CN107476520A - 一种定向反射光线软瓷装饰材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明制备了一种定向反射光线软瓷装饰材料，其特征在于：由软瓷基体层，光线隔离反射层，定向反射层和透明树脂层。软瓷基体层的制备原料包括硅丙乳液，无机颜料，水泥，石英砂，偶联剂，水；光线隔离反射层包括钛白粉，流平剂，分散剂、硅丙乳液，粘结剂；定向反射层的原料包括玻璃珠，硅丙乳液，流平剂，分散剂，粘结剂；透明树脂层为聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯中的一种。该软瓷材料能够明显的降低光线对路人和车辆的干扰，同时，制备方法较常规的装饰材料简单，不存在烧结等高温高能工序，节约能源，使用寿命长，耐久性好。

Description

一种定向反射光线软瓷装饰材料及其制备方法
技术领域
本发明属建筑装饰材料领域，涉及一种定向反射光线软瓷装饰材料及其制备方法。
背景技术
软瓷是一种新型柔性面状装饰材料，以水性聚合物乳液与水泥、泥土、石英砂或矿粉等无机物通过成型加工得到，是一种生态环保建筑材料。软瓷的外观酷似陶瓷，但缺乏传统陶瓷材料冰冷、沉重、易碎的质感，具有质轻体薄、拒水透气、色泽天然、花纹繁多及柔韧而富有弹性等特点，而且易裁剪、粘贴，成本低，施工便捷，适用于外墙、内墙及地面等建筑装修，极大地丰富和美化了人们的生活和工作环境。
随着技术的发展，人们相继开发出仿石材、仿皮纹、仿木纹等种类繁多、丰富多彩的软瓷，这些软瓷材料符合建筑回归自然的要求。随着人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高，如消除异味，抑菌抗菌，温暖舒适等要求。
在现有在生活中，尤其是各类商圈以及写字楼建筑，大量使用玻璃幕墙，这类装饰面板使得建筑物光亮，清洁，给人一种时尚高端的感觉，然而这种装饰板材的使用也有一个缺点，那就是，当阳光线射到这种板材上时，装饰板材会将光线沿入射角对称的方向反射出去，由于入社光线，如太阳光、路灯等的高度较行人或车辆要高，导致这些反射光线容易照射行人或车辆，使人产生不适感，同时，这类装饰面板由于大多是玻璃制成，在较高温度的照射条件下，容易碎裂，从而伤害行人。
现有公开的文献中，如公开号为CN101078200A的专利申请公开了一种反光瓷片砖及其制备方法，其是由瓷片底层，反光折射层和透明层通过烧结或粘连而成，这种瓷片砖的对光的反射都是沿着入射角对称的方向进行反射，无法定向的反射光线，因此使用时存在对行人或车辆安全的危害，另外这篇专利中使用烧结或者粘连的方法使各层次固着，由于瓷片是硬度较高，这种烧结难度大，并且烧结后各层之间不牢固，使用久了反光折射层容易松动，从而使得反光效果降低。
目前市面上的生产的软瓷装饰材料主要是亚光材料，很少涉及有类似玻璃幕墙的装饰软瓷，本发明提供了一种类似玻璃幕墙的软瓷装饰材料，这种材料能够定向的反射光线，减少对路人和车辆的干扰。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，制造一种类似玻璃幕墙的高端软瓷材料，使其能够减少对路人和车辆的干扰，具体按照以下方法进行制造。
首先制备软瓷基体层具体的为取硅丙乳液20-30份、无机颜料0-3、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥5-35份，石英砂25-35，偶联剂1-3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
通过控制软瓷基体层中各原料的配比，能够制备出不同硬度和柔软度的软瓷基体材料，根据软瓷材料使用需求，可以进行适当调节。
其次，制备光线隔离层，具体操作为取钛白粉5-10份，流平剂2-5份，分散剂2-5份、硅丙乳液10-25份，粘结剂1-5份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料。
在制备光线隔离层时，由于光线隔离层直接接触软瓷材料，而软瓷基体材料主要由石英砂和水泥制备得到，软瓷基体层的表面比较粗糙，粗糙的软瓷基体层容易使得光线的反射减弱，降低软瓷材料的高端视觉。为此，在制定光线隔离层的配方时，光线隔离层主要有硅丙乳液组成，使得配料具有一定的流动性，从而能够保证光线隔离层涂覆到软瓷基体层时能够填平软瓷基体层的微孔使得软瓷更加光滑，为了保证光线隔离层的流动性，在次添加了流平剂，提高光线隔离层的流动性能。
光线隔离层还有另外一个作用，就是紫外线屏蔽功能，由于整个体系中含有大量的硅丙乳液以及一些有机物质，这些物质长时间在紫外线的照射下容易老化，从而缩短软瓷材料的使用寿命，本发明在光线隔离层还添加了纳米二氧化钛，利用纳米二氧化钛对紫外纤维的屏蔽功能，提高软瓷材料的耐久性，同时因为二氧化钛是白色的，对可见光的反射能力较好，能够降低建筑物内部的温度。
之后，配置定向反射层物料，具体方法为取玻璃珠10-15份，硅丙乳液10-25份，流平剂2-5份，分散剂2-5份，粘结剂1-5份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料。
因为定向反射层与光线隔离层直接接触，为了提高两层之间的相溶性能粘结性，延长使用寿命，涉及了定向反射层和光线反生层的配方中，硅丙乳液、流平剂、分散剂和粘结剂的种类和用量相同。
具体的选择粘结剂为丙烯酸酯类粘结剂、环氧树脂粘结剂或聚氨酯粘结剂中的一种。
而对于玻璃微珠，选择玻璃微珠的粒径20-100微米，在这个范围下，制备出的软瓷装饰材料表观规则，无粗糙感，玻璃微珠常用语反光材料，因为其圆珠结构，其能够将入射光线沿着入射角进行反射回去，从而使软瓷材料具有定向折射光线的能力，减少对行人和车辆的干扰。
步骤(4)制模、将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干0.5-10min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，固化，成型，干燥；
在制模步骤中，当将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干0.5-10min，对于烘干时间的设定不能过短，当时间过短，光线隔离层物料完全未固化，当在此基础上涂覆定向反射层，容易使得定向反射层与光线隔离层相互混合，使得定向隔离层中的玻璃微珠沉积到光线隔离层，使得软瓷材料定向反射光线能力降低。如果烘干时间过长，烘干从分，那么光线隔离层充分干燥固化，使定向反射层中的乳液与光线隔离层中的乳液无法相互渗透，从而使得光线隔离层和定向反射层之间的粘结牢度降低，使用寿命变短。
在将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，其涂覆厚度不超过玻璃珠粒径的两倍。
控制定向反射层物料涂覆的厚度，有利于控制玻璃微珠的分布，当涂覆厚度过高，那么玻璃微珠可能存在多层，多层玻璃微珠会降低定向反射效率。当涂覆厚度过薄，那么必然会使得软瓷材料表面玻璃微珠不能均匀分布，同样使得玻璃微珠定向反射效率降低。
最后对软瓷材料进行附着透明层，具体操作是将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
附着透明层主要是保护玻璃微珠不脱落，同时提高软瓷材料的档次，同时对于透明树脂的选择，可以选择不同颜色的透明树脂，赋予软瓷材料更加丰富的色彩。
透明树脂层为聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯中的一种。
在固化过程中，固化的条件是在110-130℃下固化10-20分钟。
通过本方法制造出的软瓷装饰材料，能够明显的降低光线对路人和车辆的干扰，同时，制备方法较常规的装饰材料简单，不存在烧结等高温高能工序，节约能源，另外通过对配方的设计，制备出的软瓷装饰材料使用寿命长，耐久性好。
附图说明
图1：一种定向反射光线软瓷装饰材料的示意图
其中，1、透明树脂层；2、定向反射层；3、光线隔离反射层；4、软瓷基体层。
具体实施方式
以下结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的描述。
实施例1
一种定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤(1)软瓷基体层物料制备：取硅丙乳液30份、无机颜料2、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥20份，石英砂25份，偶联剂3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
步骤(2)光线隔离层物料制备：取钛白粉5份，流平剂3份，分散剂3份、硅丙乳液10份，粘结剂3份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料；
步骤(3)定向反射层物料制备：取玻璃珠10份，硅丙乳液10份，流平剂3份，分散剂3份，粘结剂3份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料，玻璃珠粒径75微米；
步骤(4)制模、将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干3min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，涂覆厚度为玻璃微珠粒径的2倍，固化，成型，干燥；
步骤(6)赋予透明层、将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，透明树脂为聚甲基丙烯酸甲酯，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
实施例2
一种定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤(1)软瓷基体层物料制备：取硅丙乳液30份、无机颜料2、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥20份，石英砂25份，偶联剂3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
步骤(2)光线隔离层物料制备：取钛白粉5份，流平剂3份，分散剂3份、硅丙乳液10份，粘结剂3份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料；
步骤(3)定向反射层物料制备：取玻璃珠10份，硅丙乳液10份，流平剂3份，分散剂3份，粘结剂3份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料，玻璃珠粒径75微米；
步骤(4)制模、将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干3min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，涂覆厚度为玻璃微珠粒径的1.5倍，固化，成型，干燥；
步骤(6)赋予透明层、将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，透明树脂为聚甲基丙烯酸甲酯，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
实施例3
一种定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤(1)软瓷基体层物料制备：取硅丙乳液30份、无机颜料2、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥20份，石英砂25份，偶联剂3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
步骤(2)光线隔离层物料制备：取钛白粉5份，流平剂3份，分散剂3份、硅丙乳液10份，粘结剂3份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料；
步骤(3)定向反射层物料制备：取玻璃珠10份，硅丙乳液10份，流平剂3份，分散剂3份，粘结剂3份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料，玻璃珠粒径75微米；
步骤(4)制模、将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干20min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，涂覆厚度为玻璃微珠粒径的4倍，固化，成型，干燥；
步骤(6)固定透明层、将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，透明树脂为聚甲基丙烯酸甲酯，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
实施例4
一种定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤(1)软瓷基体层物料制备：取硅丙乳液30份、无机颜料2、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥20份，石英砂25份，偶联剂3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
步骤(2)光线隔离层物料制备：取钛白粉5份，流平剂3份，分散剂3份、硅丙乳液10份，粘结剂3份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料；
步骤(3)定向反射层物料制备：取玻璃珠10份，硅丙乳液10份，流平剂3份，分散剂3份，粘结剂3份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料，玻璃珠粒径200微米；
步骤(4)制模、将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干5min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，涂覆厚度为玻璃微珠粒径的厚度，固化，成型，干燥；
步骤(6)固定透明层、将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，透明树脂为聚甲基丙烯酸甲酯，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
实施例5
一种定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤(1)软瓷基体层物料制备：取硅丙乳液30份、无机颜料2、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥20份，石英砂25份，偶联剂3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
步骤(2)光线隔离层物料制备：取钛白粉5份，流平剂3份，分散剂3份、硅丙乳液10份，粘结剂3份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料；
步骤(3)定向反射层物料制备：取玻璃珠10份，硅丙乳液10份，流平剂3份，分散剂3份，粘结剂3份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料，玻璃珠粒径200微米；
步骤(4)制模、将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干5min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，涂覆厚度为玻璃微珠粒径的厚度，固化，成型，干燥；
步骤(6)固定透明层、将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，透明树脂为聚甲基丙烯酸甲酯，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
对比例1
一种软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤(1)、取硅丙乳液25份、无机颜料2加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合乳液料。
步骤(2)、水泥25份、石英砂30份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。
步骤(3)、将得到的混合粉料加入到中得到的混合乳液料中，放入搅拌机内搅拌，得到混合物料；
步骤(4)、将混合物料倒入模具内；
步骤(5)、将模具送入烘箱，固化，成型，干燥，脱模，获得软瓷装饰材料。
对比例2
一种定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤(1)软瓷基体层物料制备：取硅丙乳液30份、无机颜料2、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥20份，石英砂25份，偶联剂3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
步骤(2)光线隔离层物料制备：取钛白粉5份，流平剂3份，分散剂3份、硅丙乳液10份，粘结剂3份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料；
步骤(3)定向反射层物料制备：取玻璃珠10份，硅丙乳液20份，流平剂2份，分散剂3份，粘结剂3份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料，玻璃珠粒径100微米；
步骤(4)制模、将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干5min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，涂覆厚度为玻璃微珠粒径的厚度，固化，成型，干燥；
步骤(6)固定透明层、将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，透明树脂为聚甲基丙烯酸甲酯，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
性能测试方法：
机械性能测试：将实施例1-4与对比例1-3获得的产品进行性能测试，采用强度测试设备测试断裂强度，采用密度测试仪测试软瓷材料密度。
隔热效果测试：可见光光源照射20分钟，观察软瓷材料表观温度变化，测试初始温度25℃，远红外性能表征为△T＝Tx－25，Tx表示辐射十分钟后的温度。
可见光反射比，采用JG/T235-2008提供的测试光反射和折射的原理方法，测试软瓷材料的反射比，表示反射的与入射的光线能量比。
表1表示软瓷材料的机械性能和表观状态
表1软瓷材料的机械性能和表观状态
隔热效果△T(℃) 光反射比 断裂强度(MPa) 断裂伸长率(％) 表观性能
实施例1 2.4 0.87 3.34 12.2 表面光滑
实施例2 2.8 0.85 3.37 11.9 表面光滑
实施例3 2.5 0.85 3.13 10.4 表面光滑
实施例4 3.1 0.82 3.27 10.9 表面光滑，能见玻璃微珠
实施例5 3.4 0.80 3.49 12.5 表面光滑，能见玻璃微粒
对比例1 8.0 0.45 3.51 12.9 表面光滑，少许颗粒凸起
对比例2 6.7 0.64 3.27 13.2 表面光滑，部分玻璃微珠未覆盖
从对比例与实施例的对比结果可以看出，当玻璃微珠的粒径过大，其对光线的反射能力减小，表面光滑度下降。同时对定向反射层的涂覆厚度也会影响反射比。

Claims (9)

1.一种定向反射光线软瓷装饰材料，其特征在于：由软瓷基体层，光线隔离反射层，定向反射层和透明树脂层。
2.一种如权利要求1所述的定向反射光线软瓷装饰材料，其特征在于，软瓷基体层的制备原料包括硅丙乳液，无机颜料，水泥，石英砂，偶联剂，水；光线隔离反射层原料包括钛白粉，流平剂，分散剂、硅丙乳液，粘结剂；定向反射层的原料包括玻璃珠，硅丙乳液，流平剂，分散剂，粘结剂；透明树脂层为聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯中的一种。
3.一种如权利要求2所述的定向反射光线软瓷装饰材料，软瓷基体层的原料配方按质量比包括：硅丙乳液20-30份，无机颜料0-3份，水泥5-35份，石英砂25-35，偶联剂1-3份，水适量；
光线隔离反射层的原料配方按质量比包括：钛白粉5-10份，流平剂1-4份，分散剂1-2份、硅丙乳液10-20份，粘结剂1-5份；
定向反射层的原料配方按质量比包括玻璃珠10-15份，硅丙乳液10-15份，流平剂2-5份，分散剂2-5份，粘结剂3-8份。
4.一种如权利要求2所述的定向反射光线软瓷装饰材料，其特征在于玻璃微珠的粒径20-100微米。
5.一种如权利要求2-4任一项所述的定向反射光线软瓷装饰材料，粘结剂为丙烯酸酯类粘结剂、环氧树脂粘结剂或聚氨酯粘结剂中的一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤(1)软瓷基体层物料制备：取硅丙乳液20-30份、无机颜料0-3、水适量搅拌均匀，得到混合乳液料；取水泥5-35份，石英砂25-35，偶联剂1-3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；将混合乳液和混合粉料搅拌均匀，得到软瓷基体层物料；
步骤(2)光线隔离层物料制备：取钛白粉5-10份，流平剂2-5份，分散剂2-5份、硅丙乳液10-25份，粘结剂1-5份，适量水，搅拌均匀，得到光线隔离层物料；
步骤(3)定向反射层物料制备：取玻璃珠10-15份，硅丙乳液10-25份，流平剂2-5份，分散剂2-5份，粘结剂1-5份，水适量，搅拌均匀，得到定向反射层物料；
步骤(4)制模：将软瓷基体层物料倒入到模具中，烘干，得到表面较为粗糙的软瓷基体层，将光线隔离层物料导涂覆软瓷基体层表面，在烘箱中烘干0.5-10min，得到表面光滑的软瓷材料，将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，固化，成型，干燥；
步骤(6)固定透明层：将得到的软瓷材料表面涂覆透明树脂，干燥固化，得到定向反射光线软瓷装饰材料。
7.一种如权利要求6所述的定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)和步骤(3)中使用的硅丙乳液、流平剂、分散剂和粘接剂的种类和用量相同。
8.一种如权利要求6所述的定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中将定向反射层物料涂覆于光线隔离层表面，其涂覆厚度不超过玻璃珠粒径的3倍。
9.一种如权利要求6所述的定向反射光线软瓷装饰材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中的固化的条件是在110-130℃下固化10-20分钟。
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