva表面形成稳定的附着，这种静电络合作用增强了纳米材料与pva之间的界面相互作用，有助于提高膜的整体性能。

10、磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体的加入能够降低pva膜的孔隙率，提高其阻水性能。由于磷酸化纤维素纳米纤维具有高比表面积和高孔隙性，它们在pva基体中形成屏障，减少水分的渗透；同时，去乙酰化甲壳素纳米晶体的高结晶性和刚性也有助于提高膜的防水性能。

11、磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体的引入可以提高改性pva膜的热稳定性和阻燃效果。磷酸基团在高温下分解产生磷酸，这是一种有效的阻燃剂，能够在材料表面形成保护层，隔绝氧气和热量；而去乙酰化甲壳素纳米晶体含有氨基，这可以在燃烧过程中捕获自由基，减缓燃烧反应。

12、在制备改性pva膜的过程中，选择加入氯化铁作为络合剂，可以与pva分子链上的羟基发生络合作用，有助于提高pva膜的耐水性，这种络合可以增强pva分子间的相互作用，减少膜在水中的溶胀度，从而提高其防水性能；fe3+离子还与磷酸化纤维素纳米纤维中的磷酸基团形成络合物，增强了材料的聚集和交联；同时，fe3+离子也可以与去乙酰化甲壳素纳米晶体中的氨基发生络合，通过共价键或离子键与氨基结合，构建稳定的强交联网络结构，以提高分子链排列的紧凑性，从而提高了保护膜的耐水性、阻隔性能和力学性能。

13、本发明选用丙烯酸树脂胶黏剂将保护膜层与马赛克圆点进行粘结，丙烯酸树脂胶黏剂中的羟基(-oh)和羧基(-cooh)可以与磷酸化纤维素纳米纤维中的磷酸基团(-po42-)形成氢键，从而增强胶黏剂与保护膜层之间的粘接强度。而去乙酰化甲壳素纳米晶体的氨基在质子化后形成的正电荷铵离子(-nh3+)可以与丙烯酸胶黏剂中的负电荷基团产生静电吸引作用，从而提高粘接性能。因此，保护膜层与基底的粘结强度得到提高，能有效防止保护膜层在使用时翘边，延长使用寿命。

14、具体地，所述悬浮液中磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体的质量比可为30∶70、40∶60、50∶50、60∶40和70∶30，更优选为50∶50。

15、优选地，所述悬浮液的质量浓度为0.5～1wt％。

16、具体地，氯化铁和pva的质量比为1∶(5～20)，若氯化铁含量过低，则交联网络强度不佳，耐水性和力学性能会受到影响，若氯化铁含量过高，大量fe3+在pva羟基作用下被还原成fe2+，同时pva分子中的羟基被氧化生成羰基，由于烯醇互变作用，同时生成双键。这导致氧化后的聚合物颜色变深，溶解性降低，并从水溶液中析出，从而影响保护膜层的性能。

17、具体地，所述磷酸化纤维素纳米纤维的制备方法包括以下步骤：

18、将木浆纤维浸泡在磷酸化溶液中，进行磷酸化反应，得到混合浆料；然后将混合浆料干燥，得到混合物，再将混合物进行热固化处理，得到磷酸化纤维；将磷酸化纤维加入水中混合，制成分散液，调整ph为9-10，进行超声处理，最后将分散液进行离心处理，取出上清液，即为所述磷酸化纤维素纳米纤维；其中，所述磷酸化溶液中含有摩尔比为1∶(4～7)的磷酸二氢铵和尿素的混合物，磷酸化溶液与木浆纤维的质量比为(5～6)∶1，磷酸化溶液的质量浓度为20～30wt％。

19、优选地，所述磷酸化反应的温度为70～80℃，时间为10～40min；所述热固化的温度为100～110℃，时间为10～30min。

20、具体地，所述去乙酰化甲壳素纳米晶体的制备方法，包括以下步骤：

21、将甲壳素与氢氧化钠溶液混合，再加入硼氢化钠进行去酰化反应，然后收集反应物进行离心处理，将固体洗涤至中性，干燥，得到所述乙酰化甲壳素纳米晶体其中，甲壳素、氢氧化钠与硼氢化钠的质量比为1(10～12)(0.02～0.04)。

22、优选地，所述去酰化反应的温度为85～95℃，时间为1～4h。

23、优选地，所述基层的厚度为1～2mm。

24、优选地，所述粘结层的厚度为0.1～0.5mm。

25、优选地，所述保护膜层的厚度为1～2mm。

26、优选地，所述基层为pvc、pp、pe中的至少一种。

27、第二方面，本发明提供了所述的马赛克装饰膜的制备方法，包括以下步骤：

28、(1)在基层表面固定连接印刷层，在印刷层表面进行印刷处理，得到均匀分布的马赛克圆点；

29、(2)采用丙烯酸树脂胶黏剂将马赛克圆点与保护层粘结，然后进行热压固化后，在马赛克圆点与保护层之间形成粘结层，得到所述马赛克装饰膜。

30、优选地，所述步骤(2)中，丙烯酸树脂胶黏剂的加入量为90～150g/m2，热压的温度为120～160℃，时间为1～3min，压力为0.4～1mpa。

31、第三方面，本发明提供了所述马赛克装饰膜在制备家具中的应用，具体该马赛克装饰膜可覆盖在家具表面，除了能提供马赛克的装饰效果，还能为家具提供防水性、耐火性、耐磨性，而且其与家具表面粘结性好，耐用性强。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

33、(1)本发明的马赛克装饰膜的主要功能层是保护膜层，其是由磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体改性的pva膜制成，磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体通过静电络合附着在pva膜上，其降低pva膜的孔隙率，提高其阻水性能。由于磷酸化纤维素纳米纤维具有高比表面积和高孔隙性，它们在pva基体中形成屏障，减少水分的渗透。同时，去乙酰化甲壳素纳米晶体的高结晶性和刚性也有助于提高膜的防水性能。磷酸化纤维素纳米纤维中磷酸基团在高温下分解产生磷酸，能够在材料表面形成保护层，隔绝氧气和热量，从而起到阻燃作用。而去乙酰化甲壳素纳米晶体含有氨基，这可以在燃烧过程中捕获自由基，减缓燃烧反应。所以本发明的马赛克装饰膜具有良好的防水性、耐火性、耐磨性、粘结性能和力学强度，具有良好的实用性，可作为家具的保护膜，为家具提供保护。

34、(2)本发明选用丙烯酸树脂胶黏剂将保护膜层与马赛克圆点进行粘结，磷酸化纤维素纳米纤维和去乙酰化甲壳素纳米晶体能与丙烯酸树脂发生反应，从而提高粘接性能。因此，保护膜层与基底的粘结强度得到提高，能有效防止保护膜层在使用时翘边，延长使用寿命。