一种负氧离子抗菌PP装饰膜及其制备方法与流程

本技术涉及聚丙烯装饰膜，更具体地说，它涉及一种负氧离子抗菌pp装饰膜及其制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯装饰膜是一种环保型建筑材料，具有一定的隔音、隔热、保温效果，而且具有较高的拉伸强度和耐老化性能，可应用于家具及室内装饰领域提供优异的视觉效果。

2、目前，市面上的聚丙烯装饰膜为了实现抗菌性能，主要通过在聚丙烯膜上单独设置一层抗菌层或直接将抗菌剂添加到pp膜中，其中抗菌层的设置在生产以及后期功效的发挥中较为优异，因此应用较为广泛。而在抗菌层的抗菌方式选用上，负氧离子是一种带负电荷的氧气分子，能够吸附和中和空气中的正离子，如由污染物、灰尘、细菌等带有的正电荷粒子，它存在于自然界中的森林、瀑布、海滨等地，能够有效地净化空气，改善人体健康，同时，负氧离子具有净化空气、杀菌消毒、抗氧化、改善睡眠质量等多种功效，进而被广泛使用。在抗菌层中，通常使用矿物成分进行组合，实现对空气中水分及氧气的电荷转移，持续生成负氧离子，通自身的强氧化还原作用，能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，从而达到抗菌杀菌的目的。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为，负氧离子很不稳定，在空气中的寿命很短，所以需要持续释放，但负氧离子的产生往往与温度成正相关系，在温度较高的环境中，抗菌层往往会在前期快速产生出大量的负氧离子，后期产生出的负氧离子则极其有限，而这种现象会造成前期产生负氧离子无法全部发挥相应作用，在一定程度上造成了浪费，进而导致抗菌层整体在应用过程中所发挥出的抗菌效果不佳。因此，目前亟需提出一种方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为了在温度较高的环境中应用时，减少抗菌层前后释放负氧离子的差距，使抗菌层发挥出优异的抗菌效果，本技术提供一种负氧离子抗菌pp装饰膜及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种负氧离子抗菌pp装饰膜，采用如下的技术方案：

3、一种负氧离子抗菌pp装饰膜，包括pp基材层和负氧离子抗菌层，所述负氧离子抗菌层由包含以下重量份的原料制成：

4、光固化树脂 50-60份；

5、hdda单体 25-35份；

6、光引发剂 2.5-3.5份；

7、流平剂 0.2-0.4份；

8、消泡剂 0.4-0.6份；

9、抗静电剂 2.5-3.5份；

10、负氧离子粉 10-12份；

11、改性缓释保护料 4-6份；

12、所述改性缓释保护料通过如下方法制备获得：

13、s1、取多孔填料原料，用水浸没后，加入多孔填料质量0.8-1.2%的第一改性剂，第一改性剂由硬脂酸和硅烷偶联剂组成，然后在75-85℃下搅拌15-20min后，过滤取出，水洗干燥，得到预处理料；

14、s2、取氢氧化钠、尿素和水配置成混合溶剂，然后加入占混合溶剂质量0.1-0.5%的氧化石墨烯，超声分散后再加入纤维素，纤维素与氧化石墨烯的重量比为（15-25）:1，搅拌混合均匀，得到第二改性剂；将步骤s1得到的预处理料浸没在第二改性剂中，55-65℃下保温搅拌30-50min后，过滤取出，水洗干燥，得到改性缓释保护料；

15、所述多孔填料原料为竹炭粉、硅藻土、石英粉、陶瓷粉和麦饭石粉中的一种或几种的组合物；

16、所述负氧离子粉由硅酸镁、富镁硅酸盐、硝酸钍晶体和非晶态二氧化硅组成。

17、通过采用上述技术方案，将硅酸镁、富镁硅酸盐、硝酸钍晶体和非晶态二氧化硅组成负氧离子粉应用于负氧离子抗菌层中，能够在较低添加量下具有优良的负氧离子释放性能。而为了使负氧离子抗菌层在温度较高的环境中具有优异的应用效果，在负氧离子抗菌层的原料中使用了改性缓释保护料；在改性缓释保护料的制备中，首先对多孔填料原料用由硬脂酸和硅烷偶联剂组成的第一改性剂进行改性，利用硬脂酸分子的物理吸附，以及硅烷偶联剂分子与多孔填料间的成键缩合，不仅使多孔填料的分散性得以提升，还使多孔填料孔径结构的界面特性得到改善，得到预处理料；接着再由第二改性剂进行改性，使预处理料的孔径中能够负载纤维素凝胶包裹的氧化石墨烯，便能够获得。因使用了改性缓释保护料，在负氧离子抗菌层中，负氧离子粉会部分分散于负氧离子抗菌层的各原料混合体系中、部分粘附在改性缓释保护料的表面、部分被纤维素凝胶包裹并负载于改性缓释保护料的孔径中，进而形成了三级调控的负氧离子释放体系；而当在受到外界温度较高环境的影响时，改性缓释保护料表面粘附的负氧离子粉不会快速发挥作用，且改性缓释保护料内部孔径中的负氧离子粉也会在纤维素凝胶和氧化石墨烯的作用下有序释放，进而能够大大减少负氧离子抗菌层前后释放负氧离子的差距，使最终得到的负氧离子抗菌pp装饰膜能够发挥出优异的抗菌效果。

18、优选的，所述多孔填料原料由竹炭粉和麦饭石粉组成，且竹炭粉和麦饭石粉的重量比为（0.3-0.9）:1。

19、通过采用上述技术方案，竹炭粉由竹材经高温热处理得到，其继承了竹材原有的大孔隙结构特征，且孔隙分布丰富、比表面积高；麦饭石粉具有硅氧基为基础的四面体晶格结构，不仅具有蜂窝状的多孔网状结构，还具有静电引力形成的化学吸附能力；而将竹炭粉和麦饭石粉按特定重量比范围组成多孔填料原料进行使用时，其相互间能够起到优势互补作用，在用于制备得到改性缓释保护料后，与负氧离子间表现出较高的配合度，并在微观上能够形成多层级的负氧离子粉调控体系，进而在后期负氧离子的释放过程中，对温度较高环境中的适应性更强，使负氧离子抗菌pp装饰膜表现出较佳的抗菌效果。

20、优选的，所述竹炭粉和麦饭石粉的重量比为0.7:1。

21、通过采用上述技术方案，上述重量比的竹炭粉和麦饭石粉进行组合应用时，得到改性缓释保护料所发挥的相应效果较佳，进而能够获得在抗菌效果上表现更加优异的负氧离子抗菌pp装饰膜。

22、优选的，所述多孔填料原料的粒径为5-10μm。

23、通过采用上述技术方案，上述规格的多孔填料经改性获得的改性缓释保护料能够均匀分散在负氧离子抗菌层各原料的混合体系中，并与负氧离子粉间能够形成稳定的结合态；尤其在温度较高的环境中时，二者间的结合对负氧离子的释放表现出较佳的控释效果，避免负氧离子抗菌层在前期快速产生出大量的负氧离子，进而有效减少抗菌层前后释放负氧离子的差距，保证负氧离子抗菌pp装饰膜具有优异的抗菌效果。

24、优选的，所述负氧离子抗菌层的原料中还加入有重量份为0.5-1.5份的稀土混合料，且所述稀土混合料由铈、镧和锑三种元素的氧化物按重量比为（6-10）:（2-4）:1组成。

25、通过采用上述技术方案，由铈、镧和锑三种元素的氧化物组成的稀土元素混合料，能够对改性缓释保护料的作用发挥起到辅助促进作用，在温度较高的环境中，通过前期对热量的自适应调节，使负氧离子抗菌层在前期不易快速产生出大量的负氧离子，而在后期则通过自身的吸氧和电位调控作用，对负氧离子的释放带来一定的促进作用，进而可进一步减少抗菌层前后释放负氧离子的差距，这种先抑后扬的作用，使负氧离子抗菌pp装饰膜在应用过程中发挥出更佳的抗菌效果。

26、优选的，所述硅酸镁、富镁硅酸盐、硝酸钍晶体、非晶态二氧化硅的质量比为（3-4）:（3-4）:2:1。

27、通过采用上述技术方案，硅酸镁、富镁硅酸盐、硝酸钍晶体、非晶态二氧化硅按上述质量比组合后，能够最大程度的通过物理作用激发负氧离子产生，得到负氧离子抗菌pp装饰膜的整体品质较佳。

28、优选的，所述富镁硅酸盐为海泡石纤维，并用硫酸水溶液进行提纯，且提纯后进行高温烘烤得到；

29、所述海泡石纤维与硫酸水溶液的质量比为1:（3-5），硫酸水溶液的质量浓度为4-6%；所述提纯时间为4-6h；所述高温烘烤温度为250-270℃，时间为20-24h。

30、通过采用上述技术方案，海泡石纤维的耐热性优异，是一种由于其晶体结构而具有纤维形态的矿物，是由多面体孔壁和孔道交替延伸的纤维结构，其作为富镁硅酸盐用于负氧离子粉中，能够协助负氧离子粉中的其他组分共同作用，进而表现出较优的负氧离子释放性能；进行提纯、高温烘烤处理是为了除去海泡石纤维中镭、钍、钾等放射性元素及水溶性重金属，保证原料安全性及后续应用稳定性。

31、优选的，所述负氧离子粉在使用前研磨至粒径≥8000目。

32、通过采用上述技术方案，上述规格的负氧离子粉在应用过程中，不仅能够表现出优良的负氧离子释放性能，还能够与改性缓释保护料间表现出较佳的结合配合效果，进而有利于得到品质优异稳定的负氧离子抗菌pp装饰膜。

33、第二方面，本技术提供一种负氧离子抗菌pp装饰膜的制备方法，采用如下的技术方案：

34、一种负氧离子抗菌pp装饰膜的制备方法，包括以下步骤：

35、（1）按配比准备包含光固化树脂、hdda单体、光引发剂、流平剂、消泡剂、抗静电剂、负氧离子粉和改性缓释保护料的原料；

36、（2）将步骤（1）中的光固化树脂、hdda单体、光引发剂、流平剂、消泡剂、抗静电剂、负氧离子粉和改性缓释保护料混合均后，涂覆至pp基材层的表面，经紫外灯固化后形成负氧离子抗菌层，进而得到由pp基材层和负氧离子抗菌层组成的负氧离子抗菌pp装饰膜。

37、通过采用上述技术方案，上述制备方法操作简单，将改性缓释保护料与其他原料混合即能够稳定发挥作用，并能够得到品质优异稳定的负氧离子抗菌pp装饰膜，便于进行大规模工业化生产。

38、优选的，在步骤（2）紫外灯固化的过程中，以5-6m/s的速度通过2m长的紫外灯，紫外灯的温度设置为100-130℃的。

39、通过采用上述技术方案，选用上述参数控制，能够在紫外固化的过程中，使改性缓释保护料与负氧离子粉的结合态不易被破坏，并与其他原料间也能够充分结合，进而得到品质较佳的负氧离子抗菌pp装饰膜。

40、综上所述，本技术具有以下有益效果：

41、1、本技术通过在负氧离子抗菌层中使用特殊改性制备的改性缓释保护料，能够与负氧离子粉间稳定配合，使负氧离子粉在负氧离子抗菌层中形成独立分散、部分粘附在改性缓释保护料的表面、部分被纤维素凝胶包裹并负载于改性缓释保护料的孔径中的三级调控释放体系，在温度较高的环境中应用时，能够显著降低抗菌层前后释放负氧离子的差距，进而使负氧离子抗菌pp装饰膜能够发挥出优异的抗菌效果；

42、2、本技术中优选采用由竹炭粉和麦饭石粉组成的多孔填料原料，使其用于制备得到改性缓释保护料后，与负氧离子间表现出较高的配合度，并在微观上能够形成多层级的负氧离子粉调控体系，进而在后期负氧离子的释放过程中，对温度较高环境中的适应性更强，使负氧离子抗菌pp装饰膜表现出较佳的抗菌效果；

43、3、本技术加入使用由铈、镧和锑三种元素的氧化物所组成的稀土混合料，对改性缓释保护料起到辅助促进作用，通过在前期不易快速产生出大量的负氧离子，在后期对负氧离子的释放带来一定的促进作用，可进一步减少抗菌层前后释放负氧离子的差距，使负氧离子抗菌pp装饰膜在应用过程中发挥出更佳的抗菌效果。