一种废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料，由如下重量份的材料制成：废胶膜纸100份、气相缓蚀剂0.7～1份、低甲醛脲醛树脂20～25份、脲醛树脂固化剂0.04～0.05份、抗菌剂0.5～1份、发泡剂0.3～0.4份。本发明的废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料的制备方法，包括如下步骤：a.预处理；b.产品制备。本发明的一种废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料性能优异，避免了污染，制备方法工艺简单、成本低。

说明书

技术领域

本发明专利涉及到材料领域，具体涉及一种废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌 材料及制备方法。

背景技术

金属材料及制品在生产、贮存、运输和使用过程中都受到各种环境(工业大 气、海洋气候、盐雾和溶液等)作用，使金属制品受到不同程度的锈蚀，给国家 造成巨大的经济损失。故国内外对锈蚀和防锈材料金属制品特别是仪器仪表不 仅要防破损，同时还要防锈。

目前出现了防锈纸、防锈膜、防锈无纺布等防锈材料。这些材料在防锈方 面有一定的效果，但是没有缓冲效果，在包装时还得加上缓冲包装材料，比较 繁琐。此外，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对生活环境的认识和要 求不断提高，特别是对健康的意识不断增强。人们更注重周边环境的安全，越 来越重视生活用品的舒适性和功能性，特别是与人们生活密切相关的、具有抗 菌性能的各种材料及其制品。由此，本专利提供既有缓蚀缓冲效果又有抗菌性 能的材料及制备方法。

据统计，广东省有多家企业生产浸渍胶膜纸，每月产生的废弃胶膜纸在1000 吨以上，年产生废胶膜纸一万吨以上。除广东省外，浙江临安，江苏，成都和 华北也是胶膜纸的生产基地，年产出废胶膜纸5-6万吨左右。目前处理方式是作 为不可回收的垃圾直接填埋和焚烧，不仅处理费用高昂，且对环境有严重污染。 废胶膜纸中内不仅含有40％的木质纤维素木浆纸，而且还有热固性树脂40％的 脲醛树脂和15％的三聚氰胺树脂，采取合理的处理方式有效的利用这些高性能 的树脂，使之变废为宝，是整个胶膜纸行业面临的一项重要挑战。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种废胶膜纸浆缓冲、 缓蚀、抗菌材料及制备方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料，由如下重量份的材料制成：

所述低甲醛脲醛树脂中游离甲醛的质量百分含量(该质量百分含量为游离 甲醛的质量相对于低甲醛脲醛树脂的质量之比)为0.4-0.5％。。

发明人发现，废胶膜纸中内不仅含有40％的木质纤维素木浆纸，而且还有 热固性树脂40％的脲醛树脂和15％的三聚氰胺树脂，而木质纤维素木浆纸的内 部空隙中已经在生产胶膜纸时被脲醛树脂和三聚氰胺树脂充分填充；通过加入 低甲醛脲醛树脂、气相缓蚀剂(又名气相防锈粉是粉末状气相缓蚀剂的俗称， 包括但不限于三氮唑类、肟类等气相缓蚀剂)、脲醛树脂固化剂(此处的脲醛树 脂固化剂是指能够对脲醛树脂起到固化作用的助剂——固化剂的一种，如泰诺 脲胶固化剂TN11)、抗菌剂(可以为无机抗菌剂、有机抗菌剂或天然抗菌剂) 和发泡剂(包括但不限于偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物、碳酸 盐、水玻璃、碳化硅)，使得材料同时兼具缓冲、缓蚀和抗菌性能，成功的对其 进行了回收利用，避免传统的填埋、焚烧方法对环境造成的污染。

本发明中，优选的方案为所述气相缓蚀剂为二环己胺。

本发明中，优选的方案为所述抗菌剂为银离子抗菌剂。

本发明中，优选的方案为废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料由如下重量份 的材料制成：

本发明中，优选的方案为废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料由如下重量份 的材料制成：

本发明的废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料的制备方法，其特征在于包括 如下步骤：

a.预处理：取废胶膜纸，然后将废胶膜纸的固含量(固含量是乳液或涂料 在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数)控制在50～60％，然后通 过粉碎机将废胶膜纸破碎成絮状物；

所述废胶膜纸按重量份计为100份；

b.产品制备：向经过a步骤获得的絮状物中加入按重量份计的低甲醛脲醛 树脂20～25份、气相缓蚀剂0.7～1份、脲醛树脂固化剂0.04～0.05份、抗菌剂 0.5～1份和发泡剂0.3～0.4份，然后通过研磨、入模、成型和脱模工序，得到 产品，所述低甲醛脲醛树脂中游离甲醛的质量百分含量(该质量百分含量为游 离甲醛的质量相对于低甲醛脲醛树脂的质量之比)为0.4-0.5％。

本发明中，优选的方案为所述a步骤预处理中环境的温度为60℃、相对湿 度为75％RH。

与现有技术相比，本发明的优点是：通过加入低甲醛脲醛树脂、气相缓蚀 剂、脲醛树脂固化剂、抗菌剂和发泡剂，使得材料同时兼具缓冲、缓蚀和抗菌 性能，并且上述性能优异，成功的对其进行了回收利用，避免传统的填埋、焚 烧方法对环境造成的污染；本发明的制备方法，易操作、成本低。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

一种废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料，由如下重量份的材料制成：

所述低甲醛脲醛树脂中游离甲醛的质量百分含量为0.4％，脲醛树脂固化剂 为泰诺脲胶固化剂TN11，所述缓蚀剂为ATA(即3-氨基-1，2，4-三氮唑)。

其制备方法包括如下步骤：

a.预处理：取废胶膜纸，然后将废胶膜纸的固含量控制在55％，然后通过 粉碎机将废胶膜纸破碎成絮状物，其中环境的温度为60℃、相对湿度为75％RH；

所述废胶膜纸按重量份计为100g；

b.产品制备：向经过a步骤获得的絮状物中加入按重量份计的低甲醛脲醛 树脂20g、气相缓蚀剂1g、脲醛树脂固化剂0.04g、抗菌剂1g和发泡剂0.4g， 然后通过研磨、入模、成型和脱模工序，得到产品。

实施例2

一种废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料，由如下重量份的材料制成：

所述低甲醛脲醛树脂中游离甲醛的质量百分含量为0.4％，脲醛树脂固化剂 为泰诺脲胶固化剂TN11，所述缓蚀剂为ATA(即3-氨基-1，2，4-三氮唑)。

其制备方法包括如下步骤：

a.预处理：取废胶膜纸，然后将废胶膜纸的固含量控制在60％，然后通过 粉碎机将废胶膜纸破碎成絮状物，其中环境的温度为60℃、相对湿度为75％RH；

所述废胶膜纸按重量份计为100g；

b.产品制备：向经过a步骤获得的絮状物中加入按重量份计的低甲醛脲醛 树脂25g、气相缓蚀剂0.8g、脲醛树脂固化剂0.05g、抗菌剂0.9g和发泡剂0.3g， 然后通过研磨、入模、成型和脱模工序，得到产品。

实施例3-10

分别按下表1中的配比秤取原料，依据实施例1中的制备方法，不同之处 在于所添加的原料配比不同，制备产品，具体详见表1：

表1：实施例3-10原料配比表

实施例11-16

按照实施例1中配比秤取相应的原料，然后根据实施例1中方法制备产品， 不同之处在于制备方法中的参数，具体详见表2：

表2：实施例11-16制备工艺参数表

  实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 固含量 65％ 45％ 55％ 55％ 55％ 55％ 温度 60℃ 60℃ 65℃ 58℃ 60℃ 60℃ 相对湿度 75％RH 75％RH 75％RH 75％RH 70％RH 78％RH

实施例17

取实施例1-16制得的废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料，分别制成板材， 然后将板材分别切成50×50mm的小片，分别编为第一组到第十六组，然后利用 JLSZ2801：2000《抗菌制品抗菌性能的检测评价》对实施例1-3制得的产品抗 菌性能进行评价，对照品为普通塑料，检测性菌类具体选用大肠杆菌、金黄色 葡萄球菌，检测结果见表3-4：

表3：抗大肠杆菌性能测试表

表4：抗金黄色葡萄球菌性能测试表

由上表中数据可以看出，本发明的实施例1-2的产品对大肠杆菌、金黄色葡 萄球菌的抗菌性能优异，其余实施例3-10的产品虽然对大肠杆菌、金黄色葡萄 球菌具有较好的抗菌性能，但抗菌性能不如实施例1-2的产品；实施例11-16的 抗菌性能优于实施例3-10的产品，但抗菌性能不如试试1-3的产品。

实施例18

对实施例1-16制得的废胶膜纸浆缓冲、缓蚀、抗菌材料的缓蚀性能测试， 测试的指标为缓蚀效率η，测试方法为电化学法(即通过对缓蚀剂加入前后在 腐蚀介质中金属表面极化特征的研究，利用极化阻抗法对金属腐蚀速率的测定， 来评价缓蚀材料性能)。

测试在三电极体系中进行，饱和甘汞电极作为参照电极，Pt电极为辅助电 极，研究电极材料为X70钢，将研究电极打磨、抛光，然后依次用乙醇、去离 子水洗涤，然后浸入腐蚀介质(亚硫酸浓度为10mmol/L、pH为3.7的醋酸-醋 酸钠缓冲溶液)，测试的条件为(1)稳态极化曲线，扫描速度为20mV/min,(2) 自腐蚀电位下的体系的交流阻抗谱，交流阻抗的测量频率范围为 0.01Hz-100KHz，交流激励信号峰值为5mV，测量温度为25±0.1℃，测试结果 见表5：

表5：实施例1-16缓蚀效率测试结果表

由上表中数据可以看出，本发明的实施例1-16的产品的缓蚀性能，实施例 1-2的最优，其次为实施例11-16，再次为实施3-10，可以看出，采用本发明方 案中的原料配比制得的缓蚀效率要优于其原料他配比获得的产品，同时采用本 发明的原料配比和制备方法获得的产品缓蚀效率最好。

实施例19-21

实施例19-21，与实施例1方案不同之处在于，其气相缓蚀剂的量为0.7g、 0.8g、0.9g，以实施例18中的测试方法测试实施例19-21的缓蚀效率，与实施例 1、3、4的综合结果见表6：

表6：缓蚀效率测试结果表

组别 实施例1 实施例3 实施例4 实施例19 实施例20 实施例21 缓蚀效率 84.51％ 72.35％ 71.47％ 76.48％ 76.12％ 75.79％

从上表中数据可以看出，采用实施例1方案缓蚀效率最优，其次为实施例 19-21，再次为实施3-4。可以看出，气相缓蚀剂的量为本发明中的0.7-1份时， 缓蚀效率要优于其余重量份制得产品的缓蚀效率，当气相缓蚀剂的重量份为1 份时，缓释性能最优。

实施例22-27

实施例22-27，所采用的气相缓蚀剂为ATA与钼酸钠的混合物，其中ATA与 钼酸钠的质量比1：2，除气相缓蚀剂种类不同之外，其中实施例22的成分配比 与制备方法均与实施例1相同，其中实施例23的成分配比与制备方法均与实施 例3相同，其中实施例24的成分配比与制备方法均与实施例4相同，其中实施 例25的成分配比与制备方法均与实施例19相同，其中实施例26的成分配比与 制备方法均与实施例20相同，其中实施例27的成分配比与制备方法均与实施 例21相同，以实施例18中的测试方法测试实施例22-27的缓蚀效率，具体结果 见下表7：

表7：实施例22-27缓蚀效率测试结果表

组别 实施例22 实施例23 实施例24 实施例25 实施例26 实施例27 缓蚀效率 98.51％ 92.15％ 91.87％ 94.48％ 95.12％ 94.79％

从上表中数据可以看出，采用实施例22方案缓蚀效率最优，其次为实施例 25-27，再次为实施23-24。可以看出，气相缓蚀剂的量为本发明中的0.7-1份时， 缓蚀效率要优于其余重量份制得产品的缓蚀效率，当气相缓蚀剂的重量份为1 份时，缓释性能最优。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的 范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换 均属于本发明所要求保护的范围。