CN107815236A - 液态壁纸涂料及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态壁纸涂料及生产方法，它包括的原料有聚氨酯、乳液、蚕丝粉末、剑麻纤维、复合偶联剂、水、珠光粉、防腐剂、增稠剂、消泡剂，本发明的液态壁纸涂料，采用的原料无毒无害，对人体和环境无不良影响，涂膜坚硬和手感细腻柔滑，具有耐水性、耐碱性和附着力好的特点，耐擦洗，经多次擦洗后不留痕迹。环保无污染、成本低廉、使用范围广泛。涂抹方便、且干燥速度快可以提高施工效率，外观平整有光泽。满足了消费者多样化的装饰需求，成为现代空间时尚的装饰元素。

Description

液态壁纸涂料及生产方法

技术领域

本发明涉及一种建筑涂料，尤其涉及液态壁纸涂料及生产方法。

背景技术

我国涂料产业在房地产、汽车、船舶的推动下日益壮大，建筑涂料作为其中一个重要类别，也取得了迅猛发展。建筑涂料具有装饰功能、保护功能和居住性改进功能，相对石材、瓷砖等装修材料，在能耗、成本等方面有着明显的优势，因此，在建筑内外墙装饰领域中，建筑涂料的普及率逐步提高。过去10年被称为地产行业“黄金10年”，涂料行业也借机取得快速发展。目前我国涂料行业已成为世界第一涂料生产国和消费国，2011年，全国涂料总产量首次突破千万吨大关，就建筑节能涂料而言，内外墙涂料加上地坪涂料、防水涂料等，其所占比重达到45.6%。目前我国建筑涂料在涂料市场中所占的份额接近一半。

过去十几年，随着中国房地产产业的发展，我国的建筑业也得到了持续、健康、快速的发展。而涂料作为建筑装饰工程中一种重要的材料，以其经济性、美观性、安全性，成为建筑业增长最快的子产业。建筑涂料应用与发展绿色建筑契合潜力无限。节能建筑涂料的应用，对于绿色建筑的发展有助推作用，如建筑外墙涂料可代替城市大量使用的光幕玻璃墙，降低光污染，外墙保温材料的使用业可达到节能的功效。建筑涂料，尤其是建筑节能涂料的应用，与发展绿色建筑的初衷不谋而合。

我国涂料事业经历百年发展，一定程度上已逐渐趋于成熟，而其中的建筑涂料行业高速发展，新技术、新产品层出不穷，市场竞争日益激烈，居民消费水平提高、对建筑提出更高的要求。

目前室内墙面装饰用材料大部分用墙纸，但是墙纸使用中容易发黄，起皮，褪色等难以克服的缺陷，造成装饰效果不佳，寿命较短，而且为了保证墙纸与墙壁之间粘贴牢固，其与墙壁贴合时所使用的高粘度粘水往往含有有毒成分，不利于人们的健康。

液体壁纸是一种新型艺术涂料，也称壁纸漆和墙艺涂料，是集壁纸和乳胶漆特点于一身的环保水性涂料。通过各类特殊工具和技法配合不同的上色工艺，使墙面产生各种质感纹理和明暗过渡的艺术效果，把墙身涂料从人工合成的平滑型时代带进天然环保型凹凸涂料的全新时代，满足了消费者多样化的装饰需求，也因此成为现代空间最时尚的装饰元素。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无毒无味、绿色环保、有极强的耐水性和耐酸碱性的液态壁纸涂料。

液态壁纸涂料的生产方法,它包括以下重量份数的原料：

聚氨酯 40 ～ 60 份，

乳液 5 ～ 15 份，

蚕丝粉末 10 ～ 20 份，

剑麻纤维 5 ～ 10 份，

复合偶联剂 2 ～ 4 份，

水 20 ～ 25 份，

珠光粉 5 ～ 10 份，

防腐剂 1 ～ 3 份，

增稠剂 2 ～ 3 份，

消泡剂 1 ～ 4 份；

所述聚氨酯，为水固型聚氨酯，异佛尔酮二异氰酸酯与聚乙二醇反应制备预聚体,以丙三醇和三羟甲基丙烷作为扩链剂,十六醇为封端剂,制备了星型结构的水固性聚氨酯。

所述乳液，为苯乙烯与丙烯酸酯按重量比例1:1共聚而成的苯丙乳液

所述蚕丝粉末，将缫丝剩余的废丝干燥后打粉，粒度小于0.3μm的丝粉；

所述剑麻纤维，将剑麻纤维打成粉状，粒度小于0.3μm；

所述复合偶联剂，是乙烯基三乙氧基硅烷与β-（3,4环氧基环己基）乙基三乙氧基硅烷混合，重量比例为1:2；

所述珠光粉，粒径为200 ～ 1000目；

所述防腐剂，为十八烷基季铵盐、羧甲基两性咪唑啉和乙二胺四甲叉膦酸五钠中的一种或多种；

所述增稠剂，为羟乙基纤维素；

所述消泡剂，为磷酸三丁脂。

液态壁纸涂料的生产过程,包括以下步骤：

（1）、在混合器中依次加入配方量的水、剑麻纤维、珠光粉、防腐剂、增稠剂、1/2消泡剂，搅拌均匀，转速为300 转／分，搅拌15～25分钟，形成胶状溶液；

（2）、将步骤（1）所得溶液通过磨砂机研磨至粒度为30微米以内，再将溶液放回混合器；

（3）、将蚕丝粉末、聚氨酯按配方重量比例混合，转速为1000～1500 转／分，得到混合溶液；

（4）、将步骤（3）所得的混合溶液投入步骤（2）中的混合器；

（5）、再向混合器中依次投入复合偶联剂、乳液、1/2消泡剂，与步骤（4）中的溶液混合，搅拌均匀，转速为至300 ～ 400 转／分；

（6）过滤除去粗颗粒和杂质。

液态壁纸涂料的的施工方法：

（1）、制作壁纸的模具，在模具框架内设置相应的膜，膜上可根据需求设定图案，涂料能透过图案，膜的其他地方均不能透过涂料；

（2）、将模具固定在墙体上，在模具的图案处涂刷涂料，涂刷好后将模具取下形成墙体壁纸。

1、聚氨酯

聚氨酯为主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 ，英文缩写PU，水性聚氨酯是以水为分散介质，聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系，以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。水性聚氨酯涂料，不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤、被涂饰表面施工方便、易于清理等优点，还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能，因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到广泛的应用，而受到用户的欢迎。

由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。

2、苯丙乳液

苯丙乳液是乳液聚合中研究较多的体系，也是当今世界有重要工业应用价值的十大非交联型乳液之一。苯丙乳液作为一类重要的中间化工产品,有着非常广泛的用途，现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等。苯丙乳液附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好。苯丙乳液用作纸品胶粘剂，也可与淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠等胶粘剂配合使用。

苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得，苯乙烯与丙烯酸酯共聚比较简单，由于苯乙烯玻璃化温度高达100℃，属硬单体，加入比较软的丙烯酸酯单体共聚成的乳液性价比合理。利用价格低廉的苯乙烯与丙烯酸酯共聚而成的苯丙乳液被更多地用于制作内墙涂料。聚苯乙烯吸水性低，价格便宜，但受紫外线照射易变黄（内墙涂料正好不强调此性能）、质脆、耐冲击性差，与丙烯酸酯共聚，性能得到改善。

3、蚕丝粉末

蚕丝粉末，也称丝素粉、蚕丝粉，蚕丝提取物，蚕丝粉末的制作通常是以废丝为原料，这些废丝可以被酸、碱、中性盐及酶降解成丝肽或混合氨基酸，通过进一步深加工加以利用，最好是将缫丝剩余的废丝干燥后打粉得到。它们在化妆品、食品、医疗保健品及化工等方面有着广泛的用途。而蚕丝粉在涂料方面的应用，目前少有这方面的用途。

随着聚氨酯所占比例的提高，蚕丝粉末/聚氨酯共混膜的断裂伸长率明显增大，当聚氨酯所占比例大于40%时，断裂伸长率增长速度明显加快。聚氨酯阻止了丝素蛋白质大分子链段间产生过多的氢键结合，降低了蚕丝粉末的结晶度，增加了可自由伸展链段，加上聚氨酯主链本身具备很好的柔顺性，所以共混膜的柔软性、弹性明显比纯丝素膜好。

蚕丝粉末，除用于化妆品、保健食品的添加剂、食品保鲜用的包装材料和具有抗菌性的丝质材料等外，将丝粉调入涂料中，能增加外观高雅与触感良好的效果。

4、剑麻纤维

剑麻（英文名：sisal hemp，拉丁学名：Agave sisalanaPerr. ex Engelm.）又名菠萝麻，龙舌兰科龙舌兰属，是一种多年生热带硬质叶纤维作物，其原产墨西哥，现主要在非洲、拉丁美洲、亚洲等地种植，是当今世界用量最大，范围最广的一种硬质纤维。剑麻纤维质地坚韧，耐磨、耐盐碱、耐腐蚀，广泛运用在运输、渔业、石油、冶金等各种行业，具有重要的经济价值，同时剑麻还有重要的药用价值。

剑麻叶内含丰富的纤维，纤维细胞呈长形结构，细胞腔大而长，壁厚，具有纤维长，色泽洁白，质地坚韧，富有弹性、拉力强、耐海水浸、耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀、不易打滑之特点，剑麻纤维比重1.251左右，在空气中的含水率在10%左右，吸水快，纤维强度高，在水中的强度比干强增大10%～15%。在海水中的耐腐特别强，在0.5%盐水中浸渍50日，其强度尚有原强度的81.2%。

剑麻纤维制品坚韧耐磨，质地刚柔，富有弹性，低温下不会硬化，脆断，不霉变，耐腐蚀，无毒，无过敏，洁净，无污染，防静电等作用。剑麻纤维所特有的天然环保、阻燃、无静电、防蛀等特性，应用于涂料中，有很好的发展前景。

5、复合偶联剂

复合偶联剂由N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和β-（3,4环氧基环己基）乙基甲基二乙氧基硅烷复合而成, 偶联剂是有机成膜物质和无机填料之间的桥梁，使填料更好，更快的分散在有机质中。能够提高涂层的附着力（使有机质和涂层面的结合更紧密）提高涂层的耐久性，耐候性，坚韧性（使有机质和填充涂料的结合更紧密）涂料颜色更均匀（降低填料的分散粘度，在有机质中分散的更均匀）。

硅烷偶联剂在涂料涂布后，硅烷会迁移到涂料与底材的界面，亲无机基团与无机表面上的水分反应，形成氢键，使涂层跟界面的结合更牢固。即便在水浸条件下，硅烷偶联剂改性的涂料在各种无机底材表面仍附着良好。

硅烷偶联剂用于底涂层增强底材与涂层间的黏合性，用于改善颜料或着填料在溶剂性涂料或水性涂料的分散性；用于涂料树脂的改性，以制成新的功能涂料。硅烷用作增进附着力的添加剂，使涂料结合在各种不同底材表面上，这样的结合不仅减少在湿环境中的腐蚀和漆膜的剥落，而且能提高耐擦伤性和耐环境性。硅烷广泛用于丙烯酸酯树脂、环氧树脂和聚氨酯涂料中，在溶剂性、高固性和水性涂料中均有效果，既可以作为底漆使用，也可以掺和助剂使用。硅烷在涂料中还可起颜料分散剂和黏接剂的作用，它们可牢固地结合在各种无机颜料和填料上，硅烷一旦附着到填料的表面上，它们就能降低涂料的黏度，改善填料的分散性，从而提高遮盖力和提高涂层的耐久性和刷洗性。

6、珠光粉

珠光粉是以金属氧化物薄层包裹的云母片为主要成分的一种珠光颜料。由于珠光粉对入射光线会通过多重反射、干涉而体现出珠光效果，因此其具有柔和的珍珠光泽，这种特殊的光泽有着其他颜料无可比拟的效果。并且珠光粉拥有较好的耐候性、耐高温、耐化学性、电绝缘性和无毒等特性，因此带有珠光粉的涂料已被广泛应用于汽车机车、建筑建材、家电、家具、日常用品、一般工业等诸多领域。

珠光颜料优良的耐化学腐蚀、耐高温性能提供了它在涂料、油墨、塑料和多种领域中广泛应用的可能性，它们为这些产品提供了一个全新的颜色体系和颜色品质。珠光颜料重金属含量低，符合相关安全技术标准，常温下酸和碱均不能侵蚀珠光颜料。珠光颜料不能燃烧、不自燃、不导电，能耐受600~800℃的高温。珠光颜料也可用于辐射固化体系（电子束固化、光固化）的反应型涂料中。珠光颜料特殊的表面化学结构使其具有优良的亲水性，因此能适用于水性涂料。

7、防腐剂

防腐剂是通过杀灭或抑制微生物增殖而防止腐烂的药物。通常是指天然或合成的化学成分，用于加入食品、药品、颜料、生物标本等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败。

防腐涂料漆膜阻止腐蚀介质和材料表面接触，防腐涂料片状颜料能屏蔽水、氧和离子等腐蚀因子透过。树脂和颜料形成的涂层延长腐蚀介质渗入的途径，从而提高涂层的防腐蚀能力。

8、增稠剂

增稠剂是一种流变助剂，不仅可以使涂料增稠，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予涂料优异的机械性能和贮存稳定性。对于黏度较低的水性涂料来说，是非常重要的一类助剂。

羟乙基纤维素(HEC) 是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体，由碱性纤维素和环氧乙烷（或氯乙醇）经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类。由于HEC具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，已被广泛应用在石油开采、涂料、建筑、医药食品、纺织、造纸以及高分子聚合反应等领域。

9、消泡剂

避免发生泡沫，在水性涂料的制作中，实际是不可能的，因而必须采取消泡措施。如前所述，水性涂料制作、使用的多道工序都存在起泡问题，采用机械消泡方法势必每序都要安设一套装置。所以，水性涂料的消泡，都是采用加消泡剂的方法，实际上，所有水性涂料中都存在消泡剂。

10、吸附空气中的甲醛和挥发性有机物，防辐射，净化空气。有优越的硬度、光洁度、防水性和抗裂性，稳定性好、硬度高，增强涂料的机械性能，使涂料的使用性能更加优越。提高涂料的附着力和耐摩擦性能，提高涂料的密度和强度，防止涂料施工后产生粉化、龟裂和剥离。

11、所采用的原料无毒无害，对人体和环境无不良影响，涂膜坚硬和手感细腻柔滑，具有耐水性、耐碱性和附着力好的特点，耐擦洗，经多次擦洗后不留痕迹。环保无污染、成本低廉、使用范围广泛。涂抹方便、且干燥速度快可以提高施工效率，外观平整有光泽。

12、满足了消费者多样化的装饰需求，成为现代空间时尚的装饰元素。

具体实施方式

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

液态壁纸涂料的生产方法,它包括以下重量份数的原料：聚氨酯40份，乳液5份，蚕丝粉末10份，剑麻纤维5份，复合偶联剂2份，珠光粉5份，羧甲基两性咪唑啉防腐剂1份，羟乙基纤维素增稠剂2份，磷酸三丁脂消泡剂1份；

液态壁纸涂料的生产过程,包括以下步骤：

（1）、在混合器中依次加入配方量的水、剑麻纤维、珠光粉、防腐剂、增稠剂、1/2消泡剂，搅拌均匀，转速为300 转／分，搅拌15分钟，形成胶状溶液；

（2）、将步骤（1）所得溶液通过磨砂机研磨至粒度为30微米以内，再将溶液放回混合器；

（3）、将蚕丝粉末、聚氨酯按配方重量比例混合，转速为1000转／分，得到混合溶液；

（4）、将步骤（3）所得的混合溶液投入步骤（2）中的混合器；

（5）、再向混合器中依次投入复合偶联剂、乳液、1/2消泡剂，与步骤（4）中的溶液混合，搅拌均匀，转速为至300转／分；

（6）过滤除去粗颗粒和杂质。

实施例2

液态壁纸涂料的生产方法,它包括以下重量份数的原料：聚氨酯45份，乳液10份，蚕丝粉末12份，剑麻纤维7份，复合偶联剂3份，珠光粉7份，羧甲基两性咪唑啉防腐剂2份，羟乙基纤维素增稠剂3份，磷酸三丁脂消泡剂2份；

液态壁纸涂料的生产过程,包括以下步骤：

（1）、在混合器中依次加入配方量的水、剑麻纤维、珠光粉、防腐剂、增稠剂、1/2消泡剂，搅拌均匀，转速为300 转／分，搅拌20分钟，形成胶状溶液；

（2）、将步骤（1）所得溶液通过磨砂机研磨至粒度为30微米以内，再将溶液放回混合器；

（3）、将蚕丝粉末、聚氨酯按配方重量比例混合，转速为1200转／分，得到混合溶液；

（4）、将步骤（3）所得的混合溶液投入步骤（2）中的混合器；

（5）、再向混合器中依次投入复合偶联剂、乳液、1/2消泡剂，与步骤（4）中的溶液混合，搅拌均匀，转速为至400 转／分；

（6）过滤除去粗颗粒和杂质。

实施例3

液态壁纸涂料的生产方法,它包括以下重量份数的原料：聚氨酯50份，乳液15份，蚕丝粉末15份，剑麻纤维8份，复合偶联剂4份，珠光粉9份，羧甲基两性咪唑啉防腐剂3份，羟乙基纤维素增稠剂3份，磷酸三丁脂消泡剂3份；

液态壁纸涂料的生产过程,包括以下步骤：

（1）、在混合器中依次加入配方量的水、剑麻纤维、珠光粉、防腐剂、增稠剂、1/2消泡剂，搅拌均匀，转速为300 转／分，搅拌25分钟，形成胶状溶液；

（2）、将步骤（1）所得溶液通过磨砂机研磨至粒度为30微米以内，再将溶液放回混合器；

（3）、将蚕丝粉末、聚氨酯按配方重量比例混合，转速为1500 转／分，得到混合溶液；

（4）、将步骤（3）所得的混合溶液投入步骤（2）中的混合器；

（5）、再向混合器中依次投入复合偶联剂、乳液、1/2消泡剂，与步骤（4）中的溶液混合，搅拌均匀，转速为至400 转／分；

（6）过滤除去粗颗粒和杂质。

实施例4

液态壁纸涂料的生产方法,它包括以下重量份数的原料：聚氨酯60份，乳液15份，蚕丝粉末20 份，剑麻纤维10份，复合偶联剂4份，珠光粉10份，乙二胺四甲叉膦酸五钠防腐剂3份，羟乙基纤维素增稠剂3份，磷酸三丁脂消泡剂4份；

液态壁纸涂料的生产过程,包括以下步骤：

（1）、在混合器中依次加入配方量的水、剑麻纤维、珠光粉、防腐剂、增稠剂、1/2消泡剂，搅拌均匀，转速为300 转／分，搅拌25分钟，形成胶状溶液；

（2）、将步骤（1）所得溶液通过磨砂机研磨至粒度为30微米以内，再将溶液放回混合器；

（3）、将蚕丝粉末、聚氨酯按配方重量比例混合，转速为1500 转／分，得到混合溶液；

（4）、将步骤（3）所得的混合溶液投入步骤（2）中的混合器；

（5）、再向混合器中依次投入复合偶联剂、乳液、1/2消泡剂，与步骤（4）中的溶液混合，搅拌均匀，转速为至400 转／分；

（6）过滤除去粗颗粒和杂质。

经检测，质量技术指标如下：

Claims (10)

1.液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，它包括以下重量份数的原料：

聚氨酯 40 ～ 60 份，

乳液 5 ～ 15 份，

蚕丝粉末 10 ～ 20 份，

剑麻纤维 5 ～ 10 份，

复合偶联剂 2 ～ 4 份，

水 20 ～ 25 份，

珠光粉 5 ～ 10 份，

防腐剂 1 ～ 3 份，

增稠剂 2 ～ 3 份，

消泡剂 1 ～ 4 份；

所述的液态壁纸涂料的生产过程,包括以下步骤：

（1）、在混合器中依次加入配方量的水、剑麻纤维、珠光粉、防腐剂、增稠剂、1/2消泡剂，搅拌均匀，转速为300 转／分，搅拌15～25分钟，形成胶状溶液；

（2）、将步骤（1）所得溶液通过磨砂机研磨至粒度为30微米以内，再将溶液放回混合器；

（3）、将蚕丝粉末、聚氨酯按配方重量比例混合，转速为1000～1500 转／分，得到混合溶液；

（4）、将步骤（3）所得的混合溶液投入步骤（2）中的混合器；

（5）、再向混合器中依次投入复合偶联剂、乳液、1/2消泡剂，与步骤（4）中的溶液混合，搅拌均匀，转速为至300 ～ 400 转／分；

（6）、过滤除去粗颗粒和杂质。

2.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料，其特征在于，液态壁纸涂料的的施工方法：

（1）、制作壁纸的模具，在模具框架内设置相应的膜，膜上可根据需求设定图案，涂料能透过图案，膜的其他地方均不能透过涂料；

（2）、将模具固定在墙体上，在模具的图案处涂刷涂料，涂刷好后将模具取下形成墙体壁纸。

3.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述聚氨酯，为水固型聚氨酯，异佛尔酮二异氰酸酯与聚乙二醇反应制备预聚体,以丙三醇和三羟甲基丙烷作为扩链剂,十六醇为封端剂,制备了星型结构的水固性聚氨酯。

4.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述乳液，为苯乙烯与丙烯酸酯按重量比例1:1共聚而成的苯丙乳液。

5.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述蚕丝粉末，将缫丝剩余的废丝干燥后打粉，粒度小于0.3μm的丝粉；所述剑麻纤维，将剑麻纤维打成粉状，粒度小于0.3μm。

6.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述复合偶联剂，是乙烯基三乙氧基硅烷与β-（3,4环氧基环己基）乙基三乙氧基硅烷混合，重量比例为1:2。

7.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述珠光粉，粒径为200 ～ 1000目。

8.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述防腐剂，为十八烷基季铵盐、羧甲基两性咪唑啉和乙二胺四甲叉膦 酸五钠中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述增稠剂，为羟乙基纤维素。

10.根据权利要求1所述的液态壁纸涂料的生产方法，其特征在于，所述消泡剂，为磷酸三丁脂。