CN102557518A - 一种内墙涂料卷材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

内墙涂料卷材及制备方法。该内墙涂料卷材其各组分的重量份组成为：无机粉体60-70份，白色颜料10-20份，分散剂1-2份，润滑助剂1-2份，稳定剂1-3份，接枝剂0.5-1份，高分子聚合物8-12份。该内墙涂料卷材是利用机械力化学改性和高分子材料热拉伸成型，将大量无机粉体和白色颜料均匀分散在少量的高分子材料中并制备成一种具有良好透气性、防水性、阻燃性的内墙涂料卷材。内墙涂料卷材色泽白亮，无味，使用方便，可直接贴在房屋内墙的砂浆层或者腻子层。该内墙涂料卷材避免了传统涂刷性内墙涂料生产、施工、使用中产生的各种挥发份污染，符合低成本、环保、节能的国家产业政策，具有显著的经济效益及社会效益，易于广泛推广使用。

Description

一种内墙涂料卷材及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种内墙涂料卷材，更具体讲是一种具有涂料功能的卷材，该卷材可以替换现有涂刷性普通内墙涂料，并进一步涉及内墙涂料卷材的制备方法。

背景技术

涂刷性内墙涂料(包括乳胶漆)已成为目前房屋装饰必不可少的基本建筑材料。随着新建建筑物的不断扩充以及老建筑的改造，内墙涂料的需求量日益增长。尽管内墙涂料技术非常成熟，但由于涂料的特性是现场涂刷施工，成膜物质只有涂刷后才能成膜反应，因此涂料含有大量的成膜物质，具有很重的气味，甚至含有甲醛等有毒物质，严重影响了涂料生产工人、涂刷工人、房屋居住人员的身体健康和舒适度。另外，由于内墙涂料现场涂刷施工的特性，施工人员技术层次不齐，难以保证稳定的涂刷质量。因此，涂刷涂料综合成本较高，主要表现在：涂料成膜乳液成本较高；涂刷涂料的工序比较多；涂刷涂料的施工时间长。

基于涂刷性普通内墙涂料的缺陷，人们逐步转向使用墙纸。墙纸的出现极大地方便了使用。但现有墙纸均是基于纸、PVC、布等基材通过涂布、印刷、压制等工艺制作而成，均存在耐火性差、不易擦洗清洗的缺陷。其中纸基墙纸质轻、价格低，但墙面的湿度会导致发霉、出现黑斑、严重时会脱落。PVC基墙纸透气性差、耐久性较差。布基墙纸价格高，清洁困难。

中国专利公告号CN201835184U提出一种石头壁纸，将石头纸作为基材粘贴于墙体作为装饰壁纸。该实用新型专利将石头纸作为基材以替换传统的纸基或塑料基墙纸，具有较好的防水性能和强度，但石头纸的透气性较差，存在易燃的危险，不能完全替代内墙涂料层。

为了兼顾内墙涂料的涂层效果和墙纸使用方便的特点，得到低成本、环保、耐燃、透气、耐久性能优异的内墙涂层，国内不断尝试新材料新工艺以寻求突破口。

发明内容

针对上述涂刷性内墙涂料的缺陷，本发明提出一种内墙涂料卷材。该内墙涂料卷材以无机粉体为主要成分；外观白亮，无味；使用方便，可直接贴在房屋内墙的砂浆层或者腻子层，替换现有的涂刷性内墙涂料。该内墙涂料卷材完全避免了内墙涂料行业生产、施工、使用中产生的各种挥发份污染，符合低成本、环保、节能的国家产业政策，具有广阔的市场前景。在此基础上，本发明进一步提供一种内墙涂料卷材的制备方法，该内墙涂料卷材是利用机械力化学改性和高分子材料热成型拉伸技术，将低成本的无机粉体和白色颜料均匀分散在少量的高分子材料中并制备成一种内墙涂料卷材。

本发明内墙涂料卷材，其组成中各成分的重量份组成形式为：

无机粉体            60-70份，

白色颜料            10-20份，

分散剂              1-2份，

润滑助剂            1-2份，

稳定剂              1-3份，

接枝剂              0.5-1份，

高分子聚合物        8-12份，

其中，所说的无机粉体选用白度≥95％，粒径5-15μm(相当于800-2500目)的重质碳酸钙、煅烧高岭土、硅灰石、滑石粉、轻质碳酸钙、重晶石粉、绢云母粉、硅藻土、膨润土、海泡石、玄武岩、透闪石中的至少一种；

所说的白色颜料选用钛白粉、立德粉、氧化锌中的至少一种；

所说的分散剂选用EVA蜡、沙索蜡、氧化聚乙烯蜡、氧化聚丙烯蜡、石蜡中的至少一种；

所说的润滑助剂为乙撑双油酸酰胺、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种；

所说的稳定剂为抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂的复合物，其复合重量份比例为1∶1∶4，其中抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯、B-(4-羟基-3.5二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯中的一种；光稳定剂为2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、双(2，2，6，6，-四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种；阻燃剂为粒径≤3μm的氢氧化铝、三氧化二锑、氢氧化镁中的一种；

所说的接枝剂为甲基丙烯酸甲酯、聚丁基丙烯酸、马来酸酐中的至少一种；

所说的高分子聚合物为聚苯乙烯、聚乙烯、茂金属聚乙烯、聚丙烯、茂金属聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚己内酰胺中的至少一种。

本发明上述内墙涂料卷材的制备，可以按下述方式进行：

1′将所说的无机粉体、白色颜料、分散剂混合均匀后，加入三腔连续式涡旋气流细化机，使无机粉体与白色颜料界面充分接触，并均匀分散；

2′将上述改性料引入高速混合机，加入接枝剂，在80-140℃温度条件、900-1500r/min搅拌条件下反应15-30min；

3′在上述高混机中加入润滑剂、稳定剂，在100-140℃温度条件、900-1500r/min搅拌条件下反应5-10min；

4′将高分子聚合物加入上述高速混合设备中搅拌混合均匀；

5′将上述混合均匀的物料引入挤出压延拉伸设备，通过反应挤出、压延、拉伸、卷取得到一种内墙涂料卷材。

上述制备方法1′中所说的三腔连续式涡旋气流细化机是通过快速旋转的叶轮产生的离心切向力，使无机粉体和白色颜料在腔室内与定刀剧烈撞击从而充分接触，低成本的无机粉体作为载体扩大了白色颜料的增白面积，提高了增白效果。

上述制备方法5′中所述的挤出压延拉伸设备，挤出机选用具有强力剪切混炼功能的双螺杆或三螺杆同向反应挤出机，各区温度控制在：一区150-160℃；二区180-230℃；三区210-240℃；四区220-250℃；五区220-180℃。压延拉伸设备具有纵横向拉伸功能，纵向拉伸：分预热、拉伸和定型三个区，温度70～90℃，用红外加热器辅助加热，纵向拉伸比1.5-2倍。横向拉伸：分预热、拉伸、定型和冷却四个区，温度85～100℃，横向拉伸比1.5-3倍。通过混炼挤出和压延拉伸，得到厚度在0.1-1mm之间的内墙涂料卷材。在拉伸过程中高分子聚合物进行了一定倍率的拉伸，而其中的无机粉体粒子则无法被拉伸，从而在高分子聚合物与无机粉体间产生了一定尺寸的微孔，因此得到的内墙涂料卷材具有良好的防水透气的功能。

本发明通过机械力化学改性和热塑拉伸成型技术将涂刷性内墙涂料制成一种卷材形态，便于直接粘贴使用。

本发明通过抗氧化剂、光稳定剂、阻燃剂的复合稳定剂提高内墙涂料卷材的耐久性、阻燃性能。

本发明通过拉伸技术得到的内墙涂料卷材具有微孔结构，气体容易透过，而液体却难以渗透，具有良好的透气防水性能。

由此可以理解，本发明的特点在于：

1、将传统的涂刷性内墙涂料变成可以直接粘贴的涂料卷材，避免了现场涂刷的不稳定因素。

2、内墙涂料卷材的成分是将低成本的无机粉体与白色颜料通过改性，与少量的聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等高分子材料复合而成，不需要传统涂料的成膜乳液、成膜助剂、防霉剂、防冻剂、增稠剂、流平剂、甲醛等助剂，具有绿色环保、成本低廉的特点。

3、生产方法采用特殊的三腔连续式涡旋气流细化机对无机粉体和白颜料进行机械力化学处理改性，通过热塑拉伸成型技术，将无机粉体、白色颜料均匀分散在高分子材料内，经挤出、压延、拉伸得到一种内墙涂料卷材，生产环境清洁无污染。

4、内墙涂料卷材具有良好的透气功能、阻燃功能、防水性能、耐久性能，质量稳定、使用方便，墙体只要刮平即可，可以直接替换涂刷性内墙涂料和腻子，不受墙体湿度的影响。

以下实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

具体实施方式

实施例1

1)将煅烧高岭土30kg、轻质碳酸钙35kg、金红石型钛白粉15kg、EVA蜡1kg在搅拌机中混合均匀，加入30型三腔连续式涡旋气流细化机中，使无机粉体与白色颜料界面充分接触，并均匀分散；

2)将上述改性料引入L100型高速混合机，加入0.5kg马来酸酐，在140℃温度条件、900r/min搅拌条件下反应15min；

3)在上述高速混合机中加入乙撑双油酸酰胺1kg、抗氧剂B-(4-羟基-3.5二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯0.2kg、光稳定剂2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑0.2kg、阻燃剂三氧化二锑0.8kg，在140℃温度条件、900r/min搅拌条件下反应10min；

4)将8kg PET加入上述高速混合设备中搅拌混合均匀；

5)将上述混合均匀的物料引入挤出压延拉伸设备，通过双螺杆反应挤出机反应挤出、压延、纵向拉伸1.5倍、横向拉伸1.5倍、卷取得到厚度0.8mm的内墙涂料卷材。

通过测试，0.8mm的内墙涂料卷材白度93％；平滑度120s；耐洗性能＞5000次；阻燃性能达到A级。

实施例2

1)将重质碳酸钙25kg、滑石粉40kg、立德粉5kg、锐太型钛白粉5kg、沙索蜡1.5kg在搅拌机中混合均匀，加入60型三腔连续式涡旋气流细化机中，使无机粉体与白色颜料界面充分接触，并均匀分散；

2)将上述改性料引入L100型高速混合机，加入0.1kg马来酸酐、0.5kg聚丁基丙烯酸，在80℃温度条件、900r/min搅拌条件下反应30min；

3)在上述高速混合机中加入硬脂酸酰胺0.5kg、乙撑双硬脂酸酰胺1.0kg、抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3kg、光稳定剂双(2，2，6，6，-四甲基-4-哌啶基)癸二酸脂0.3kg、阻燃剂氢氧化镁1.2kg，在120℃温度条件、1000r/min搅拌条件下反应8min；

4)将10kgMPP加入上述高速混合设备中搅拌混合均匀；

5)将上述混合均匀的物料引入挤出压延拉伸设备，通过双螺杆反应挤出机反应挤出、压延、纵向拉伸1.8倍、横向拉伸2.1倍、卷取得到厚度0.15mm的内墙涂料卷材。

通过测试，0.15mm的内墙涂料卷材白度90％；平滑度200s；耐洗性能＞5000次；阻燃性能达到A级。

实施例3

1)将绢云母30kg、硅灰石30kg、立德粉5kg、金红石型钛白粉5kg、氧化聚乙烯蜡1.5kg在搅拌机中混合均匀，加入45型三腔连续式涡旋气流细化机中，使无机粉体与白色颜料界面充分接触，并均匀分散；

2)将上述改性料引入L100型高速混合机，加入0.2kg甲基丙烯酸甲酯、0.5kg聚丁基丙烯酸，在100℃温度条件、1500r/min搅拌条件下反应20min；

3)在上述高速混合机中加入单硬脂酸甘油酯1.5kg、抗氧剂三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.4kg、光稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.4kg、阻燃剂氢氧化铝1.6kg，在120℃温度条件、1500r/min搅拌条件下反应5min；

4)将12kgLDPE加入上述高速混合设备中搅拌混合均匀；

5)将上述混合均匀的物料引入挤出压延拉伸设备，通过双螺杆反应挤出机反应挤出、压延、纵向拉伸2倍、横向拉伸3倍、卷取得到厚度0.1mm的内墙涂料卷材。

通过测试，0.1mm的内墙涂料卷材白度89％；平滑度360s；耐洗性能＞5000次；阻燃性能达到A级。

实施例4

1)将重晶石粉40kg、轻质碳酸钙30kg、立德粉10kg、金红石型钛白粉10kg、石蜡1.5kg在搅拌机中混合均匀，加入45型三腔连续式涡旋气流细化机中，使无机粉体与白色颜料界面充分接触，并均匀分散；

2)将上述改性料引入L100型高速混合机，加入0.8kg甲基丙烯酸甲酯、0.2kg聚丁基丙烯酸，在120℃温度条件、1500r/min搅拌条件下反应25min；

3)在上述高速混合机中加入硬脂酸酰胺1.0kg、抗氧剂三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5kg、光稳定剂2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑0.5kg、阻燃剂三氧化二锑2.0kg，在100℃温度条件、1200r/min搅拌条件下反应10min；

4)将9kg PA6加入上述高速混合设备中搅拌混合均匀；

5)将上述混合均匀的物料引入挤出压延拉伸设备，通过双螺杆反应挤出机反应挤出、压延、纵向拉伸1.5倍、横向拉伸3倍、卷取得到厚度1.0mm的内墙涂料卷材。

通过测试，1.0mm的内墙涂料卷材白度90％；平滑度230s；耐洗性能＞5000次；阻燃性能达到A级。

Claims (10)

1.内墙涂料卷材，其组成中各成分的重量份组成形式为：

无机粉体        60-70份，

白色颜料        10-20份，

分散剂          1-2份，

润滑助剂        1-2份，

稳定剂          1-3份，

接枝剂          0.5-1份，

高分子聚合物    8-12份。

2.根据权利要求1所述的内墙涂料卷材，其特征是所说的无机粉体为白度≥95％，粒径5-15μm的重质碳酸钙、煅烧高岭土、硅灰石、滑石粉、轻质碳酸钙、重晶石粉、绢云母粉、硅藻土、膨润土、海泡石、玄武岩、透闪石中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的内墙涂料卷材，其特征是所说的白色颜料为钛白粉、立德粉、氧化锌中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的内墙涂料卷材，其特征是所说的分散剂为EVA蜡、沙索蜡、氧化聚乙烯蜡、氧化聚丙烯蜡、石蜡中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的内墙涂料卷材，其特征是所说的接枝剂为甲基丙烯酸甲酯、聚丁基丙烯酸、马来酸酐中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的内墙涂料卷材，其特征是所说的高分子聚合物为聚苯乙烯、聚乙烯、茂金属聚乙烯、聚丙烯、茂金属聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚己内酰胺中的至少一种。

7.制备权利要求1所述的内墙涂料卷材的方法，其特征是按下述方式进行：

1′将所说的无机粉体、白色颜料、分散剂混合均匀后，加入分散设备，使无机粉体与白色颜料界面充分接触，并均匀分散；

2′将上述改性料引入高速混合机，加入接枝剂，在80-140℃温度条件、900-1500r/min搅拌条件下反应15-30min；

3′在上述高速混合机中加入润滑剂、稳定剂，在100-140℃温度条件、900-1500r/min搅拌条件下反应5-10min；

4′将高分子聚合物加入上述高速混合设备中搅拌混合均匀；

5′将上述混合均匀的物料引入挤出压延拉伸设备，通过反应挤出、压延、拉伸、卷取得到一种内墙涂料卷材。

8.根据权利要求7所述的制备权利要求1所述的内墙涂料卷材的方法，其特征是第1′中所述的分散设备是三腔连续式涡旋气流细化机，通过快速旋转的叶轮产生的离心切向力，使无机粉体和白色颜料在腔室内与定刀剧烈撞击从而充分接触、分散。

9.根据权利要求7所述的制备权利要求1所述的内墙涂料卷材的方法，其特征是第5′中所说的挤出压延拉伸设备选用双螺杆或三螺杆同向反应挤出机。

10.根据权利要求7所述的制备权利要求1所述的内墙涂料卷材的方法，其特征是第5′中所说的挤出压延拉伸设备具有纵横双向拉伸功能，纵向拉伸比1.5-2倍，横向拉伸比1.5-3倍。