CN102286899A

CN102286899A - 一种聚乙烯石头合成壁纸及其制作工艺

Info

Publication number: CN102286899A
Application number: CN 201110179315
Authority: CN
Inventors: 夏丽蓉; 夏开邦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明涉及一种壁纸及工艺，具体涉及一种聚乙烯石头复合型合成壁纸及其制作工艺。聚乙烯石头合成壁纸，其包括网格粗纱布层和聚乙烯石粉聚合材料层；所述聚乙烯石粉聚合材料层由母料及助剂组成，其中母料由以质量百分比计的以下组分组成：聚乙烯：20-25%，CaCO₃：50-70%，滑石粉：7-25%；助剂由以质量百分比计的以下组分组成：复合型偶联剂：0.5-1%，分散剂：0.5-1%，阻燃剂：0.5-1%，超微发泡剂：0.1-1%，相容剂：0.5-1%。本发明的聚乙烯石头复合型壁纸强度高、附着力强、并具有阻燃功能，本发明所采用的制作工艺具有工艺简单，成本低、效率高的优点，适用于大规模的工业化生产。

Description

一种聚乙烯石头合成壁纸及其制作工艺

技术领域

本发明涉及一种壁纸及工艺，具体涉及一种聚乙烯石头复合型合成壁纸及其制作工艺。

背景技术

纸张是中国的四大发明之一，传统纸的原料主要是木材等植物纤维，随着国家森林保护政策的出台，禁伐令的执行，造纸原料只能靠进口木浆维持。传统纸生产过程产生大量废水等三废排放物，严重污染环境，治理难度极大，传统纸不耐潮湿、腐蚀。各项物理机械性能和尺寸稳定性差，已不能满足许多用纸领域的特殊要求，纸张生产研制需要创新。

上世纪五十年代，已出现了以塑料、碳酸钙及多种助剂为原料，用吹膜法、流延法生产的环保合成纸，其特点是各项物理机械性能优于传统纸，耐潮湿、防水，耐腐蚀，尺寸稳定性好，满足了不同领域的多种要求，取代了传统纸的部分领域，合成纸生产过程中无三废排放，对环境无污染，并可将合成纸重复循环利用，是优良的环保型材料。新型的环保合成纸—石头纸，继承了合成纸的优点，并加以创新实现了3R原则（Reduce，Reuse，Recycle），即节约，重复利用，循环使用原则，这是造纸工业的一次变革，新型的环保型石头纸，即出现在此变革中。

壁纸是国内大量使用的室内装饰材料，由传统纸与聚氯乙烯薄膜复合而成，这种PVC壁纸不耐潮湿，尺寸稳定性差，在高温时有毒性物排出，属于非环保材料。近年来也已经出现将高分子材料与无机的石头材料结合的合成壁纸，但是这类壁纸目前还存在诸多问题，如强度低、易变性、尺寸不稳定、附着能力差，不具有阻燃性能等。另外，目前这类壁纸的制备工艺复杂，不易操作、生产成本高，效率低不适应大范围的工业化生产。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种强度高、附着力强、并具有阻燃功能的聚乙烯石头复合型壁纸。

本发明的另一目的在于提供一种聚乙烯石头复合型壁纸的制作工艺，工艺简单，成本低、效率高、适用于大规模的工业化生产。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种聚乙烯石头合成壁纸，其包括网格粗纱布层和聚乙烯石粉聚合材料层；所述聚乙烯石粉聚合材料层由母料及助剂组成，其中母料由以质量百分比计的以下组分组成：

聚乙烯（聚乙烯）：20-25%

CaCO3：50-70%

滑石粉： 7-25%；

助剂由以质量百分比计的以下组分组成

复合型偶联剂： 0.5-1%

分散剂：0.5-1%

阻燃剂：0.5-1%

超微发泡剂： 0.1-1%

相容剂：0.5- 1%。

优选的方案中，为了达到最佳效果和最佳的物理及机械性能，本发明其所用的母料由以质量百分比计的以下组分组成

聚乙烯： 25%

CaCO3：51%

滑石粉：20%；

助剂由以质量百分比计的以下组分组成：

复合型偶联剂：1%

分散剂：1%

阻燃剂：0.7%

超微发泡剂：0.3%

相容剂：1% 。

本发明的方案中所述复合型偶联剂为铬络合物偶联剂、硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种。其中，铬络合物偶联剂由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物，合成及应用技术均较成熟，而且成本低，但品种比较单一；硅烷偶联剂的通式为RSiX3，式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团，这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力，X代表能够水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基等），硅烷偶联剂在国内有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171这几种型号；钛酸酯偶联剂包括四种基本类型：（1）单烷氧基型：这类偶联剂适用于多种树脂基复合材料体系，尤其适合于不含游离水、只含化学键合水或物理水的填充体系；（2）单烷氧基焦磷酸酯型：该类偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系，特别适合于含湿量高的填料体系；（3）螯合型：该类偶联剂具有非常好的水解稳定性；（4）配位体型。本发明中优选的为钛酸酯偶联剂中的单烷氧基型偶联剂。

分散剂能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。固体染料研磨时，加入分散剂，有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下，可分散成很小的液珠，停搅拌后，在界面张力的作用下很快分层，而加入分散剂后搅拌，则能形成稳定的乳浊液。其主要作用是降低液-液和固-液间的界面张力。本发明中所采用的分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、烃类石蜡、微晶石蜡、低分子蜡类、金属皂类中的一种或两种以上混合。

本发明中所采用的阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷中的一种或两种以上混合。

本发明中所采用超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种，其发泡时所产生的微气泡平均粒径 ≤8-10 μm。其中偶氮类发泡剂因发气量大，微气泡粒径小，广泛用于聚氯乙烯，聚乙烯，乙烯一酣酸乙烯共聚物，聚丙烯，聚苯乙烯，ABS，尼龙6和氯丁橡胶等多种材料合成过程的超微发泡技术中，其包括：偶氮二甲酰胺、2，2′一偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸钡等。因此本发明优选的发泡剂为超微发泡剂为偶氮类发泡剂。

所述相容剂为聚乙烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、ABS-马来酸酐接枝共聚物、聚乙烯-马来酸酐接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物中的一种或两种以上混合。由于马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性，因此本发明中，优选的相容剂为马来酸酐接枝共聚，如聚乙烯-马来酸酐接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物、ABS-马来酸酐接枝共聚物等。

一种聚乙烯石头合成壁纸的制作工艺，其包括以下步骤：

A: 将母料，助剂进行真空干燥至含水量小于2%；

B: 将上述干燥后的母料及助剂在造粒机中混合，混合过程中先在室温下搅拌冷混，之后加热至100-110℃进行热混，原料混合均匀后进行造粒；

C: 将造粒后的原料加入到压延机的螺杆挤出机内，并加热到200-210℃，在此温度下发泡剂会发泡，原料变成熔融状态（流体状态），原料在经模头挤出到压延机辊筒上，压延机辊筒的速度为50～90 m/min，压至厚度为1-3mm，得到聚乙烯石头纸层；

D: 在贴合机上铺上一层粗网格纱布，再将上述聚乙烯石头纸层转入到贴合机中铺放在粗网格纱布上，将贴合机的温度设置为120-160℃，通过热熔将聚乙烯石头纸层和粗网格纱贴合，即得到成品。

本发明的聚乙烯石头合成壁纸的制作工艺中，所述B步骤中冷混和热混交替进行。

本发明所述超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种，所述超微发泡剂发泡时所产生的微气泡平均粒径 ≤8-10 μm。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：（1）本发明采用粗网格的纱布与聚乙烯石头纸复合，研制出的无污染环保型石头纸壁布，其各项物理机械性能和尺寸稳定性大大加强，附着力好，是优良的环保型室内装饰材料；（2）本发明的聚乙烯石头合成壁纸采用超微发泡技术，使石头纸壁布兼有保温和隔热的功能，可以降低室内采暖和降温时的能源消耗，进一步实现了节能减排；（3）本发明聚乙烯石头合成壁纸的原料内加入了阻燃剂，使石头纸壁布有阻燃作用，不会成为火灾时的引燃物质，聚乙烯石头合成壁具有良好的印刷功能，可以印刷各种颜色和图案，装饰效果极佳，聚乙烯石头壁布也为拓展石头纸的应用领域作出了贡献；（4）本发明的聚乙烯石头合成壁纸的制作工艺简单，操作方便生产效率高、生产成本低，适用于大规模的工业化生产。

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

一种聚乙烯石头合成壁纸的制作工艺，其包括以下步骤：

A: 将母料，助剂进行真空干燥至含水量小于2%；

下面是具体实施例。

实施例1

称取质量百分比计的以下母料组分以及助剂中的组分：聚乙烯：25%，CaCO3：51%，滑石粉：20%；助剂由以质量百分比计的以下组分组成：钛酸酯偶联剂：1%，聚乙二醇：1%，氢氧化镁：0.7%，偶氮二甲酰胺：0.3%，聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物：1% ，在真空干燥箱中干燥24小时，干燥温度设为100℃，按照本发明的制作工艺步骤，其中热混的温度设置为100℃，压延中，压延机的温度设置为200℃，压延机辊筒的速度为90m/min，压延后得到的聚乙烯石头纸层的厚度为2mm，贴合过程中贴合机的温度设置为150℃，得到总厚度为2.2mm厚的合成壁纸。

实施例2

称取质量百分比计的以下母料组分以及助剂中的组分：聚乙烯：20%，CaCO3：70%，滑石粉：7%；助剂由以质量百分比计的以下组分组成：钛酸酯偶联剂：0.8%，聚乙二醇：1%，氢氧化镁：0.5%，偶氮二甲酰胺：0.1%，聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物：0.6%，在真空干燥箱中干燥24小时，干燥温度设为100℃，按照本发明的制作工艺步骤，其中热混的温度设置为110℃，压延中，压延机的温度设置为210℃，压延机辊筒的速度为50m/min，压延后得到的聚乙烯石头纸层的厚度为3mm，贴合过程中贴合机的温度设置为160℃，得到总厚度为3.1mm厚的合成壁纸。

实施例3

称取质量百分比计的以下母料组分以及助剂中的组分：聚乙烯：20%，CaCO3：50%，滑石粉：25%；助剂由以质量百分比计的以下组分组成：钛酸酯偶联剂：1%，聚乙二醇：1%，氢氧化镁：1%，偶氮二甲酰胺：1%，聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物：1% ，在真空干燥箱中干燥24小时，干燥温度设为100℃，按照本发明的制作工艺步骤，其中热混的温度设置为100℃，压延中，压延机的温度设置为200℃，压延机辊筒的速度为90m/min，压延后得到的聚乙烯石头纸层的厚度为1mm，贴合过程中贴合机的温度设置为150℃，得到总厚度为1.2mm厚的合成壁纸。

实施例4

称取质量百分比计的以下母料组分以及助剂中的组分：聚乙烯：25%，CaCO3：60%，滑石粉：22%；助剂由以质量百分比计的以下组分组成：钛酸酯偶联剂：0.5%，聚乙二醇：0.5%，氢氧化镁：0.5%，偶氮二甲酰胺：0.5%，聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物：1% ，在真空干燥箱中干燥24小时，干燥温度设为100℃，按照本发明的制作工艺步骤，其中热混的温度设置为100℃，压延中，压延机的温度设置为210℃，压延机辊筒的速度为70m/min，压延后得到的聚乙烯石头纸层的厚度为2mm，贴合过程中贴合机的温度设置为120℃，得到总厚度为2.1mm厚的合成壁纸。

上述实施例仅为不能发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的保护范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所作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。

Claims

1. 一种聚乙烯石头合成壁纸，其特征在于：其包括网格粗纱布层和聚乙烯石粉聚合材料层；所述聚乙烯石粉聚合材料层由母料及助剂组成，其中母料由以质量百分比计的以下组分组成：

聚乙烯：20-25%

CaCO3：50-70%

滑石粉： 7-25%；

助剂由以质量百分比计的以下组分组成

复合型偶联剂： 0.5-1%

分散剂：0.5-1%

阻燃剂：0.5-1%

超微发泡剂： 0.1-1%

相容剂：0.5- 1%。

2. 根据权利要求1所述的聚乙烯石头合成壁纸，其特征在于：其中母料由以质量百分比计的以下组分组成

聚乙烯： 25%

CaCO3：51%

滑石粉：20%；

助剂由以质量百分比计的以下组分组成：

复合型偶联剂：1%

分散剂：1%

阻燃剂：0.7%

超微发泡剂：0.3%

相容剂：1%。

3. 根据权利要求1或2所述的聚乙烯石头合成壁纸，其特征在于：所述复合型偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂中的一种。

4. 根据权利要求1或2所述的聚乙烯石头合成壁纸，其特征在于：所述分散剂为硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、烃类石蜡、微晶石蜡、低分子蜡类、金属皂类中的一种或两种以上混合。

5. 根据权利要求1或2所述的聚乙烯石头合成壁纸，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷中的一种或两种以上混合。

6. 根据权利要求1或2所述的聚乙烯石头合成壁纸，其特征在于：所述超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种，所述超微发泡剂发泡时所产生的微气泡平均粒径 ≤8-10 μm。

7. 根据权利要求1或2所述的聚乙烯石头合成壁纸，其特征在于：所述相容剂为聚乙烯-苯乙烯接枝共聚物、聚丙烯-苯乙烯接枝共聚物、ABS-马来酸酐接枝共聚物、聚乙烯-马来酸酐接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物中的一种或两种以上混合。

8. 如权利要求1所述的所述的聚乙烯石头合成壁纸的制作工艺，其特征在于：其包括以下步骤：

A: 将母料，助剂进行真空干燥至含水量小于2%；

C: 将造粒后的原料加入到压延机的螺杆挤出机内，并加热到200-210℃，在此温度下发泡剂会发出微气泡，原料变成熔融状态，之后经模头挤出到压延机辊筒上，压延机辊筒速度为50～90 m/min，压至厚度为1-3mm，得到聚乙烯石头纸层；

9. 根据权利要求8所述的聚乙烯石头合成壁纸的制作工艺，其特征在于：所述B步骤中冷混和热混交替进行。

10. 根据权利要求8所述的聚乙烯石头合成壁纸的制作工艺，其特征在于：所述超微发泡剂为偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物中的一种，所述超微发泡剂发泡时所产生的微气泡平均粒径 ≤8-10 μm。