CN107641977A

CN107641977A - 一种石墨烯玻纤墙基布及其制作方法

Info

Publication number: CN107641977A
Application number: CN201710816342.4A
Authority: CN
Inventors: 耿光强; 李智璐; 车云霞; 刘贝贝
Original assignee: Special Novel Material Science And Technology Ltd Of Qingdao Rayleigh
Current assignee: Special Novel Material Science And Technology Ltd Of Qingdao Rayleigh
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2018-01-30

Abstract

本发明提供了一种石墨烯玻纤墙基布及其制备方法，涉及装饰材料技术领域，所述墙基布包含石墨烯改性玻纤支撑基材，装饰材料层以及环保可涂刷水性涂料层，所述的环保可涂刷水性涂料层添加有石墨烯除醛杀菌材料。本发明与普通墙基布相比，不含有甲醛、苯等有机污染物，而且由于石墨烯的加入还可以提高甲醛等有害物质的分解净化效率以及壁纸涂层的耐磨性能，同时，支撑基材中石墨烯的加入增加了基材的力学强度，提高了墙基布的柔韧性和平整性，延长了产品的使用寿命。

Description

一种石墨烯玻纤墙基布及其制作方法

技术领域

本发明属于装饰材料领域，涉及玻纤墙基布，尤其涉及一种石墨烯玻纤墙基布及其制作方法。

背景技术

墙基布被视为“墙面用涂料组合物的伴侣”，是一种集涂料、壁纸双重效果为一体的新式墙体装饰材料。这种墙体装饰材料，当配合涂料组合物使用，可大大提升涂料组合物的表现力，给墙体带来更多肌理和造型的同时，克服了传统涂料组合物缺乏质感和单调的缺点，而且可以采用涂料组合物重复涂布。

通常，墙基布是多层层叠物形式的，包含支撑基材和涂料层。作为墙基布的组成部分之一，涂料层通常由涂料组合物的涂覆形成，以便达到美化墙基布、提高墙基布的使用寿命和/或为墙基布提供各种功能的目的。但是目前多数的墙基布支撑基材力学性能较差，在墙体微变形的情况下会发生开裂，而涂料层质量参差不齐，多含有挥发性有机物，容易造成室内空气的污染

如何制作一种环保墙基布，使其本身具有较高的力学性能，且不含甲醛等有机污染物，并且具有分解甲醛的功能，且同时满足居家安全、环保、舒适的性能具有重要意义。

发明内容

本发明针对精装家居装修中墙面开裂以及室内甲醛污染等问题，提供了一种石墨烯玻纤墙基布及其制作方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，

一种石墨烯玻纤墙基布，包括石墨烯改性玻纤支撑基材、装饰材料层以及水性涂料层；

所述装饰材料层为氯乙烯均聚物或氯乙烯共聚物所制成的聚合物材料层、植绒材料层或水包砂涂料层中的一种；

所述水性涂料层，具体包括以下组分：

所述抗甲醛助剂为石墨烯和纳米二氧化钛的混合物，其质量比为1:10-10:1。

作为优选，所述多功能助剂为多功能胺类助剂；所述分散剂为六偏磷酸钠和十二烷基硫酸钠按照质量比1：2组成的混合物；所述防水剂为有机硅疏水防水剂；所述消泡剂为矿物碳氢化合物类消泡剂和/或非离子型烷基共聚物消泡剂；所述增稠剂为缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂中的至少一种。

作为优选，所述的水性树脂为丙烯酸共聚物、纯丙聚合物、苯丙、聚氨酯、有机硅、聚四氟乙烯树脂中的任意一种或几种。

作为优选，所述颜填料浆为色彩料、钛白粉、重质碳酸钙浆、高岭土、滑石粉、超细方解石粉、硅藻土、硫酸钡、云母粉、润湿分散助剂与去离子水分散搅拌而成的浆状物质。

一种制作权利要求1-4中所提供的石墨烯玻纤墙基布的方法，具体包括以下步骤：

1)石墨烯改性玻纤支撑基材的制作

A、将干燥粉碎的玻纤原料、偶联剂和多孔氧化石墨烯搅拌混合后，放在

坩埚内加热熔融，后浇注成型，退火，制得玻璃；

B、将玻璃加热到拉丝粘度的温度950-1150℃，拉制成直径9-11μm的玻

璃纤维；

C、将玻璃纤维编织成经纬交织的玻纤布，即得石墨烯改性玻纤支撑基材；

2)将装饰材料层和水性涂料层依次涂到石墨烯改性玻纤支撑基材上，即得

到石墨烯玻纤墙基布。

作为优选，所述

玻纤原料 80-90份

偶联剂 1-5份

多孔氧化石墨烯 5-20份。

作为优选，所述步骤B中的加热温度为1050℃。

作为优选，所述步骤B中玻璃纤维拉制直径为10μm。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明通过先制备石墨烯改性的玻璃纤维支撑基材，提高了墙基布的力学性能，避免了墙面微变形导致的墙基布破裂问题；同时添加具有装饰作用的材料层，可以根据需求做成各种图案花纹作为装饰；最后在环保可涂刷水性涂料层中添加的抗甲醛助剂含有石墨烯的成分，与传统的墙基布涂层配方相比，利用了石墨烯的透光率，使其作为光催化载体，大大提高了光催化反应和电子传导效率。其与纳米二氧化钛的复合提高了光触媒的光催化活性，增加了甲醛的分解效率和持久性。同时石墨烯大的比表面积以及特殊的二维片层结构，可增强抗菌材料与细菌的接触面积，从而提高抗菌防霉效率，达到高效持久的抗菌防霉效果。并且石墨烯的加入，还增加了环保可涂刷水性涂料层的耐磨性能。该方法制得的石墨烯玻纤墙基布具有较强的抗拉性能，同时表面防潮防水、耐擦洗、耐沾污，可多次涂刷，随意改变颜色，且有除醛、净化空气的作用，环保无污染。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1

(1)将干燥粉碎的玻纤原料80份、偶联剂5份和多孔氧化石墨烯15份搅拌混合后，放在坩埚内加热熔融，后浇注成型，退火，制得玻璃；将制得的玻璃加热到拉丝粘度的温度1050℃，拉制成直径约10μm左右的玻璃纤维；将玻纤编织成经纬交织的玻纤布，即得石墨烯改性玻纤支撑基材；

(2)将聚氯乙烯发泡作为具有装饰作用的聚合物材料层，以花纹状涂覆于支撑基材上；

(3)将去离子水5份，中和助剂(AMP-95、氨水、烧碱)0.3份，水性丙烯酸树脂42.5份，颜填料浆50份，分散剂(六偏磷酸钠和十二烷基硫酸钠质量比为1:2)0.5份，防水剂0.5份，非离子型烷基共聚物消泡剂(CHE COAT DF9000)0.3份，缔合型碱溶胀增稠剂(CHECOATVT-183)0.1份，聚氨酯增稠剂(CHE COATVT-903)0.1份，杀菌剂(科莱恩HF-1)0.5份，抗甲醛助剂(纳米TiO2和石墨烯比例为2:8)0.2份混合制得的环保可涂刷水性涂料层涂刷于装饰聚合物材料层上即得石墨烯玻纤墙基布1。

实施例2

(1)将干燥粉碎的玻纤原料87份、偶联剂3份和多孔氧化石墨烯10份搅拌混合后，放在坩埚内加热熔融，后浇注成型，退火，制得玻璃；将制得的玻璃加热到拉丝粘度的温度1050℃，拉制成直径约10μm左右的玻璃纤维；将玻纤编织成经纬交织的玻纤布，即得石墨烯改性玻纤支撑基材；

(2)将植绒材料作为具有装饰作用的材料层，以花纹状涂覆于支撑基材上；

(3)将去离子水8份，多功能胺助剂(AMP-95)0.2份，水性丙烯酸树脂49.5份，颜填料浆40份，分散剂(六偏磷酸钠和十二烷基硫酸钠质量比为1:2)0.3份，防水剂0.8份，非离子型烷基共聚物消泡剂(CHE COAT DF9000)0.2份，缔合型碱溶胀增稠剂(CHE COATVT-183)0.1份，聚氨酯增稠剂(CHE COAT VT-903)0.2份，杀菌剂(科莱恩HF-1)0.5份，抗甲醛助剂(纳米TiO2和石墨烯比例为5:5)0.2份混合制得的环保可涂刷水性涂料层涂刷于装饰聚合物材料层上即得石墨烯玻纤墙基布2。

对实施例提供的石墨烯玻纤墙基布的效果进检测，其中净化甲醛率测试方法执行JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化功能》规定的Ι类要求进行测试。

表1：实施例提供的石墨烯除醛墙基布的检测结果

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种石墨烯玻纤墙基布，其特征在于，包括石墨烯改性玻纤支撑基材、装饰材料层以及水性涂料层；

所述水性涂料层，具体包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻纤墙基布，其特征在于，所述多功能助剂为多功能胺类助剂；所述分散剂为六偏磷酸钠和十二烷基硫酸钠按照质量比1：2组成的混合物；所述防水剂为有机硅疏水防水剂；所述消泡剂为矿物碳氢化合物类消泡剂和/或非离子型烷基共聚物消泡剂；所述增稠剂为缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻纤墙基布，其特征在于，所述的水性树脂为丙烯酸共聚物、纯丙聚合物、苯丙、聚氨酯、有机硅、聚四氟乙烯树脂中的任意一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯玻纤墙基布，其特征在于，所述颜填料浆为色彩料、钛白粉、重质碳酸钙浆、高岭土、滑石粉、超细方解石粉、硅藻土、硫酸钡、云母粉、润湿分散助剂与去离子水分散搅拌而成的浆状物质。

5.一种制作权利要求1-4中所提供的石墨烯玻纤墙基布的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)石墨烯改性玻纤支撑基材的制作

A、将干燥粉碎的玻纤原料、偶联剂和多孔氧化石墨烯搅拌混合后，放在坩埚内加热熔融，后浇注成型，退火，制得玻璃；

B、将玻璃加热到拉丝粘度的温度950-1150℃，拉制成直径9-11μm的玻璃纤维；

C、将玻璃纤维编织成经纬交织的玻纤布，即得石墨烯改性玻纤支撑基材。

2)将装饰材料层和水性涂料层依次涂到石墨烯改性玻纤支撑基材上，即得到石墨烯玻纤墙基布。

6.根据权利要求5所述的一种制作石墨烯玻纤墙基布的方法，其特征在于，所述

玻纤原料 80-90份

偶联剂 1-5份

多孔氧化石墨烯 5-20份。

7.根据权利要求5所述的一种制作石墨烯玻纤墙基布的方法，其特征在于，所述步骤B中的加热温度为1050℃。

8.根据权利要求5所述的一种制作石墨烯玻纤墙基布的方法，其特征在于，所述步骤B中玻璃纤维拉制直径为10μm。