CN106883718A - 一种高阻燃液体壁纸及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高阻燃液体壁纸及制备方法，所述液体壁纸包括如下组分：聚丙烯酰胺、石墨烯、凹凸棒土、钛白粉、纳米碳酸钙、竹炭纤维、石灰石、三氧化二锑、氯化石蜡、页岩硅藻泥、甘草、迷迭香、丁香油、薄荷、柠檬皮、消泡剂、填充剂、添加剂及适量的水。制备方法包括：将各中草药成分进行提取得到提取物；石墨烯改性聚丙烯酰胺反应，结束后加入三氧化二锑和氯化石蜡反应；然后加入钛白粉、纳米碳酸钙、竹炭纤维、石灰石、页岩硅藻泥及膏状凹凸棒土，混合剪切，再加入中草药提取物和丁香油，超声后加入剩余组分，即得所述液体壁纸。所述液体壁纸具有较好的阻燃效果及耐刮擦、强韧性等力学性能，且涂刷均匀、不易结块、施工效率高的特点。

Description

一种高阻燃液体壁纸及制备方法
技术领域
本发明涉及建材技术领域，具体涉及一种高阻燃液体壁纸及制备方法。
背景技术
针对传统的墙面装饰材料用的是墙纸或墙布，它们是在纸基或布基上涂PVC塑料生产的产品或使用乳胶漆，受纸和布的影响阻燃性能不高，防潮防霉效果不佳，使用中受环境限制很大；产品结构是由膨胀系数不同的材料分层组合成一体，导致使用中产生翘边、起泡及脱落等不良的后果；使用乳胶漆完工后，室内气味大，影响居住环境。同时由于在施工过程中会使用107胶、聚乙烯醇等，所以会含铅、汞等重金属以及醛类物质，从而不能做到无毒、无污染。
液体壁纸是近年来发展起来的墙体涂料，主要以丙烯酸乳液作粘结剂，以钛白粉或贝克粉作体质材料，以色浆作着色剂，经过混合制成不同颜色的粘稠膏体。施工时，可根据需要进行滚花、印花制成不同颜色及图案的墙面，起到保护墙体和美观的效果。
壁纸涂料的生产方法，主要由基料、填料、和助剂组成，基料一般使用环氧树脂等，助剂方面往往含有重金属等组分，由于其粉体尺寸较大，其性能往往不能满足一般液体壁纸的需要。
现有的壁纸涂料生产所生产的涂料，一般只具有单一的上色性能，并不具有很好的耐磨性和硬度；而且，这些涂料的施工性能和干燥性能较差，涂料容易结块，不易使用，干燥时间长，施工效率低，阻燃性能差等。
因此，研究开发一种能够具有较好的阻燃性能、又具有较好的力学性能的液体壁纸具有重要意义，也具有较好的应用前景及使用价值。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高阻燃液体壁纸及制备方法，所述液体壁纸具有较好的阻燃效果，还具有耐刮擦、强韧性等力学性能，且涂刷均匀、不易结块，具有施工效率高的特点。此外，所述制备方法简单易行，具有较好的应用价值。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明涉及一种高阻燃液体壁纸，包括如下重量份数的各原料：聚丙烯酰胺20~35份、石墨烯3~8份、凹凸棒土10~15份、钛白粉12~20份、纳米碳酸钙15~30份、竹炭纤维5~16份、石灰石18~36份、三氧化二锑6~15份、氯化石蜡10~20份、页岩硅藻泥7~15份、甘草3~10份、迷迭香5~12份、丁香油2~6份、薄荷8~15份、柠檬皮6~10份、消泡剂3~7份、填充剂10~18份、添加剂5~12份，及适量的水。
优选地，所述聚丙烯酰胺28份、石墨烯5份、凹凸棒土12份、钛白粉16份、纳米碳酸钙20份、竹炭纤维11份、石灰石22份、三氧化二锑8份、氯化石蜡12份、页岩硅藻泥12份、甘草8份、迷迭香10份、丁香油3份、薄荷10份、柠檬皮8份、消泡剂5份、填充剂14份、添加剂7份，及适量的水。
优选地，所述凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热改性之后配置得到的膏状凹凸棒土。
优选地，所述添加剂包括颜料和夜光粉。
优选地，所述填充剂为滑石粉、白炭黑、云母粉中的一种或者多种的混合。
本发明还涉及一种制备高阻燃液体壁纸的方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取甘草、迷迭香、薄荷、柠檬皮粉碎至粒径为150~200目，混合均匀，然后将混合物置于索氏提取器中，在乙醇与水的混合溶液中提取3~6h，得提取液，将提取液浓缩后冻干，即得中草药提取物，备用；
（2）按照配比称取聚丙烯酰胺和适量水加入到反应釜中，升温至80~90℃，搅拌得到聚丙烯酰胺乳液，加入石墨烯，搅拌反应1~3h，再加入三氧化二锑和氯化石蜡，搅拌反应1~2h，得混合物a1；
（3）向混合物a1中加入钛白粉、纳米碳酸钙、竹炭纤维、石灰石和页岩硅藻泥，搅拌均匀，再加入膏状凹凸棒土，混合均匀后置于剪切机中剪切20~40min，得混合物a2；
（4）向混合物a2中加入中草药提取物和丁香油，搅拌均匀后置于超声波中超声20~40min，然后再加入填充剂和添加剂，搅拌均匀即得所述液体壁纸。
优选地，所述步骤（1）中混合液的体积加入量为固体组分质量的15~20倍，其中乙醇与水的体积比为1:1~3。
优选地，所述步骤（3）中膏状凹凸棒土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土质量10~20倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于4000~5000转/min的离心机中离心处理5~10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于800℃~1000℃的马弗炉中焙烧2~4h，冷却后研磨至粒径为200~300目，再加水配置成膏状凹凸棒土。
优选地，所述膏状凹凸棒土中含水量为40%~60%。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明所述的高阻燃液体壁纸，具有较好的防水、阻燃效果，还具有耐刮擦、强韧性等力学性能，且涂刷均匀、不易结块、不易脱落，具有施工效率高的特点，使用时间长的特点，符合目前市场的需求，具有较好的应用价值。
（2）本发明所述的高阻燃液体壁纸中添加有膏状凹凸棒粘土，具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，能够大大增加液体壁纸的粘结性能、抗剥落性能和防水效果。由于凹凸棒土还具有较好的悬浮性、流平性及增稠性，因此，还可以代替原有的悬浮剂、增稠剂及稳定剂，具有一剂多用的特点，大大降低了原料消耗及原料成本。再加上凹凸棒土独特的层链状结构及较大的比表面积，使其具有一定的吸音、吸附作用，应用在液体壁纸中使得液体壁纸也具有一定的吸音和吸附周围不良气体及粉尘的作用，为人们提供安静、安全的生活环境提供了保障。
（3）本发明所述高阻燃液体壁纸中添加有石墨烯和聚丙烯酰胺，由于石墨烯具有独特的片层状结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得本身具有一定防水效果的聚丙烯酰胺在石墨烯改性后具有更加优异的物理隔绝防水作用，再加上石墨烯具有优异的力学性能，进而使得制备得到的液体壁纸具有优异的防水性能的同时，还具有较好的耐刮擦等力学性能。
（4）本发明所述高阻燃液体壁纸中添加的三氧化二锑和氯化石蜡联合作用，显著提高了液体壁纸的防火、阻燃性能，大大提高了使用安全性。此外，本发明所述液体壁纸的制备方法简单易行，具有较好的应用价值，适合工业推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
本发明优选实施例的一种高阻燃液体壁纸及制备方法；
所述高阻燃液体壁纸，由如下重量份数的各原料制备而成：
聚丙烯酰胺28份、石墨烯5份、凹凸棒土12份、钛白粉16份、纳米碳酸钙20份、竹炭纤维11份、石灰石22份、三氧化二锑8份、氯化石蜡12份、页岩硅藻泥12份、甘草8份、迷迭香10份、丁香油3份、薄荷10份、柠檬皮8份、消泡剂5份、填充剂14份、添加剂7份，及适量的水。
所述凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热改性之后配置得到的膏状凹凸棒土。
使用凹凸棒土的原因是膏状凹凸棒土具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，能够大大增加液体壁纸的粘结性能、抗剥落性能和防水效果。由于凹凸棒土还具有较好的悬浮性、流平性及增稠性，因此，还可以代替原有的悬浮剂、增稠剂及稳定剂，具有一剂多用的特点，大大降低了原料消耗及原料成本。再加上凹凸棒土独特的层链状结构及较大的比表面积，使其具有一定的吸音、吸附作用，应用在液体壁纸中使得液体壁纸也具有一定的吸音和吸附周围不良气体及粉尘的作用，为人们提供安静、安全的生活环境提供了保障。
所述添加剂包括颜料和夜光粉，其中夜光粉的加入不仅为人们提供浪漫的生活环境，还能减少夜晚起夜开灯或者开夜灯导致的电浪费，具有节能美观效果。
所述填充剂为滑石粉、白炭黑的混合物，添加有白炭黑能够增强液体壁纸的强度及耐刮擦性。
本发明所述高阻燃液体壁纸的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取甘草、迷迭香、薄荷、柠檬皮粉碎至粒径为150~200目，混合均匀，然后将混合物置于索氏提取器中，在乙醇与水的混合溶液中提取5h，得提取液，将提取液浓缩后冻干，即得中草药提取物，备用；
（2）按照配比称取聚丙烯酰胺和适量水加入到反应釜中，升温至80~90℃，搅拌得到聚丙烯酰胺乳液，加入石墨烯，搅拌反应2h，再加入三氧化二锑和氯化石蜡，搅拌反应2h，得混合物a1；
（3）向混合物a1中加入钛白粉、纳米碳酸钙、竹炭纤维、石灰石和页岩硅藻泥，搅拌均匀，再加入膏状凹凸棒土，混合均匀后置于剪切机中剪切30min，得混合物a2；
（4）向混合物a2中加入中草药提取物和丁香油，搅拌均匀后置于超声波中超声30min，然后再加入填充剂和添加剂，搅拌均匀即得所述液体壁纸。
步骤（1）中混合液的体积加入量为固体组分质量的20倍，其中乙醇与水的体积比为1:2。
步骤（3）中膏状凹凸棒土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土质量15倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于4000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于900℃的马弗炉中焙烧3h，冷却后研磨至粒径为200~300目，再加水配置成膏状凹凸棒土，所述膏状凹凸棒土中含水量为50%。
实施例2：
本发明优选实施例的一种高阻燃液体壁纸及制备方法；
所述高阻燃液体壁纸，由如下重量份数的各原料制备而成：
聚丙烯酰胺20份、石墨烯3份、凹凸棒土10份、钛白粉12份、纳米碳酸钙15份、竹炭纤维5份、石灰石18份、三氧化二锑6份、氯化石蜡10份、页岩硅藻泥7份、甘草3份、迷迭香5份、丁香油2份、薄荷8份、柠檬皮6份、消泡剂3份、填充剂10份、添加剂5份，及适量的水。
所述凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热改性之后配置得到的膏状凹凸棒土。
使用凹凸棒土的原因是膏状凹凸棒土具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，能够大大增加液体壁纸的粘结性能、抗剥落性能和防水效果。由于凹凸棒土还具有较好的悬浮性、流平性及增稠性，因此，还可以代替原有的悬浮剂、增稠剂及稳定剂，具有一剂多用的特点，大大降低了原料消耗及原料成本。再加上凹凸棒土独特的层链状结构及较大的比表面积，使其具有一定的吸音、吸附作用，应用在液体壁纸中使得液体壁纸也具有一定的吸音和吸附周围不良气体及粉尘的作用，为人们提供安静、安全的生活环境提供了保障。
所述添加剂包括颜料和夜光粉。
所述填充剂为白炭黑、云母粉的混合物。
本发明所述高阻燃液体壁纸的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取甘草、迷迭香、薄荷、柠檬皮粉碎至粒径为150~200目，混合均匀，然后将混合物置于索氏提取器中，在乙醇与水的混合溶液中提取3h，得提取液，将提取液浓缩后冻干，即得中草药提取物，备用；
（2）按照配比称取聚丙烯酰胺和适量水加入到反应釜中，升温至80~90℃，搅拌得到聚丙烯酰胺乳液，加入石墨烯，搅拌反应1h，再加入三氧化二锑和氯化石蜡，搅拌反应1h，得混合物a1；
（3）向混合物a1中加入钛白粉、纳米碳酸钙、竹炭纤维、石灰石和页岩硅藻泥，搅拌均匀，再加入膏状凹凸棒土，混合均匀后置于剪切机中剪切20min，得混合物a2；
（4）向混合物a2中加入中草药提取物和丁香油，搅拌均匀后置于超声波中超声20min，然后再加入填充剂和添加剂，搅拌均匀即得所述液体壁纸。
步骤（1）中混合液的体积加入量为固体组分质量的15倍，其中乙醇与水的体积比为1:1。
步骤（3）中膏状凹凸棒土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土质量10倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于4000转/min的离心机中离心处理10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于800℃的马弗炉中焙烧4h，冷却后研磨至粒径为200~300目，再加水配置成膏状凹凸棒土，所述膏状凹凸棒土中含水量为40%。
实施例3：
本发明优选实施例的一种高阻燃液体壁纸及制备方法；
所述高阻燃液体壁纸，由如下重量份数的各原料制备而成：
聚丙烯酰胺35份、石墨烯8份、凹凸棒土15份、钛白粉20份、纳米碳酸钙30份、竹炭纤维16份、石灰石36份、三氧化二锑15份、氯化石蜡20份、页岩硅藻泥15份、甘草10份、迷迭香12份、丁香油6份、薄荷15份、柠檬皮10份、消泡剂7份、填充剂18份、添加剂12份，及适量的水。
所述凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热改性之后配置得到的膏状凹凸棒土。
使用凹凸棒土的原因是膏状凹凸棒土具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，能够大大增加液体壁纸的粘结性能、抗剥落性能和防水效果。由于凹凸棒土还具有较好的悬浮性、流平性及增稠性，因此，还可以代替原有的悬浮剂、增稠剂及稳定剂，具有一剂多用的特点，大大降低了原料消耗及原料成本。再加上凹凸棒土独特的层链状结构及较大的比表面积，使其具有一定的吸音、吸附作用，应用在液体壁纸中使得液体壁纸也具有一定的吸音和吸附周围不良气体及粉尘的作用，为人们提供安静、安全的生活环境提供了保障。
所述添加剂包括颜料和夜光粉。
所述填充剂为滑石粉、白炭黑的混合物。
本发明所述高阻燃液体壁纸的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取甘草、迷迭香、薄荷、柠檬皮粉碎至粒径为150~200目，混合均匀，然后将混合物置于索氏提取器中，在乙醇与水的混合溶液中提取6h，得提取液，将提取液浓缩后冻干，即得中草药提取物，备用；
（2）按照配比称取聚丙烯酰胺和适量水加入到反应釜中，升温至80~90℃，搅拌得到聚丙烯酰胺乳液，加入石墨烯，搅拌反应3h，再加入三氧化二锑和氯化石蜡，搅拌反应2h，得混合物a1；
（3）向混合物a1中加入钛白粉、纳米碳酸钙、竹炭纤维、石灰石和页岩硅藻泥，搅拌均匀，再加入膏状凹凸棒土，混合均匀后置于剪切机中剪切40min，得混合物a2；
（4）向混合物a2中加入中草药提取物和丁香油，搅拌均匀后置于超声波中超声40min，然后再加入填充剂和添加剂，搅拌均匀即得所述液体壁纸。
步骤（1）中混合液的体积加入量为固体组分质量的20倍，其中乙醇与水的体积比为1: 3。
步骤（3）中膏状凹凸棒土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土质量20倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于5000转/min的离心机中离心处理5min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于1000℃的马弗炉中焙烧2h，冷却后研磨至粒径为200~300目，再加水配置成膏状凹凸棒土，所述膏状凹凸棒土中含水量为60%。
综上所述，本发明所述的高阻燃液体壁纸，具有较好的防水、阻燃效果，还具有耐刮擦、强韧性等力学性能，且涂刷均匀、不易结块、不易脱落，具有施工效率高的特点，使用时间长的特点，符合目前市场的需求，具有较好的应用价值。此外，本发明所述制备方法简单易行，具有较好的应用价值，适合工业推广应用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种高阻燃液体壁纸，其特征在于：包括如下重量份数的各原料：聚丙烯酰胺20~35份、石墨烯3~8份、凹凸棒土10~15份、钛白粉12~20份、纳米碳酸钙15~30份、竹炭纤维5~16份、石灰石18~36份、三氧化二锑6~15份、氯化石蜡10~20份、页岩硅藻泥7~15份、甘草3~10份、迷迭香5~12份、丁香油2~6份、薄荷8~15份、柠檬皮6~10份、消泡剂3~7份、填充剂10~18份、添加剂5~12份，及适量的水。
2.根据权利要求1所述的高阻燃液体壁纸，其特征在于：所述聚丙烯酰胺28份、石墨烯5份、凹凸棒土12份、钛白粉16份、纳米碳酸钙20份、竹炭纤维11份、石灰石22份、三氧化二锑8份、氯化石蜡12份、页岩硅藻泥12份、甘草8份、迷迭香10份、丁香油3份、薄荷10份、柠檬皮8份、消泡剂5份、填充剂14份、添加剂7份，及适量的水。
3.根据权利要求1所述的高阻燃液体壁纸，其特征在于：所述凹凸棒土为天然凹凸棒土经提纯、热改性之后配置得到的膏状凹凸棒土。
4.根据权利要求1所述的高阻燃液体壁纸，其特征在于：所述添加剂包括颜料和夜光粉。
5.根据权利要求1所述的高阻燃液体壁纸，其特征在于：所述填充剂为滑石粉、白炭黑、云母粉中的一种或者多种的混合。
6.一种制备如权利要求1~5任一项所述的高阻燃液体壁纸的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按照配比分别称取甘草、迷迭香、薄荷、柠檬皮粉碎至粒径为150~200目，混合均匀，然后将混合物置于索氏提取器中，在乙醇与水的混合溶液中提取3~6h，得提取液，将提取液浓缩后冻干，即得中草药提取物，备用；
（2）按照配比称取聚丙烯酰胺和适量水加入到反应釜中，升温至80~90℃，搅拌得到聚丙烯酰胺乳液，加入石墨烯，搅拌反应1~3h，再加入三氧化二锑和氯化石蜡，搅拌反应1~2h，得混合物a1；
（3）向混合物a1中加入钛白粉、纳米碳酸钙、竹炭纤维、石灰石和页岩硅藻泥，搅拌均匀，再加入膏状凹凸棒土，混合均匀后置于剪切机中剪切20~40min，得混合物a2；
（4）向混合物a2中加入中草药提取物和丁香油，搅拌均匀后置于超声波中超声20~40min，然后再加入填充剂和添加剂，搅拌均匀即得所述液体壁纸。
7.根据权利要求6所述的高阻燃液体壁纸的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中混合液的体积加入量为固体组分质量的15~20倍，其中乙醇与水的体积比为1:1~3。
8.根据权利要求6所述的高阻燃液体壁纸的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中膏状凹凸棒土的制备方法为：取天然凹凸棒土进行粉碎至200~300目，加入凹凸棒土质量10~20倍的水，搅拌形成悬浮泥浆，取上层悬浊液于4000~5000转/min的离心机中离心处理5~10min，真空抽滤；将滤饼烘干，然后置于800℃~1000℃的马弗炉中焙烧2~4h，冷却后研磨至粒径为200~300目，再加水配置成膏状凹凸棒土。
9.根据权利要求8所述的高阻燃液体壁纸的制备方法，其特征在于：所述膏状凹凸棒土中含水量为40%~60%。
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