CN108004798B - 一种涂料墙布的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涂料墙布的制备方法，包括以下制备步骤：步骤一、纤维墙布的生产，将玻璃纤维材料进行酸处理；然后对其进行水洗，去除表面残留酸液，干燥；将其用表面活性剂进行表面活化处理，得到纤维墙布；步骤二、涂料的制备，将羟基丙烯酸树酯、丙烯酸酯、阻燃剂、成膜剂和纳米二氧化硅混合均匀后球磨处理；然后与VAE乳液、颜料、消泡剂和稀释剂进行复合加工，得到涂料；步骤三、涂料墙布的制备，将涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，烘干后即得涂料墙布。本发明针对现有的墙布阻燃性差、不耐拉伸、强度低、柔韧性差等技术问题进行改进；本发明制得的涂料墙布具有较高的抗阻燃性、耐拉伸性以及较高的拉伸强度以及优越的柔韧性。

Description

一种涂料墙布的制备方法
技术领域
本发明涉及墙布领域，尤其涉及一种涂料墙布的制备方法。
背景技术
墙布是裱贴在墙面用于装饰的一种特殊的"纸"和"布"，是一种常用的建筑内墙墙面装饰材料。墙布最早发源地在法国，最初用来代替昂贵的挂毯，后来传至欧洲各国。墙布的装饰性主要体现的是文化，功能性方面体现的则是多功能的聚合所表现的安全环保、节能低碳。墙布的色彩、图案、质感都可以通过精心设计，更加适应各种环境的需要和满足各层次的现代人群的审美观，从而为人们营造出豪华、温馨、舒适、健康的环境，这是其它墙面装饰材料无法比拟的。装饰性和功能性将是墙布生产厂家竞争的主战场，著名品牌将在胜者中诞生。但是现有的墙布表面都涂覆有涂料，添加涂料的过程中往往会加入一些带有挥发性的溶剂，例如甲醛、丙酮等；这些有机溶剂在后期使用过程中会慢慢释放出来从而危害人体健康；并且现有的墙布往往还存在拉伸强度不高、墙布防火性能差、涂料容易脱落墙布以及墙布易撕拉损坏等缺点。
VAE乳液，是醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的简称，是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料，加入乳化剂和引发剂通过高压乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。并且其生产成本较低，存储量大，VAE乳液具有永久的柔韧性，且具有较好的耐酸碱性，VAE乳液在弱酸和弱碱存在条件下均能够保持稳定性能，产品应用范围较广。VAE乳液能够耐紫外线老化，VAE乳液具有良好的成膜性，且具有较高的透气性能。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成，可以将其作为家装行业装饰品使用。如果将VAE乳液与玻璃纤维进行复合，合成一种具有多功能性的墙布材料，这将会极大促进家装行业的进一步发展，并且能够同时发挥两者的优良特性。
本发明针对现有涂料墙布环保性能差、抗拉伸强度不高、涂料粘黏性不高以及生产成本高等技术问题进行改进，采用本发明制备的涂料墙布，不使用任何可挥发性溶剂，并且VAE乳液与玻璃纤维复合材料具有粘黏性能高、不易脱落、不易损坏、制备方法简单等特点，并且通过加入阻燃材料以及对玻璃纤维的处理，使得涂料墙布还具有较好的防火性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种涂料墙布的制备方法，以解决现有的涂料墙布造价成本高、拉伸强度不高、不环保以及易拉损等技术问题；
为解决以上技术问题，本发明公开了以下技术方案；
本发明公开了一种涂料墙布的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、纤维墙布的生产
首先将玻璃纤维材料进行酸处理，使玻璃纤维中SiO2质量百分比含量提高至50％～58％；然后对经酸处理后的玻璃纤维材料进行水洗，去除表面残留酸液，再进行干燥处理，去除表面水分；最后将水洗、干燥处理后的玻璃纤维材料用表面活性剂进行表面活化处理，得到纤维墙布；由于玻璃纤维中存在SiO2密集相和非SiO2分散相，可采用酸滤沥处理的方法，提高其耐温等级，玻璃纤维在酸液中，Na+与酸液中H+进行离子交换，可去除部分Na2O、B2O3等非SiO2组分，从而提高纤维中SiO2含量，提高玻璃纤维耐温等级；
步骤二、涂料的制备
将羟基丙烯酸树脂、丙烯酸酯、阻燃剂、成膜剂和纳米二氧化硅混合均匀后加入到球磨机中进行球磨处理；然后将混合物料加入到反应釜中搅拌，同时向反应釜中加入VAE乳液、颜料、消泡剂和稀释剂，加热搅拌均匀后，取出物料自然冷却后即得目标涂料；
步骤三、涂料墙布的制备
将步骤一中生产得到的纤维墙布平铺，然后将目标涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，烘干后即得涂料墙布。
进一步的，为了更好的提高涂料墙布的拉伸强度，步骤一中玻璃纤维为耐碱玻璃纤维或E玻璃纤维。
进一步的，为了更好的提高玻璃纤维中SiO2质量百分比，步骤一中酸处理所用的酸为浓度为5％的盐酸，表面活性剂为钛酸酯偶联剂。
进一步的，步骤二中涂料原料：羟基丙烯酸树脂、丙烯酸酯、阻燃剂、成膜剂、纳米二氧化硅、VAE乳液、颜料、消泡剂和稀释剂的重量含量为：
Figure GDA0002244186770000031
进一步的，为了更好的提高涂料墙布的阻燃性能以及成膜性能，阻燃剂为氢氧化镁和二乙基次膦酸铝按质量比3：1的混合物，成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂，纳米二氧化硅的粒径大小为50nm，消泡剂为涂料消泡剂，稀释剂为N-甲基吡咯烷酮。
进一步的，步骤二中反应釜内温度控制在80～95℃，搅拌速率控制在350～450r/min。
进一步的，为了更好的提高涂料墙布的美观性和强度，步骤三中辊涂机涂覆的厚度为0.5～0.8mm，烘干温度控制在40～45℃。
本发明公开了一种涂料墙布的制备方法，通过将VAE乳液与玻璃纤维进行复合形成一种具有高拉伸强度的涂料墙布，并且通过向复合材料中加入阻燃材料，使得其还兼具有阻燃效果，并且本方案制备方法简单，生产成本低。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
实施例1公开了一种涂料墙布的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、纤维墙布的生产
首先将玻璃纤维材料进行酸处理，酸处理所用的酸为浓度为5％的盐酸，使玻璃纤维中SiO2质量百分比含量提高至50％以上；然后对经酸处理后的玻璃纤维材料进行水洗，去除表面残留酸液，再进行干燥处理，去除表面水分；最后将水洗、干燥处理后的玻璃纤维材料用表面活性剂进行表面活化处理，表面活性剂为钛酸酯偶联剂，得到纤维墙布；本实施例中的玻璃纤维为耐碱玻璃纤维，因为其握裹力强，弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高，不燃、抗冻、耐温度、湿度变化能力强，抗裂、抗渗性能卓越，易成型等特点，是一种新型的绿色环保型增强材料。
步骤二、涂料的制备
将羟基丙烯酸树脂35份、丙烯酸酯18份、阻燃剂3份、成膜剂7份和纳米二氧化硅13份，混合均匀后加入到球磨机中进行球磨处理；然后将混合物料加入到反应釜中搅拌，反应釜内温度控制在80℃，搅拌速率控制在350r/min。同时向反应釜中加入VAE乳液27份、颜料6份、消泡剂1份和稀释剂3份，加热搅拌均匀后，取出物料自然冷却后即得目标涂料；其中阻燃剂为氢氧化镁和二乙基次膦酸铝按质量比3：1的混合物，成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂，纳米二氧化硅的粒径大小为50nm，消泡剂为涂料消泡剂，稀释剂为N-甲基吡咯烷酮。氢氧化镁和二乙基次膦酸铝都是作为高效的阻燃材料，氢氧化镁是一种填充型阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用。分解生成的氧化镁又是良好的耐火材料，也能帮助提高合成材料的抗火性能，同时它放出的水蒸气也可作为一种抑烟剂。二乙基次膦酸铝对玻璃纤维具有较高的分散性和传热性能，将其与氢氧化镁进行混合使用，对玻璃纤维的阻燃性能具有较高的体现。
步骤三、涂料墙布的制备
将步骤一中生产得到的纤维墙布平铺，然后将目标涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，辊涂机涂覆的厚度为0.5mm，烘干后即得涂料墙布，烘干温度控制在45℃。
实施例2
实施例2公开了一种涂料墙布的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、纤维墙布的生产
首先将玻璃纤维材料进行酸处理，酸处理所用的酸为浓度为5％的稀硫酸，使玻璃纤维中SiO2质量百分比含量提高至58％；然后对经酸处理后的玻璃纤维材料进行水洗，去除表面残留酸液，再进行干燥处理，去除表面水分；最后将水洗、干燥处理后的玻璃纤维材料用表面活性剂进行表面活化处理，表面活性剂为钛酸酯偶联剂，得到纤维墙布；玻璃纤维为E玻璃纤维。E玻璃纤维具有良好的电气绝缘性及机械性能，因其对耐酸性能较弱，因此需要对其进行改性处理；而VAE乳液具有较高的耐酸碱性能，因此可以弥补E玻璃纤维的性能不足。
步骤二、涂料的制备
将羟基丙烯酸树脂40份、丙烯酸酯24份、阻燃剂6份、成膜剂11份和纳米二氧化硅15份，混合均匀后加入到球磨机中进行球磨处理；然后将混合物料加入到反应釜中搅拌，反应釜内温度控制在95℃，搅拌速率控制在450r/min。同时向反应釜中加入VAE乳液35份、颜料8份、消泡剂3份和稀释剂5份，加热搅拌均匀后，取出物料自然冷却后即得目标涂料；其中阻燃剂为氢氧化镁和二乙基次膦酸铝按质量比3：1的混合物，成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂，纳米二氧化硅的粒径大小为50nm，消泡剂为涂料消泡剂，稀释剂为N-甲基吡咯烷酮。
步骤三、涂料墙布的制备
将步骤一中生产得到的纤维墙布平铺，然后将目标涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，辊涂机涂覆的厚度为0.8mm，烘干后即得涂料墙布，烘干温度控制在45℃。
实施例3
实施例3公开了一种涂料墙布的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、纤维墙布的生产
首先将玻璃纤维材料进行酸处理，酸处理所用的酸为浓度为5％的盐酸，使玻璃纤维中SiO2质量百分比含量提高至50％；然后对经酸处理后的玻璃纤维材料进行水洗，去除表面残留酸液，再进行干燥处理，去除表面水分；最后将水洗、干燥处理后的玻璃纤维材料用表面活性剂进行表面活化处理，表面活性剂为钛酸酯偶联剂，得到纤维墙布；其中所述玻璃纤维为耐碱玻璃纤维。
步骤二、涂料的制备
将羟基丙烯酸树脂38份、丙烯酸酯20份、阻燃剂6份、成膜剂7份和纳米二氧化硅15份，混合均匀后加入到球磨机中进行球磨处理；然后将混合物料加入到反应釜中搅拌，反应釜内温度控制在85℃，搅拌速率控制在400r/min。同时向反应釜中加入VAE乳液35份、颜料7份、消泡剂2份和稀释剂4份，加热搅拌均匀后，取出物料自然冷却后即得目标涂料；其中阻燃剂为氢氧化镁和二乙基次膦酸铝按质量比3：1的混合物，成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂，纳米二氧化硅的粒径大小为50nm，消泡剂为涂料消泡剂，稀释剂为N-甲基吡咯烷酮。
步骤三、涂料墙布的制备
将步骤一中生产得到的纤维墙布平铺，然后将目标涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，辊涂机涂覆的厚度为0.6mm，烘干后即得涂料墙布，烘干温度控制在45℃。
实施例4
实施例4公开了一种涂料墙布的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、纤维墙布的生产
首先将玻璃纤维材料进行酸处理，酸处理所用的酸为浓度为5％的盐酸，使玻璃纤维中SiO2质量百分比含量提高至50％左右；然后对经酸处理后的玻璃纤维材料进行水洗，去除表面残留酸液，再进行干燥处理，去除表面水分；最后将水洗、干燥处理后的玻璃纤维材料用表面活性剂进行表面活化处理，表面活性剂为钛酸酯偶联剂，得到纤维墙布；玻璃纤维为耐碱玻璃纤维。
步骤二、涂料的制备
将羟基丙烯酸树脂40份、丙烯酸酯22份、阻燃剂5份、成膜剂10份和纳米二氧化硅14份，混合均匀后加入到球磨机中进行球磨处理；然后将混合物料加入到反应釜中搅拌，反应釜内温度控制在90℃，搅拌速率控制在450r/min。同时向反应釜中加入VAE乳液33份、颜料8份、消泡剂3份和稀释剂5份，加热搅拌均匀后，取出物料自然冷却后即得目标涂料；其中阻燃剂为氢氧化镁和二乙基次膦酸铝按质量比3：1的混合物，成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂，纳米二氧化硅的粒径大小为50nm，消泡剂为涂料消泡剂，稀释剂为N-甲基吡咯烷酮。
步骤三、涂料墙布的制备
将步骤一中生产得到的纤维墙布平铺，然后将目标涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，辊涂机涂覆的厚度为0.8mm，烘干后即得涂料墙布，烘干温度控制在45℃。
实施例5
实施例5公开了一种涂料墙布的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、纤维墙布的生产
首先将玻璃纤维材料进行酸处理，酸处理所用的酸为浓度为5％的盐酸，使玻璃纤维中SiO2质量百分比含量提高至53％；然后对经酸处理后的玻璃纤维材料进行水洗，去除表面残留酸液，再进行干燥处理，去除表面水分；最后将水洗、干燥处理后的玻璃纤维材料用表面活性剂进行表面活化处理，表面活性剂为钛酸酯偶联剂，得到纤维墙布；本实施例中玻璃纤维为E玻璃纤维。
步骤二、涂料的制备
将羟基丙烯酸树脂38份、丙烯酸酯20份、阻燃剂5份、成膜剂9份和纳米二氧化硅13份，混合均匀后加入到球磨机中进行球磨处理；然后将混合物料加入到反应釜中搅拌，反应釜内温度控制在95℃，搅拌速率控制在450r/min。同时向反应釜中加入VAE乳液34份、颜料7份、消泡剂3份和稀释剂5份，加热搅拌均匀后，取出物料自然冷却后即得目标涂料；其中阻燃剂为氢氧化镁和二乙基次膦酸铝按质量比3：1的混合物，成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂，纳米二氧化硅的粒径大小为50nm，消泡剂为涂料消泡剂，稀释剂为N-甲基吡咯烷酮。
步骤三、涂料墙布的制备
将步骤一中生产得到的纤维墙布平铺，然后将目标涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，辊涂机涂覆的厚度为0.8mm，烘干后即得涂料墙布，烘干温度控制在40℃。
性能测试：
表1为采用以上实施例方法制备的涂料墙布与普通涂料墙布的性能对比：
表1
Figure GDA0002244186770000081
通过以上数据可知，采用本发明制备的涂料墙布相比于现有的普通墙布(北京环宇新特建材有限公司生产的玻璃纤维)具有较高的抗阻燃性、耐拉伸性以及较高的拉伸强度以及优越的柔韧性，本产品将对未来的墙布市场具有较大的冲击。

Claims (6)

1.一种涂料墙布的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤一、纤维墙布的生产
首先将玻璃纤维材料进行酸处理，使玻璃纤维中SiO2质量百分比含量提高至50％～58％；然后对经酸处理后的玻璃纤维材料进行水洗，去除表面残留酸液，再进行干燥处理，去除表面水分；最后将水洗、干燥处理后的玻璃纤维材料用表面活性剂进行表面活化处理，得到纤维墙布；所述酸处理所用的酸为浓度为5％的盐酸，所述表面活性剂为钛酸酯偶联剂；
步骤二、涂料的制备
将羟基丙烯酸树脂、丙烯酸酯、阻燃剂、成膜剂和纳米二氧化硅混合均匀后加入到球磨机中进行球磨处理；然后将混合物料加入到反应釜中搅拌，同时向反应釜中加入VAE乳液、颜料、消泡剂和稀释剂，加热搅拌均匀后，取出物料自然冷却后即得目标涂料；
步骤三、涂料墙布的制备
将步骤一中生产得到的纤维墙布平铺，然后将所述目标涂料用辊涂机涂覆于纤维墙布的表面，烘干后即得涂料墙布。
2.如权利要求1所述的涂料墙布的制备方法，其特征在于，步骤一中所述玻璃纤维为耐碱玻璃纤维或E玻璃纤维。
3.如权利要求1所述的涂料墙布的制备方法，其特征在于，步骤二中所述涂料原料：羟基丙烯酸树脂、丙烯酸酯、阻燃剂、成膜剂、纳米二氧化硅、VAE乳液、颜料、消泡剂和稀释剂的重量含量为：
4.如权利要求1或3所述的涂料墙布的制备方法，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁和二乙基次膦酸铝按质量比3：1的混合物，所述成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂，所述纳米二氧化硅的粒径大小为50nm，所述消泡剂为涂料消泡剂，所述稀释剂为N-甲基吡咯烷酮。
5.如权利要求1所述的涂料墙布的制备方法，其特征在于，步骤二中反应釜内温度控制在80～95℃，搅拌速率控制在350～450r/min。
6.如权利要求1所述的涂料墙布的制备方法，其特征在于，步骤三中辊涂机涂覆的厚度为0.5～0.8mm，烘干温度控制在40～45℃。
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