CN111188471A - 一种变色纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents

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CN111188471A CN201811354055.7A CN201811354055A CN111188471A CN 111188471 A CN111188471 A CN 111188471A CN 201811354055 A CN201811354055 A CN 201811354055A CN 111188471 A CN111188471 A CN 111188471A
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Abstract

本申请公开了一种变色纸面石膏板及其制备方法。所述变色纸面石膏板包括：纸面石膏板、设置在所述纸面石膏板表面的变色层和任选地设置在所述变色层表面的保护装饰层。所述方法包括：称量制备所述变色层的原料，混合均匀后将其喷涂在纸面石膏板表面；任选地，在所述变色层表面覆保护装饰层。本申请的变色纸面石膏板自身能随环境中的温度或光的变化而变化颜色，实现室内空间的冷暖色调的变化，无需额外粘贴装饰壁纸，外观美观，而且成本低，无甲醛等有害物质释放。

Description

一种变色纸面石膏板及其制备方法
技术领域
本申请涉及但不限于建筑材料领域，特别涉及但不限于一种变色纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
目前市面上的石膏板都是采用上下护面纸粘结材质均匀的板芯，主要适用于吊装或粘贴挂在墙面上。由于板材样式单一，外观不够美观，在作为装修材料使用时，往往需要在纸面石膏板上刷涂腻子，并粘贴壁纸作为装饰，如此，便增加了材料、人工、时间成本。另外在粘贴壁纸施工时，所用的粘结胶类物质一般含有不定量的甲醛等有害物质，对人体健康无益。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请提供了一种能感温变色的纸面石膏板，该纸面石膏板通过感知环境温度的变化实现变色，使得无需粘贴壁纸就能实现装饰功能，解决了现有装饰纸面石膏板由于粘贴壁纸导致的成本高和含有有害物质的问题。
具体地，本申请提供了一种变色纸面石膏板，所述变色纸面石膏板包括：纸面石膏板和设置在所述纸面石膏板表面的变色层。
在一些实施方式中，所述变色层可以包括变色粉、显色剂、分散剂、润湿剂、成膜乳液、消泡剂和硅藻土。
在一些实施方式中，所述变色层可以包括2-10重量份变色粉、2-5重量份显色剂、0.5-2重量份分散剂、0.5-2重量份润湿剂、50-90重量份成膜乳液、0.05-0.2重量份消泡剂和3-10重量份硅藻土。
在一些实施方式中，所述变色粉可以选自感温变色粉和感光变色粉中的任意一种或两种。
在一些实施方式中，所述感温变色粉可以由电子转移型有机化合物体系制备得到。在特定温度下，该类感温变色粉中电子转移，使有机化合物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变，而且可以实现从“有色——无色”和“无色——有色”状态的颜色变化。
在一些实施方式中，所述变色层的厚度可以为0.1mm-0.3mm，例如为0.15mm。如果变色层的厚度太小，则变色效果不明显；如果变色层的厚度太大，则会增加成本。当所述变色层的厚度为0.1mm-0.3mm时，可以获得明显的变色效果，并且成本较低。
在一些实施方式中，所述变色粉的粒径可以为1μm-200μm。所述变色粉的粒径会影响变色粉在变色层中的分散均匀性，当所述变色粉的粒径为1μm-200μm时，更容易实现在变色层中的均匀分散，使得本申请的变色纸面石膏板在变色后各个位置的色调一致，没有颜色深浅不一的现象出现。
在一些实施方式中，所述硅藻土为经过焙烧的硅藻土，焙烧工艺可以为：将所述硅藻土升温至300-800℃，自升温时开始焙烧1.5-3小时。
在一些实施方式中，在焙烧硅藻土时，升温速率可以为2-10℃/min。
用焙烧活化的硅藻土制备变色层原料，可以增加原料的稠度，提高变色层在纸面石膏板表面的附着力，同时使形成的变色层中具有较大体积的孔，从而极大地缩短喷涂变色层后的干燥时间，而且不必进行单独干燥程序，使得喷涂变色层后可以直接覆保护装饰层，提高了生产效率。
在一些实施方式中，所述显色剂可以为双酚A。
在一些实施方式中，所述分散剂可以选自聚羧酸盐类分散剂和脂肪封端聚羧酸与聚螯合基团嵌段共聚物类分散剂中的任意一种或更多种。所述聚羧酸盐类分散剂可以包括鲁工涂料有限公司生产的P-01分散剂(主要成分为阴离子改性聚丙烯酸盐)、上海久优化工科技有限公司生产的D-5040分散剂(主要成分为阴离子型聚羧酸钠盐)和D5045分散剂(主要成分为聚丙烯酸钠盐)。所述脂肪封端聚羧酸与聚螯合基团嵌段共聚物类分散剂可以包括鲁工涂料有限公司生产的P-105分散剂(主要成分为脂肪封端聚羧酸与聚螯合基团嵌段共聚物)。
在一些实施方式中，所述润湿剂可以选自聚醚型非离子表面活性剂和烷酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂中的任意一种或更多种。所述聚醚型非离子表面活性剂可以包括英国威尔曼公司生产的WEEL.ADTM Infiltrate 7100。所述烷酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂可以包括美国陶氏公司生产的
Figure BDA0001865617970000031
X-405。
在一些实施方式中，所述润湿剂可以为广州市鸿盛化工有限公司生产的型号为S-776的润湿剂。
在一些实施方式中，所述成膜乳液可以选自全丙乳液和苯丙乳液中的任意一种或两种。
在一些实施方式中，所述消泡剂可以选自矿物油、乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚中的任意一种或更多种。
在一些实施方式中，所述变色纸面石膏板还可以包括设置在所述变色层表面的保护装饰层。所述保护装饰层具有美观、良好的光亮度、耐磨、防水、防潮、易清洁的性能，能够提高本申请的变色纸面石膏板的美观度，耐磨、防水、防潮性能，并防止玷污。
在一些实施方式中，所述保护装饰层可以为塑料薄膜层，还任选地选自聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜和聚酯薄膜中的任意一种或更多种。
在一些实施方式中，所述保护装饰层厚度可以为5μm-25μm，例如为10μm-20μm。
在一些实施方式中，所述纸面石膏板可以为符合中国国家标准GB/T9775-2008的无楔形边、板面平整、尺寸标准、纸面与石膏芯材粘接良好的普通纸面石膏板。
本申请还提供了一种制备如上所述的变色纸面石膏板的方法，所述方法包括：
称量制备所述变色层的原料，混合均匀后将其喷涂在纸面石膏板表面；
任选地，在所述变色层表面覆保护装饰层。
在一些实施方式中，所述方法可以包括：
称量2-10重量份变色粉、2-5重量份显色剂、0.5-2重量份分散剂、0.5-2重量份润湿剂、50-90重量份成膜乳液、0.05-0.2重量份消泡剂和3-10重量份硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：将所述硅藻土升温至300-800℃，自升温时开始焙烧1.5-3小时；
将所述变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合均匀，加入所述成膜乳液和所述消泡剂，搅拌均匀，得到制备所述变色层的原料；
将所述制备所述变色层的原料喷涂在所述纸面石膏板表面；
任选地，在所述变色层表面覆保护装饰层。
在一些实施方式中，可以采用无气喷涂装置将所述制备所述变色层的原料喷涂在所述纸面石膏板表面。
本申请的变色纸面石膏板自身能随环境中的温度或光的变化而变化颜色，实现室内空间的冷暖色调的变化，提高舒适度，无需额外粘贴装饰壁纸，外观美观，而且成本低，无甲醛等有害物质释放。而且，在环境温度较高时，通过本申请的感温型变色纸面石膏板的颜色变化还能起到预警作用。当本申请的变色纸面石膏板设置有保护装饰层时，还具有良好的光亮度、耐磨性能、防水防潮性能，而且易清洁。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例1制备的变色纸面石膏板的剖面图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
以下实施例中所采用的原材料包括：
感温变色粉购买自深圳市千色变新材料科技有限公司，型号为TZR-22，粒径范围为1-200μm，该感温变色粉可以在22℃、28℃、31℃、33℃、35℃、38℃、40℃时进行可逆变色，例如，在31℃时显红色，当温度高于31℃时变为无色，温度低于31℃时变为红色；
感光变色粉购买自深圳市千色变新材料科技有限公司，基本MC系列，粒径范围为1-200μm，不同编码的变色粉在不同波长光照下，显示不同的颜色，例如，12#感光变色粉为紫色，感应波长：290nm～390nm；14#感光变色粉为兰色，感应波长：280nm～390nm；19#感光变色粉为红色，感应波长：290nm～400nm。
显色剂为双酚A，购买自山东普利斯化工有限公司；
消泡剂为威尔曼1817；
成膜乳液为全丙乳液或苯丙乳液，购买自武汉光伏建材有限公司；
硅藻土购买自灵寿县恒昌矿产品加工厂；
保护装饰层为聚乙烯薄膜，购买自温州隆祥包装有限公司；
纸面石膏板为符合中国国家标准GB/T9775-2008的无楔形边、板面平整、尺寸标准、纸面与石膏芯材粘接良好的普通纸面石膏板。
实施例1
称量5g感温变色粉、4g显色剂、1g鲁工涂料有限公司生产的P-01分散剂、1g英国威尔曼公司生产的WEEL.ADTM Infiltrate 7100、80g全丙乳液、0.1g消泡剂和5g硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：以5℃/min的速率升温至500℃，自升温时开始匀速焙烧2小时；
将所述感温变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合，高速分散20分钟，加入所述全丙乳液和所述消泡剂，低速搅拌，10分钟，得到制备变色层的原料；
采用无气喷涂装置将所述制备变色层的原料均匀地喷涂在纸面石膏板表面，从而在所述纸面石膏板表面形成厚度为0.1mm-0.3mm的变色层；
采用干式覆膜法在所述变色层表面覆上一层厚度为5μm-25μm的保护装饰层。
在制备过程中发现，在将感温变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手无法将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面的附着力好。
所制备的变色纸面石膏板的剖面图请见图1，圆圈表示感温变色粉。
实施例2
称量3g感温变色粉、2g显色剂、0.8g上海久优化工科技有限公司生产的D-5040分散剂、0.8g美国陶氏公司生产的
Figure BDA0001865617970000061
X-405润湿剂、80g苯丙乳液、0.1g消泡剂和5g硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：以5℃/min的速率升温至500℃，自升温时开始匀速焙烧2小时；
将所述感温变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合，高速分散20分钟，加入所述全丙乳液和所述消泡剂，低速搅拌，10分钟，得到感温变色涂层材料；
采用无气喷涂装置将所述感温变色涂层材料均匀地喷涂在纸面石膏板表面，从而在所述纸面石膏板表面形成厚度为0.1mm-0.3mm的变色层；
采用干式覆膜法在所述变色层表面覆上一层厚度为5μm-25μm的保护装饰层。
在制备过程中发现，在将感温变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手无法将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面的附着力好。
实施例3
称量8g感温变色粉、5g显色剂、1.8g上海久优化工科技有限公司生产的D-5040分散剂、2g美国陶氏公司生产的
Figure BDA0001865617970000071
X-405润湿剂、60g全丙乳液、0.2g消泡剂和8g硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：以5℃/min的速率升温至500℃，自升温时开始匀速焙烧2小时；
将所述感温变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合，高速分散20分钟，加入所述全丙乳液和所述消泡剂，低速搅拌，10分钟，得到感温变色涂层材料；
采用无气喷涂装置将所述感温变色涂层材料均匀地喷涂在纸面石膏板表面，从而在所述纸面石膏板表面形成厚度为0.1mm-0.3mm的变色层；
采用干式覆膜法在所述变色层表面覆上一层厚度为5μm-25μm的薄膜。
在制备过程中发现，在将感温变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手无法将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面的附着力好。
实施例4
称量8g 12#感光变色粉、3g显色剂、1.9g上海久优化工科技有限公司生产的D-5045分散剂、2g美国陶氏公司生产的
Figure BDA0001865617970000072
X-405润湿剂、90g苯丙乳液、0.2g消泡剂和10g硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：以5℃/min的速率升温至700℃，自升温时开始匀速焙烧1.5小时；
将所述感光变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合，高速分散20分钟，加入所述全丙乳液和所述消泡剂，低速搅拌，10分钟，得到感温变色涂层材料；
采用无气喷涂装置将所述感温变色涂层材料均匀地喷涂在纸面石膏板表面，从而在所述纸面石膏板表面形成厚度为0.1mm-0.3mm的变色层；
采用干式覆膜法在所述变色层表面覆上一层厚度为5μm-25μm的薄膜。
该石膏板在290nm～390nm波段光照下，呈现紫色。
在制备过程中发现，在将感光变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手无法将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面的附着力好。
实施例5
称量10g 14#感光变色粉、5g显色剂、0.5g上海久优化工科技有限公司生产的D-5045分散剂、2g威尔曼公司生产的WEEL.ADTM Infiltrate 7100润湿剂、60g全丙乳液、0.2g消泡剂和3.5g硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：以5℃/min的速率升温至300℃，自升温时开始匀速焙烧3小时；
将所述感光变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合，高速分散20分钟，加入所述全丙乳液和所述消泡剂，低速搅拌，10分钟，得到感温变色涂层材料；
采用无气喷涂装置将所述感温变色涂层材料均匀地喷涂在纸面石膏板表面，从而在所述纸面石膏板表面形成厚度为0.1mm-0.3mm的变色层；
采用干式覆膜法在所述变色层表面覆上一层厚度为5μm-25μm的薄膜。
该石膏板在280nm～390nm波段光照下，呈现兰色。
在制备过程中发现，在将感光变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手无法将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面的附着力好。
实施例6
称量5g 19#感光变色粉、3g显色剂、1.8g上海久优化工科技有限公司生产的D-5045分散剂、2g威尔曼公司生产的WEEL.ADTM Infiltrate 7100润湿剂、50g全丙乳液、0.06g消泡剂和4g硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：以5℃/min的速率升温至800℃，自升温时开始匀速焙烧1.5小时；
将所述感光变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合，高速分散20分钟，加入所述全丙乳液和所述消泡剂，低速搅拌，10分钟，得到感温变色涂层材料；
采用无气喷涂装置将所述感温变色涂层材料均匀地喷涂在纸面石膏板表面，从而在所述纸面石膏板表面形成厚度为0.15mm的变色层；
采用干式覆膜法在所述变色层表面覆上一层厚度为5μm-25μm的薄膜。
该石膏板在290nm～400nm波段光照下，呈现红色。
在制备过程中发现，在将感光变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手无法将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面的附着力好。
对比例1本对比例与实施例1的区别仅在于：变色层中不包括硅藻土。
在制备过程中发现，在将感温变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手就可以很容易地将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面上的附着力很差。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于：不对硅藻进行焙烧。
在制备过程中发现，在将感温变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手就可以将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明变色层在纸面石膏板表面上的附着力较差。
通过实施例1与对比例1-2可以看出，向变色层中加入硅藻土可以提高变色层在纸面石膏板表面上的附着力，当硅藻土为经过焙烧活化的硅藻土时，能显著提高变色层在纸面石膏板表面上的附着力。
另外，经测试，未焙烧活化的硅藻土的孔体积为0.50g/cm3，焙烧活化以后硅藻土的孔体积为0.98g/cm3。因此，当将焙烧活化后的硅藻土加入变色层后，会使形成的变色层中具有较大体积的孔，从而极大地缩短喷涂变色层后的干燥时间，而且不必进行单独干燥程序。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于：采用空气喷涂将制备所述变色层的原料喷涂在所述纸面石膏板表面。
在制备过程中发现，在将感温变色涂层材料喷涂在纸面石膏板表面上后，用手就可以将变色层从纸面石膏板表面剥离，说明采用无气喷涂装置喷涂形成的变色层在纸面石膏板表面的附着力更好。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种变色纸面石膏板，所述变色纸面石膏板包括：纸面石膏板和设置在所述纸面石膏板表面的变色层。
2.根据权利要求1所述的变色纸面石膏板，其中，所述变色层包括变色粉、显色剂、分散剂、润湿剂、成膜乳液、消泡剂和硅藻土。
3.根据权利要求2所述的变色纸面石膏板，其中，所述变色层包括2-10重量份变色粉、2-5重量份显色剂、0.5-2重量份分散剂、0.5-2重量份润湿剂、50-90重量份成膜乳液、0.05-0.2重量份消泡剂和3-10重量份硅藻土。
4.根据权利要求2所述的变色纸面石膏板，其中，所述变色粉选自感温变色粉和感光变色粉中的任意一种或两种。
5.根据权利要求2所述的变色纸面石膏板，其中，所述硅藻土为经过焙烧的硅藻土，焙烧工艺为：将所述硅藻土升温至300-800℃，自升温时开始焙烧1.5-3小时。
6.根据权利要求2所述的变色纸面石膏板，其中，所述显色剂为双酚A；
任选地，所述分散剂选自聚羧酸盐类分散剂和脂肪封端聚羧酸与聚螯合基团嵌段共聚物类分散剂中的任意一种或更多种；
任选地，所述润湿剂选自聚醚型非离子表面活性剂和烷酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂中的任意一种或更多种；
任选地，所述成膜乳液选自全丙乳液和苯丙乳液中的任意一种或两种；
任选地，所述消泡剂选自矿物油、乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物和聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚中的任意一种或更多种。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的变色纸面石膏板，还包括设置在所述变色层表面的保护装饰层；任选地，所述保护装饰层为塑料薄膜层，还任选地选自聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜和聚酯薄膜中的任意一种或更多种。
8.一种制备根据权利要求1-7中任一项所述的变色纸面石膏板的方法，所述方法包括：
称量制备所述变色层的原料，混合均匀后将其喷涂在纸面石膏板表面；
任选地，在所述变色层表面覆保护装饰层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括：
称量2-10重量份变色粉、2-5重量份显色剂、0.5-2重量份分散剂、0.5-2重量份润湿剂、50-90重量份成膜乳液、0.05-0.2重量份消泡剂和3-10重量份硅藻土；
焙烧所述硅藻土，焙烧工艺为：将所述硅藻土升温至300-800℃，自升温时开始焙烧1.5-3小时；
将所述变色粉、所述显色剂、所述分散剂、所述润湿剂和焙烧后的硅藻土混合均匀，加入所述成膜乳液和所述消泡剂，搅拌均匀，得到制备所述变色层的原料；
将所述制备所述变色层的原料喷涂在所述纸面石膏板表面；
任选地，在所述变色层表面覆保护装饰层。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，采用无气喷涂装置将所述制备所述变色层的原料喷涂在所述纸面石膏板表面。
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