CN104499357A - 一种pvc发泡壁纸用糊料、pvc发泡壁纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC发泡壁纸用糊料、PVC发泡壁纸及其制备方法。所述PVC发泡壁纸用糊料中包含PVC糊树脂、钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂、粘度降低剂、发泡剂、增塑剂及填料。所述钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂及粘度降低剂三者巧妙组合应用，可与AC发泡剂产生协同作用，降低AC发泡剂的化学分解温度，进一步提高PVC发泡壁纸的发泡倍率；其中钾/锌液体热稳定剂可进一步提高PVC发泡壁纸糊料的热稳定性。本发明所述的PVC发泡壁纸热稳定性优良，发泡倍率高，孔泡均匀细密，且手感柔和，具有很高的性价比。
Description
技术领域
本发明属于有机高分子领域，涉及一种PVC发泡壁纸用糊料、PVC发泡壁纸及其制备方法。
背景技术
PVC发泡壁纸是一种新型的室内墙壁装饰材料，主要以PVC糊状树脂为主要原料，PVC糊状树脂的性能对发泡壁纸产品质量会产生重要影响。PVC糊料制备工艺中，通常加入PVC糊树脂以及稳定剂、发泡剂、增塑剂等各种加工助剂，以制备性能优异的PVC糊料。
CN102943411A公开了一种壁纸用糊料，其原料组成包括增塑剂、PVC树脂、粘度调节剂、钙锌稳定剂、发泡剂、重钙、钛白粉、不锈钢纤维、纳米四氧化三铁、以及偶联剂，该发明的壁纸用糊料可解决壁纸不具备屏蔽电磁波的缺点，但是采用的钙锌稳定剂只具有热稳定性，缺乏良好的促发泡功能。
现有技术中，PVC发泡壁纸用糊料存在以下缺陷：(1)在PVC发泡制品的生产过程中，只是单一地应用钾/锌液体热稳定剂，使PVC发泡壁纸的质量无法提高；(2)所使用的钾/锌稳定剂只有热稳定性能，缺乏良好的促发泡功能，严重影响PVC发泡制品的质量；(3)溶剂含量较高，超过50％，产品味道大，在壁纸生产过程中，由于大量溶剂挥发，对生产环境造成污染，影响人员身体健康。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种热稳定性优良、发泡倍率高、泡孔均匀细密的PVC发泡壁纸。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种PVC发泡壁纸用糊料，按重量份计，包含以下组分：
所述钾/锌液体热稳定剂的重量份为2.5-4份，例如2.6份、2.7份、2.8份、2.9份、3份、3.2份、3.5份、3.7份、4份；所述钾/锌液体热稳定剂具有良好的热稳定性和促发泡双重功能，在提高PVC发泡壁纸的热稳定性的同时，还能提高PVC发泡壁纸的发泡倍率。本发明所述的钾/锌液体热稳定剂可以是CN104004295A中公开的钾/锌液体热稳定剂，也可以是其他具有促发泡功能的钾/锌液体热稳定剂，而采用包含以下重量百分比组分的钾/锌液体热稳定剂可以进一步提高PVC发泡壁纸的热稳定性及发泡倍率：
所述Sonox 1076是一种抗氧化剂，加入钾/锌液体热稳定剂中可提高PVC发泡壁纸的热稳定性，从而提高其抗氧化、耐老化能力，延长PVC发泡壁纸的使用寿命。
优选地，钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂及粘度降低剂三者组合应用到PVC发泡壁纸用糊料中之后，与AC发泡剂产生协同作用，降低AC发泡剂的分解温度，可进一步提高PVC发泡壁纸的发泡倍率。
本发明所述泡孔整理剂可市购得到，其重量份为2.0-3.5份，例如2.2份、2.5份、3份、3.2份；优选地，所述泡孔整理剂为甲基丙烯酸酯类聚合物，是由甲基丙烯酸酯类经引发剂与链转移剂在相互作用下进行聚合反应而制得的分子量均匀的聚合物，所述甲基丙烯酸酯类聚合物为浅黄色粘稠液体，其40℃时的粘度为90-100mm2/s。
本发明所述粘度降低剂可市购得到，其重量份为4.5-6份，例如4.6份、4.8份、5份、5.2份、5.5份、5.7份、5.9份；粘度降低剂是一种分散剂，能渗透到固体颗粒表面形成一薄层分子膜，可提高固液表面的界面自由度。优选地，本发明所述的粘度降低剂为脱芳烃溶剂油，所述粘度降低剂为无色透明液体，其40℃时的粘度为1.2-2.0mm2/s，馏程为160-190℃，芳烃含量少于0.1％。
本发明所述发泡剂的重量份为3.5-5份，例如3.6份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.7份、4.9份；优选地，所述发泡剂为AC发泡剂，又名偶氮二甲酰胺，通常情况下其化学分解温度高于210℃。
本发明所述增塑剂的重量份为60-70份，例如62份、64份、65份、66份、68份；所述增塑剂选自DOP增塑剂和/或DINP增塑剂，优选为DOP增塑剂，又名邻苯二甲酸二辛脂，是一种重要的通用型外增塑剂。DOP增塑剂的增塑作用是由于聚合物材料中大分子链间的聚集作用被削弱而造成的，有三种作用方式：隔离作用、相互作用和遮蔽作用。事实上，三种作用方式不可截然分开，增塑过程中可能同时存在几种作用。
本发明所述填料的重量份为25-35份，例如26份、28份、29份、30份、32份、34份；所述填料为选自轻质碳酸钙和/或重质碳酸钙，优选重质碳酸钙。重质碳酸钙，简称重钙，是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成，是常用的粉状无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。
本发明的目的之二在于提供一种采用上述PVC发泡壁纸用糊料制备PVC发泡壁纸的方法，包括以下步骤：
(1)按配比将钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂，以及第一份增塑剂配在一起，并加以搅拌，然后加入PVC糊树脂，研磨，配成PVC浆状糊树脂；
在温度升高时，DOP分子插入到PVC分子链间，一方面DOP的极性酯基与PVC的极性基团“相互作用”，彼此能很好地互溶，不相排斥，从而使PVC大分子间作用力减弱，塑性提高。另一方面，DOP的非极性烷基夹在PVC分子链间，把PVC的极性基遮蔽起来，也减小了PVC分子链间的作用力。所以成型加工时，链的移动就比较容易，塑性提高。
(2)加入第二份增塑剂溶解发泡剂，将溶解后的发泡剂、填料、粘度降低剂加至PVC浆状糊树脂中，并加以搅拌研磨，得到PVC壁纸用糊料；
(3)将PVC壁纸用糊料涂布到底纸或底布上进行预塑化，制得预塑化后的底纸或底布；
(4)在预塑化后的底纸或底布上印刷后进行塑化发泡，制得PVC发泡壁纸；
其中，所述第一份增塑剂及第二份增塑剂的重量和为增塑剂的总重量。
优选地，所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(3a)用刮刀在底纸或底布上均匀地涂刮上0.5-1.2mm厚度的PVC发泡壁纸用糊料，通过调节刮刀与涂布轮之间的间隙，调节涂覆量和控制涂层厚度；
(3b)将涂布PVC发泡壁纸用糊料的底纸或底布送入烘箱进行预塑化，冷却后卷收。
优选地，所述步骤(4)具体包括以下步骤：
(4a)松卷后，根据所需花纹图案将PVC发泡壁纸用糊料印刷到底纸或底布上；
(4b)将印刷好的底纸或底布送入烘箱进行塑化发泡；
(4c)冷却，卷取，制得PVC发泡壁纸。
优选地，所述第一份增塑剂和第二份增塑剂的重量比为2:1；
优选地，所述预塑化的温度为120-170℃，例如125℃、130℃、135℃、140℃、150℃、160℃，预塑化的时间为3-5min，例如3.5min、4min、4.5min；
优选地，所述塑化发泡的温度为175-185℃，例如176℃、177℃、178℃、179℃、180℃、182℃、184℃、，塑化发泡的时间为3-5min，例如3.5min、4min、4.5min。
通常情况下AC发泡剂的化学分解温度高于210℃，钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂及粘度降低剂三者组合应用到PVC发泡壁纸用糊料中之后，与AC发泡剂产生协同作用，使AC发泡剂的分解温度从210℃降低至180℃左右，与PVC的成型加工温度相匹配，这样可以进一步提高PVC发泡壁纸的发泡倍率，同时使PVC发泡壁纸的孔泡均匀细密，手感柔和。
本发明的目的之三在于提供一种采用上述制备方法得到的PVC发泡壁纸。
本发明的有益效果为：所述PVC发泡壁纸用糊料，包含了钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂及粘度降低剂三种主要组分。钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂及粘度降低剂三者巧妙组合应用，与AC发泡剂产生协同作用，降低AC发泡剂的分解温度，控制其略高或接近于PVC成型加工温度，确保PVC发泡壁纸用糊料塑化后AC发泡剂再完全分解，这样可进一步提高PVC发泡壁纸的发泡倍率，从而获得满意的发泡质量。此外，本发明所述的钾/锌液体热稳定剂具有良好的热稳定性和促发泡双重功能，可进一步提高PVC发泡壁纸的热稳定性，其用量比市面上同类型的稳定剂减少一半以上，解决了钾/锌液体热稳定剂因溶剂挥发而造成的环境污染问题，无“三废”产生，环保无毒。
因此，使用本发明技术方案生产出来的PVC发泡壁纸具有很高的性价比。
附图说明
图1为PVC发泡壁纸的生产工艺流程。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本技术领域的常规方法制备得到。
实施例1
钾/锌液体热稳定剂的制备：(1)按重量百分比计，将12％异辛酸、15.7％油酸和32％D80溶剂油混合，在65℃下加入12％苯甲酸，再加入7.4％氢氧化钾溶解后，加入14.6％氧化锌溶解；(2)升温至115℃，搅拌90分钟使反应完全，直至溶液澄清透明无粒状物存在；(3)降温至80℃，加入4.8％Mark1500及1.2％Sonox 1076，保温30分钟即得钾/锌液体热稳定剂。
PVC发泡壁纸的制备：
(1)按重量份计，将3份钾/锌液体热稳定剂、40份DOP增塑剂、2份泡孔整理剂送入混料机中，混合均匀，在搅拌状态下加入100份PVC糊树脂，再经三辊研磨机研磨一至两遍，配成PVC浆状糊树脂；
(2)将4份发泡剂加入20份DOP增塑剂中溶解，然后将溶解后的发泡剂、30份重质碳酸钙、5份粘度降低剂加入PVC浆状糊树脂中，再经研磨机研磨，得到PVC发泡壁纸用糊料；
(3)用刮刀在底纸或底布上均匀地涂刮上0.6mm厚的PVC发泡壁纸用糊料，通过调节刮刀与涂布轮之间的间隙，可准确调节涂覆量和控制涂层厚度；然后送入150℃的烘箱进行预塑化3min，冷却后，卷收；
(4)松卷后，根据所需的花纹图案，将PVC发泡壁纸用糊料印刷到底纸或底布上；将印刷好的底纸或底布送入烘箱进行塑化发泡，烘箱的温度为180-185℃，塑化发泡的时间为3min；冷却，卷取，制得PVC发泡壁纸。
实施例2
钾/锌液体热稳定剂的制备方法与实施例1相同。
PVC发泡壁纸的制备：
(1)按重量份计，将3.5份钾/锌液体热稳定剂、40份DOP增塑剂、3.5份泡孔整理剂送入混料机中，混合均匀，在搅拌状态下加入100份PVC糊树脂，再经三辊研磨机研磨一至两遍，配成PVC浆状糊树脂；
(2)将5份发泡剂加入20份DOP增塑剂中溶解，然后将溶解后的发泡剂、32份重质碳酸钙、4.5份粘度降低剂加入PVC浆状糊树脂中，再经研磨机研磨，得到PVC发泡壁纸用糊料；
(3)用刮刀在底纸或底布上均匀地涂刮上0.9mm厚的PVC发泡壁纸用糊料，通过调节刮刀与涂布轮之间的间隙，可准确调节涂覆量和控制涂层厚度；然后送入145℃的烘箱进行预塑化5min，冷却后，卷收；
(4)松卷后，根据所需的花纹图案，将PVC发泡壁纸用糊料印刷到底纸或底布上；将印刷好的底纸或底布送入烘箱进行塑化发泡，烘箱的温度为180-185℃，塑化发泡的时间为3min；冷却，卷取，制得PVC发泡壁纸。
实施例3
钾/锌液体热稳定剂的制备：(1)按重量百分比计，将22.4％辛酸、20.8％油酸和15.6％D80溶剂油混合，在65℃下加入9.8％苯甲酸，再加入7.4％氢氧化钾溶解后，加入11％氧化锌溶解；(2)升温至110℃-120℃，搅拌90分钟使反应完全，直至溶液澄清透明无粒状物存在；(3)降温至80℃-90℃，加入11.2％Mark1500，1.8％Sonox 1076，保温30分钟即得钾/锌液体热稳定剂。
PVC发泡壁纸的制备：
(1)按重量份计，将2.5份钾/锌液体热稳定剂、44份DOP增塑剂、2份泡孔整理剂送入混料机中，混合均匀，在搅拌状态下加入100份PVC糊树脂，再经三辊研磨机研磨一至两遍，配成PVC浆状糊树脂；
(2)将3.5份发泡剂加入22份DOP增塑剂中溶解，然后将溶解后的发泡剂、25份重质碳酸钙、4.5份粘度降低剂加入PVC浆状糊树脂中，再经研磨机研磨，得到PVC发泡壁纸用糊料；
(3)用刮刀在底纸或底布上均匀地涂刮上0.9mm厚的PVC发泡壁纸用糊料，通过调节刮刀与涂布轮之间的间隙，可准确调节涂覆量和控制涂层厚度；然后送入145℃的烘箱进行预塑化5min，冷却后，卷收；
(4)松卷后，根据所需花纹图案，将PVC发泡壁纸用糊料印刷到底纸或底布上；将印刷好的底纸或底布送入烘箱进行塑化发泡，烘箱的温度为175℃，塑化发泡的时间为5min；冷却，卷取，制得PVC发泡壁纸。
实施例4
钾/锌液体热稳定剂的制备同实施例3。
PVC发泡壁纸的制备：
(1)按重量份计，将4份钾/锌液体热稳定剂、40份DOP增塑剂、3份泡孔整理剂送入混料机中，混合均匀，在搅拌状态下加入100份PVC糊树脂，再经三辊研磨机研磨一至两遍，配成PVC浆状糊树脂；
(2)将5份AC发泡剂加入20份DOP增塑剂中溶解，然后将溶解后的AC发泡剂、35份重质碳酸钙、6份粘度降低剂加入PVC浆状糊树脂中，再经研磨机研磨，得到PVC发泡壁纸用糊料；
(3)用刮刀在底纸或底布上均匀地涂刮上1.2mm厚的PVC发泡壁纸用糊料，通过调节刮刀与涂布轮之间的间隙，可准确调节涂覆量和控制涂层厚度；然后送入150℃的烘箱进行预塑化3min，冷却后，卷收；
(4)松卷后，根据所需花纹图案，将PVC发泡壁纸用糊料印刷到底纸或底布上；将印刷好的底纸或底布送入烘箱进行塑化发泡，烘箱的温度为175℃，塑化发泡的时间为5min；冷却，卷取，制得PVC发泡壁纸。
实施例5
钾/锌液体热稳定剂的制备：(1)按重量百分比计，将12.3％异辛酸、13.5％油酸和38％D80溶剂油混合，在65℃下加入9.8％苯甲酸，再加入9.4％氢氧化钾溶解后，加入11％氧化锌溶解；(2)升温至110℃-120℃，搅拌90分钟使反应完全，直至溶液澄清透明无粒状物存在；(3)降温至80℃-90℃，加入4.8％Mark1500，1.2％Sonox 1076，保温30分钟即得钾/锌液体热稳定剂。
PVC发泡壁纸的制备：
(1)按重量份计，将4份钾/锌液体热稳定剂、44份DOP增塑剂、4份泡孔整理剂送入混料机中，混合均匀，在搅拌状态下加入100份PVC糊树脂，再经三辊研磨机研磨一至两遍，配成PVC浆状糊树脂；
(2)将3.5份AC发泡剂加入22份DOP增塑剂中溶解，然后将溶解后的AC发泡剂、35份重质碳酸钙、6份粘度降低剂加入PVC浆状糊树脂中，再经研磨机研磨，得到PVC发泡壁纸用糊料；
(3)用刮刀在底纸或底布上均匀地涂刮上1.2mm厚的PVC发泡壁纸用糊料，通过调节刮刀与涂布轮之间的间隙，可准确调节涂覆量和控制涂层厚度；然后送入150℃的烘箱进行预塑化4min，冷却后，卷收；
(4)松卷后，根据所需花纹图案，将PVC发泡壁纸用糊料印刷到底纸或底布上；将印刷好的底纸或底布送入烘箱进行塑化发泡，烘箱的温度为180℃，塑化发泡的时间为3min；冷却，卷取，制得PVC发泡壁纸。
比较例1
除了不添加泡孔整理剂外，其他均同于实施例5。
比较例2
除了钾/锌液体热稳定剂采用CN102604263A中公开的钾/锌液体热稳定剂外，其他均同于实施例5。
比较例3
除了钾/锌液体热稳定剂采用CN104004295A中公开的钾/锌液体热稳定剂外，其他均同于实施例5。
采用发泡倍率测试仪测试PVC发泡壁纸的发泡倍率，测试结果见表1。
表1
| 编号 | 发泡倍率 | 编号 | 发泡倍率 |
| 实施例1 | 3.5倍 | 实施例5 | 3.5倍 |
| 实施例2 | 3.3倍 | 比较例1 | 1.2倍 |
| 实施例3 | 3.6倍 | 比较例2 | 2.5倍 |
| 实施例4 | 3.4倍 | 比较例3 | 2.7倍 |
从发泡倍率测试结果可知，采用本发明技术方案得到的PVC发泡壁纸，其发泡倍率提高；应用本发明的钾/锌液体热稳定剂进一步提高了PVC发泡壁纸的发泡倍率，而且孔泡均匀细密，手感柔和，综合性能更突出。
分别用实施例1、3、5及比较例1-3中制备的PVC发泡壁纸用糊料按照试验标准配方在双辊炼塑机上拉片并裁剪制成样片，放入190±1℃烤箱中进行静态耐热老化测试，测试结果见表2。
表2
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例3 | 实施例5 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 |
| 热稳定时间/min | 49±2 | 50±2 | 49±3 | 48±2 | 35±2 | 46±2 |
从表2可知，采用本发明的钾/锌液体热稳定剂可进一步提高PVC发泡壁纸用糊料的热稳定性。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明白，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种PVC发泡壁纸用糊料，其特征在于，按重量份计，包含以下组分：
2.根据权利要求1所述的PVC发泡壁纸用糊料，其特征在于，按重量百分比计，所述钾/锌液体热稳定剂包含以下组分：
3.根据权利要求1所述的PVC发泡壁纸用糊料，其特征在于，所述泡孔整理剂为甲基丙烯酸酯类聚合物，所述甲基丙烯酸酯类聚合物为浅黄色粘稠液体，其40℃时的粘度为90-100mm2/s。
4.根据权利要求1所述的PVC发泡壁纸用糊料，其特征在于，所述粘度降低剂为脱芳烃溶剂油，所述粘度降低剂为无色透明液体，其40℃时的粘度为1.2-2.0mm2/s，馏程为160-190℃，芳烃含量少于0.1％。
5.根据权利要求1所述的PVC发泡壁纸用糊料，其特征在于，所述发泡剂为AC发泡剂；
优选地，所述增塑剂为DOP增塑剂和/或DINP增塑剂；
优选地，所述填料为重质碳酸钙。
6.一种采用权利要求1-5之一所述PVC发泡壁纸用糊料制备PVC发泡壁纸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配比将钾/锌液体热稳定剂、泡孔整理剂，以及第一份增塑剂配在一起，并加以搅拌，然后加入PVC糊树脂，研磨，配成PVC浆状糊树脂；
(2)加入第二份增塑剂溶解发泡剂，将溶解后的发泡剂、填料、粘度降低剂加至PVC浆状糊树脂中，再经研磨机研磨，得到PVC壁纸用糊料；
(3)将PVC壁纸用糊料涂布到底纸或底布上进行预塑化，制得预塑化后的底纸或底布；
(4)在预塑化后的底纸或底布上印刷后进行塑化发泡，制得PVC发泡壁纸；
其中，所述第一份增塑剂及第二份增塑剂的重量和为增塑剂的总重量。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(3a)用刮刀在底纸或底布上均匀地涂刮上0.5-1.2mm厚度的PVC发泡壁纸用糊料，制得涂布后的底纸或底布；
(3b)将涂布后的底纸或底布送入烘箱进行预塑化，冷却后卷收。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括以下步骤：
(4a)松卷后，将所需花纹图案印刷到底纸或底布上；
(4b)将印刷好的底纸或底布送入烘箱进行塑化发泡；
(4c)冷却，卷取，制得PVC发泡壁纸。
9.根据权利要求6-8之一所述的制备方法，其特征在于，所述第一份增塑剂和第二份增塑剂的重量比为2:1；
优选地，所述预塑化的温度为120-170℃，时间为3-5min；
优选地，所述塑化发泡的温度为175-185℃，时间为3-5min。
10.一种根据权利要求6-9之一所述制备方法得到的PVC发泡壁纸。
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