CN104629503B - 一种易擦的便携式黑板膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式黑板膜基材和易擦的便携式黑板膜及其制备方法，由以下原料制备：水性丙烯酸酯、颜填料、助剂、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、石墨粉、纳米二氧化钛、十二烷基硫酸钠、滑石粉、去离子水、流平剂、润湿剂、增稠剂、附着力促进剂、交联剂。本发明采用水性丙烯酸酯作为成膜树脂，提高了交联密度，从而改善膜层的耐水性、附着力和强度；此外水性丙烯酸酯是极性材料，而白色记号笔中的墨水成分一般为弱极性树脂，使书写上去的笔记便于擦拭。纳米二氧化钛和滑石粉在水性聚乙二醇和表面活性剂十二烷基硫酸钠的作用下形成光滑的漆面，提高了漆面的可擦性。因此，本发明制备的便携式黑板膜易擦，携带方便，安全环保，可反复使用。

Description

一种易擦的便携式黑板膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及薄膜材料技术领域，尤其涉及一种易擦的便携式黑板膜及其制备方法。

背景技术

黑板是知识传播的重要载体，经历了木板、水泥板、水磨玻璃板、复合材料板等发展阶段，见证了教育事业的发展，为人类知识传播和普及教育立下了汗马功劳。如今，黑板的种类也开始变的复杂多样，从颜色上分有黑板、白板；从结构组成上分有支架白板，升降黑板和磁性黑板；从用途上分有教学黑板，办公板、广告板、展示板等。

申请号为201210277820.6的中国专利文献报道了一种便携式黑板，包括：支柱，黑板，悬挂杆，支脚，黑板通过悬挂杆与支柱相连接，支柱底部设置有多个支脚，支脚与支柱之间设置有稳固杆，该黑板由帆布制成，帆布的表面涂有一层黑色或者墨绿色的油漆。

但是，上述报道的便携式黑板存在以下不足之处：1、该装置虽可拆卸与组装，但实际使用中离不开支架，而支架本身的体积、重量较大，实际应用也不方便随身携带。2、在帆布表面涂抹的黑色或者墨绿色油漆大部分以溶剂型酚醛和硝基涂料为主，同时添加了众多的有机挥发性物质，长期使用对人体有伤害。3、随着使用时间的增长，该便携式黑板容易出现掉漆，不易擦干的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种易擦的便携式黑板膜及其制备方法，制备的便携式黑板膜易擦，携带方便，安全环保。

有鉴于此，本发明提供了一种易擦的便携式黑板膜，由以下原料制备：

优选的，由以下原料制备：

相应的，本发明还提供一种易擦的便携式黑板膜的制备方法，包括以下步骤：将10～30重量份去离子水和10～20重量份助剂混合，搅拌后加入20～40重量份颜填料、1～2重量份聚乙二醇和1～5重量份十二烷基硫酸钠，然后加入50～100重量份水性丙烯酸酯形成混合物；向所述混合物中依次添加0.5～2.5重量份石墨粉、1～10重量份纳米二氧化钛、5～15重量份羟丙基甲基纤维素、3～15重量份滑石粉、0.1～2重量份附着力促进剂、0.2～4重量份交联剂、0.2～3重量份流平剂、0.3～4重量份润湿剂和0.3～2重量份增稠剂，搅拌后形成涂料；将所述涂料涂覆于基材表面，干燥后形成易擦的便携式黑板膜。

优选的，所述聚乙二醇为1.5～2重量份。

优选的，所述聚乙二醇为江苏省海安石油化工厂生产的型号为6000的聚乙二醇。

优选的，所述水性丙烯酸酯为60～100重量份。

优选的，所述纳米二氧化钛为5～10重量份。

优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为30～500nm。

优选的，所述基材按照如下方法制备：将高分子树脂、磁粉、补强剂、抗紫外线吸收剂、抗氧化剂和粘合剂干燥，搅拌，然后置入双螺杆混炼挤出机中，螺杆转速为200～240r/min，挤出后得到基材。

本发明提供了一种易擦的便携式黑板膜及其制备方法，由以下原料制备：水性丙烯酸酯、颜填料、助剂、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、石墨粉、纳米二氧化钛、十二烷基硫酸钠、滑石粉、去离子水、流平剂、润湿剂、增稠剂、附着力促进剂、交联剂。与现有技术相比，本发明采用水性丙烯酸酯作为成膜树脂，使其亲水基团与交联剂等进行交联反应，提高了交联密度，从而改善膜层的耐水性、附着力和强度；此外水性丙烯酸酯是极性材料，而白色记号笔中的墨水成分一般为弱极性树脂，使书写上去的笔记便于擦拭。纳米二氧化钛和滑石粉在水性聚乙二醇和表面活性剂十二烷基硫酸钠的作用下形成光滑的漆面，提高了漆面的可擦性。因此，本发明制备的便携式黑板膜易擦，携带方便，安全环保，可反复使用。

相应的，本发明还提供一种便携式黑板膜基材的制备方法，包括以下步骤：将高分子树脂、磁粉、补强剂、抗紫外线吸收剂、抗氧化剂和粘合剂干燥，搅拌，然后置入双螺杆混炼挤出机中，螺杆转速为200～240r/min，挤出后得到便携式黑板膜基材。

本发明制备的便携式黑板膜基材支持磁石在其表面的吸附与固定，并且具有良好的抗紫外线耐老化性能。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种易擦的便携式黑板膜，由以下原料制备：

作为优选方案，所述便携式黑板膜由以下原料制备：

相应的，本发明还提供一种易擦的便携式黑板膜的制备方法，包括以下步骤：将10～30重量份去离子水和10～20重量份助剂混合，搅拌后加入20～40重量份颜填料、1～2重量份聚乙二醇和1～5重量份十二烷基硫酸钠，然后加入50～100重量份水性丙烯酸酯形成混合物；向所述混合物中依次添加0.5～2.5重量份石墨粉、1～10重量份纳米二氧化钛、5～15重量份羟丙基甲基纤维素、3～15重量份滑石粉、0.1～2重量份附着力促进剂、0.2～4重量份交联剂、0.2～3重量份流平剂、0.3～4重量份润湿剂和0.3～2重量份增稠剂，搅拌后形成涂料；将所述涂料涂覆于基材表面，干燥后形成易擦的便携式黑板膜。

本发明对于采用的助剂并无特别要求，可以采用本领域技术人员熟知的助剂，优选为德国BYK助剂；本发明对于采用的颜填料并无特别要求，可以采用本领域技术人员熟知的颜填料，优选为酞青蓝；所述颜填料优选为25～40重量份。

本发明采用的聚乙二醇为江苏省海安石油化工厂生产的型号为6000的聚乙二醇；所述聚乙二醇优选为1.5～2重量份；所述去离子水优选为20～30重量份；所述水性丙烯酸酯优选为60～100重量份，更优选为70～90重量份。

本发明以水性丙烯酸酯分散体作为成膜物质，使其亲水基团与交联剂等进行交联反应，提高了交联密度，从而改善膜层的耐水性、附着力和强度。此外水性丙烯酸酯是极性材料，而白色记号笔中的墨水成分(溶剂型)一般为弱极性树脂，使书写上去的笔记便于擦拭。

在制备混合物过程中，本发明对于搅拌的速度并无特别限制，形成均匀混合即可。

然后，向所述混合物中依次添加石墨粉、纳米二氧化钛、羟丙基甲基纤维素、滑石粉、附着力促进剂、交联剂、流平剂、润湿剂和增稠剂。

本发明采用石墨粉代替传统工艺中的炭黑等，与羟丙基甲基纤维素共同作用，改善了漆层易开裂的性质，同时提高了漆膜的粘结性。所述石墨粉优选为1～2.5重量份，更优选为1～2重量份；所述羟丙基甲基纤维素优选为6～14重量份，更优选为8～12重量份。

所述纳米二氧化钛、滑石粉在水性聚乙二醇和表面活性剂十二烷基硫酸钠的作用下，形成光滑的漆面，从而提高了漆面的可擦性。所述纳米二氧化钛的粒径优选为30～500nm，更优选为50～400nm，更优选为100～300nm。所述纳米二氧化钛优选为5～10重量份，更优选为6～9重量份。所述滑石粉优选为8～15重量份，更优选为9～14重量份。

对于附着力促进剂，本发明并没有特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的附着力促进剂，优选为附着力促进剂A-30。所述附着力促进剂优选为0.5～2重量份，更优选为1～2重量份。

本发明对于交联剂并没有特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的交联剂，优选为三烯丙基异三聚氰酸酯。所述交联剂优选为2～4重量份，更优选为3～4重量份。

本发明对于流平剂、润湿剂和增稠剂并没有特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的流平剂、润湿剂和增稠剂，其中，所述流平剂优选为醋丁纤维素，所述润湿剂优选为汽巴埃夫卡的EFKA-4010，所述增稠剂优选为羟乙基纤维素。所述流平剂优选为1～3重量份，所述润湿剂优选为2～3重量份，所述增稠剂优选为1～2重量份。

形成涂料后，将涂料涂覆于基材表面，干燥后形成易擦的便携式黑板膜，得到的便携式黑板膜的厚度优选为80～105μm。

按照本发明，所述基材优选按照如下方法制备：将高分子树脂、磁粉、补强剂、抗紫外线吸收剂、抗氧化剂和粘合剂干燥，搅拌，然后置入双螺杆混炼挤出机中，螺杆转速为200～240r/min，挤出后得到便携式黑板膜基材。

作为优选方案，所述高分子树脂优选为聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯中的一种或几种；所述磁粉优选为氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉、钴-氧化铁磁粉和锶-氧化铁磁粉中一种或几种；所述补强剂优选为炭黑和/或玻璃纤维；所述抗紫外线吸收剂优选为邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯和六甲基磷酰三胺中的一种或几种；所述抗氧化剂优选为二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚和硫代二丙酸二月桂酯中一种或几种；所述粘合剂优选为可反复重贴的溶剂型超厚可移胶。本发明对于高分子树脂、磁粉、补强剂、抗紫外线吸收剂、抗氧化剂和粘合剂的重量比例并没有特别限制，优选按照本领域技术人员熟知的比例进行配制。

作为优选方案，在基材的制备过程中，搅拌速度优选为800～900r/h，更优选为850r/h；搅拌时间优选为20～60分钟，更优选为30～50分钟，更优选为40分钟；双螺杆混炼挤出机的机头温度优选为190～210℃，更优选为200℃；螺杆转速优选为210～230r/min，更优选为220r/min。本发明制备的便携式黑板膜基材支持磁石在其表面的吸附与固定，并且本身具有良好的抗紫外线耐老化性能。

在上述技术方案中，本发明制备的黑板膜可绕卷随身携带且易擦，以水作溶剂，绿色环保，耐磨性好，强度高，易擦拭，可反复使用，效果理想。且由本方法制成的黑板重量轻、可绕卷、体积小可随身携带，展开时可贴于空档壁面或吸附于铁质壁面，可反复使用，效果理想。此外，黑板膜支持磁石在其表面的吸附与固定，本身具有良好的抗紫外线耐老化性能。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

本发明实施例采用的原料和化学试剂均为市购。

其中，水性丙烯酸酯，购自常州广树化工科技有限公司；羟丙基甲基纤维素，购自石家庄绿源纤维素制造有限公司；聚乙二醇，型号6000，购自江苏省海安石油化工厂；纳米二氧化钛，购自无锡市泽辉化工有限公司；炭黑，购自上海凯茵化工有限公司；助剂为德国BYK-307助剂；颜填料为酞青蓝；附着力促进剂为附着力促进剂A-30；交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；流平剂为醋丁纤维素；润湿剂为汽巴埃夫卡的EFKA-4010；增稠剂为羟乙基纤维素。

实施例1

按表1所示的原料重量份，将去离子水、助剂添加到分散缸内，搅拌均匀后，加入颜填料、聚乙二醇和十二烷基硫酸钠进行混合分散，再添加水性丙烯酸酯充分混合形成混合物，在混合物中依次添加石墨粉、纳米二氧化钛、羟丙基甲基纤维素、滑石粉、附着力促进剂、交联剂、流平剂、润湿剂、增稠剂进行充分混合，搅拌均匀成制成预定粘度的涂料。

将PP材料置入烘箱中，在100℃下干燥12小时，将氧化铁磁粉、炭黑、玻璃纤维、邻羟基苯甲酸苯酯和二丁基羟基甲苯置入烘箱中，在80℃下干燥6小时，干燥后将PP、氧化铁磁粉、炭黑、玻璃纤维、邻羟基苯甲酸苯酯和二丁基羟基甲苯置入搅拌器，在800r/h转速下搅拌40min进行充分混合，将混合均匀的材料置入双螺杆混炼挤出机料斗，设定料筒和机头温度为200℃，螺杆转速为220r/min，挤出成2.5mm厚片材；

在该片材一侧涂布一层上述制备的涂料，干燥后形成易擦式的漆膜。对本实施例制备的漆膜的性质进行测定，结果如表2所示。

实施例2

按表1所示的原料重量份，将去离子水、助剂添加到分散缸内，搅拌均匀后，加入颜填料、聚乙二醇和十二烷基硫酸钠进行混合分散，再添加水性丙烯酸酯充分混合形成混合物，在混合物中依次添加石墨粉、纳米二氧化钛、羟丙基甲基纤维素、滑石粉、附着力促进剂、交联剂、流平剂、润湿剂、增稠剂进行充分混合，搅拌均匀成制成预定粘度的涂料。

将PP材料置入烘箱中，在100℃下干燥12小时，将锶-氧化铁磁粉、炭黑、玻璃纤维、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和叔丁基对苯二酚置入烘箱中，在80℃下干燥6小时，干燥后将PP、锶-氧化铁磁粉、炭黑、玻璃纤维、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和叔丁基对苯二酚置入搅拌器，在850r/h转速下搅拌40min进行充分混合，将混合均匀的材料置入双螺杆混炼挤出机料斗，设定料筒和机头温度为200℃，螺杆转速为220r/min，挤出成3mm厚片材；

在该片材一侧涂布一层上述制备的涂料，干燥后形成易擦式的漆膜。对本实施例制备的漆膜的性质进行测定，结果如表2所示。

实施例3

将去离子水、助剂添加到分散缸内，搅拌均匀后，加入颜填料、聚乙二醇和十二烷基硫酸钠进行混合分散，再添加水性丙烯酸酯充分混合形成混合物，在混合物中依次添加石墨粉、纳米二氧化钛、羟丙基甲基纤维素、滑石粉、附着力促进剂、交联剂、流平剂、润湿剂、增稠剂进行充分混合，搅拌均匀成制成预定粘度的涂料。

将PP和PVC材料置入烘箱中，在100℃下干燥12小时，将锶-氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉、炭黑、玻璃纤维、2，4-二羟基二苯甲酮和硫代二丙酸二月桂酯入烘箱中，在80℃下干燥6小时，干燥后将PP、PVC、锶-氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉、炭黑、玻璃纤维、2，4-二羟基二苯甲酮和硫代二丙酸二月桂酯置入搅拌器，在900r/h转速下搅拌40min进行充分混合，将混合均匀的材料置入双螺杆混炼挤出机料斗，设定料筒和机头温度为200℃，螺杆转速为220r/min，挤出成2mm厚片材；

在该片材一侧涂布一层上述制备的涂料，干燥后形成易擦式的漆膜。对本实施例制备的漆膜的性质进行测定，结果如表2所示。

实施例4

将去离子水、助剂添加到分散缸内，搅拌均匀后，加入颜填料、聚乙二醇和十二烷基硫酸钠进行混合分散，再添加水性丙烯酸酯充分混合形成混合物，在混合物中依次添加石墨粉、纳米二氧化钛、羟丙基甲基纤维素、滑石粉、附着力促进剂、交联剂、流平剂、润湿剂、增稠剂进行充分混合，搅拌均匀成制成预定粘度的涂料。

将PP和PVC材料置入烘箱中，在100℃下干燥12小时，将锶-氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉、炭黑、玻璃纤维、2，4-二羟基二苯甲酮和硫代二丙酸二月桂酯入烘箱中，在80℃下干燥6小时，干燥后将PP、PVC、锶-氧化铁磁粉、二氧化铬磁粉、炭黑、玻璃纤维、2，4-二羟基二苯甲酮和硫代二丙酸二月桂酯置入搅拌器，在900r/h转速下搅拌40min进行充分混合，将混合均匀的材料置入双螺杆混炼挤出机料斗，设定料筒和机头温度为200℃，螺杆转速为220r/min，挤出成2mm厚片材；

在该片材一侧涂布一层上述制备的涂料，干燥后形成易擦式的漆膜。对本实施例制备的漆膜的性质进行测定，结果如表2所示。

表1、各实施例涂层中组分的重量份

表2、各实施例涂层性质性能

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种易擦的便携式黑板膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将10～30重量份去离子水和10～20重量份助剂混合，搅拌后加入20～40重量份颜填料、1～2重量份聚乙二醇和1～5重量份十二烷基硫酸钠，然后加入50～100重量份水性丙烯酸酯分散体形成混合物；

向所述混合物中依次添加0.5～2.5重量份石墨粉、1～10重量份纳米二氧化钛、5～15重量份羟丙基甲基纤维素、3～15重量份滑石粉、0.1～2重量份附着力促进剂、0.2～4重量份交联剂、0.2～3重量份流平剂、0.3～4重量份润湿剂和0.3～2重量份增稠剂，搅拌后形成涂料；

将所述涂料涂覆于基材表面，干燥后形成易擦的便携式黑板膜，

所述基材按照如下方法制备：

将高分子树脂、磁粉、补强剂、抗紫外线吸收剂、抗氧化剂和粘合剂干燥，搅拌，然后置入双螺杆混炼挤出机中，螺杆转速为200～240r/min，挤出后得到基材。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇为1.5～2重量份。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇为江苏省海安石油化工厂生产的型号为6000的聚乙二醇。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水性丙烯酸酯分散体为60～100重量份。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化钛为5～10重量份。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化钛的粒径为30～500nm。

7.一种便携式黑板膜基材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将高分子树脂、磁粉、补强剂、抗紫外线吸收剂、抗氧化剂和粘合剂干燥，搅拌，然后置入双螺杆混炼挤出机中，螺杆转速为200～240r/min，挤出后得到便携式黑板膜基材。