CN111892892B - 一种高性能耐久环保型壁纸胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高性能耐久环保型壁纸胶及其制备方法，壁纸胶具有A、B两种组分，其中A组分包括：环氧树脂、亲水改性剂、中和剂、稳定剂、淀粉类添加剂、助剂、水，B组分包括：环氧树脂、稀释剂、固化剂、助剂、水。本发明通过亲水改性剂提升环氧树脂的亲水性，通过淀粉添加剂、水及相关助剂，调节其流变性能，得到A组分；通过调节环氧树脂与固化剂的投料比例，利用开环加成反应，配以助剂和水，得到B组分。壁纸胶在使用时，将A、B组分混合发生固化反应，可形成三维交联网络结构。本发明所涉及的壁纸胶制备方法简单、粘结力强、不易发生脱粘、潮湿环境下不易发霉，且不涉及有机溶剂，绿色环保，适合各类壁纸的铺粘。

Description

一种高性能耐久环保型壁纸胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及粘合剂领域，尤其是一种高性能耐久环保型壁纸胶及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提升，对居家环境的要求也越来越高。铺粘壁纸可以根据住户审美要求有效调节室内环境氛围、遮盖墙面缺陷，壁纸逐渐成为一种不可或缺的家庭装修材料。壁纸胶是铺粘壁纸时必不可少的材料，随着壁纸销量的提升，壁纸胶也受到了越来越多的关注。其中，环保型壁纸胶慢慢成为了粘合剂领域的主流产品。

当前市场壁纸胶绝大多数为糯米胶，即淀粉基胶，其主要特点是安全环保，简单易得。如申请号为201610395714.6和201710001152.7的中国专利分别公开了一种环保型淀粉基壁纸胶变性淀粉的制备方法和一种环保抗静电壁纸胶及其制备方法，均以淀粉为原料，改性处理后的产品作壁纸胶使用。然而，淀粉基胶作为一种天然高分子材料，也体现出很多不足之处：1、由于其固化过程为简单的脱水过程，因此固化之后的胶粘剂仍可以吸水溶解，导致其耐水性及耐久性较差，韧性差，易出现发硬开裂等现象；2、糯米胶或淀粉基胶易发霉。

除了淀粉基胶外，无机或有机制品类的胶黏剂也可以作为壁纸胶使用。如申请号为201410381198.2的中国专利公开了一种以无机粉体为基体的壁纸胶，耐霉变性好，但无机粉体固化后易开裂，耐久性有待考察。

白乳胶也可用作壁纸胶，然而其固含量低、刺激性气味大、耐水性差，使用性能并不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：淀粉基胶、无机或有机胶黏剂、白乳胶使用效果不理想，为了克服现有技术中存在的不足，提供一种高性能耐久环保型壁纸胶及其制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种高性能耐久环保型壁纸胶，为A、B两种组分的混合物。

其中A组分包括：20-40质量份的环氧树脂、2-5质量份的亲水改性剂、中和剂、1-3质量份的稳定剂、5-15质量份的淀粉添加剂、1-3质量份的助剂、3-10质量份的水。通过亲水改性剂提升环氧树脂的亲水性，通过淀粉添加剂、水及相关助剂，调节其流变性能，得到A组分。

B组分包括：15-25质量份的环氧树脂、1-5质量份的稀释剂、13-25质量份的固化剂、3-5质量份的助剂、8-15质量份的水。其中固化剂包括5-10质量份的高活性固化剂和8-15质量份的中低活性固化剂。通过调节环氧树脂与固化剂的投料比例，利用开环加成反应，配以助剂和水，得到B组分。

上述高性能耐久环保型壁纸胶的制备方法，A、B两种组分的制备方法如下：A组分的制备方法包括：

I.亲水化：在环氧树脂中加入亲水改性剂进行加热搅拌，加热温度为65-95℃，搅拌时间为1-3小时；

II.中和：步骤I结束后加入中和剂调节pH至5.5-7；

III.流变性：步骤II结束后加入水以及淀粉添加剂调节流变性能；

IV.稳定性：步骤III结束后加入稳定剂和助剂，密封保存。

采用环氧树脂为壁纸胶基体，利用亲水改性剂，在环氧树脂分子上接入亲水基团，使其亲水性大大增加，加入中和剂成盐后，得到可溶于或分散于水的高固含量环氧体系。之后，在体系中加入淀粉添加剂，经搅拌后与水性环氧体系充分相容，并在稳定剂和助剂的作用下得到理化性质稳定的A组分。

以环氧树脂为基体，将其进行水性化，在制备过程中以水为溶剂，无挥发性有机溶剂的加入，体系无刺激性气味，是一种环保型胶黏剂；环氧体系具有较高的固含量，其分子结构特点赋予了壁纸胶优异的粘接性能，剥离强度优于传统壁纸胶；通过在体系中加入淀粉基添加剂，可以将体系粘度调节至适宜的施工及应用窗口，并降低成本；稳定剂和助剂的加入可以进一步稳定A组分混合体系，提高相容性。

B组分的制备方法包括：

i.开环加成：将环氧树脂、稀释剂与固化剂混合；

ii.保存：步骤i结束后加入水和助剂，密封保存。

通过调控固化剂种类与配比，制备出具有固化剂作用的B组分。在固化剂过量的条件下，环氧树脂组分被消耗，得到氨基封端的水性齐聚物，溶于水后构成B组分，B组分起到固化剂的作用。

在制备B组分的过程中，过量的高活性胺类固化剂将环氧树脂消耗，形成由氨基封端的高分子齐聚物。由于选用的胺类具有优异的亲水性，反应后得到的产物可以溶于水中，且具有一定分子量，难以挥发、无刺激性气味、绿色环保，并具有一定的粘度。因此与A组分混合后，不会出现由于固化剂粘度很低而导致混合后壁纸胶粘度骤降造成湿粘性下降的现象。

所述A、B组分中的环氧树脂相同或者不同，均独立的为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中一种或两种的混合物；

所述A、B两种组分的助剂相同或者不同，均独立的为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中一种；

所述A组分的亲水改性剂为二乙醇胺、乙醇胺、乙二胺等胺类物质中一种或两种及以上的混合物；

所述A组分的中和剂为冰醋酸、乳酸、柠檬酸中一种或两种及以上的混合物；

所述A组分的稳定剂为聚乙二醇；

所述A组分的淀粉添加剂为糯米粉或糯米胶中一种或两种的混合物；

所述B组分的稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚等活性稀释剂中一种或两种及以上的混合物；

所述B组分的高活性固化剂为二乙醇胺、乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中一种；

所述B组分的中低活性固化剂为聚醚胺类固化剂或聚酰胺固化剂中一种或两种的混合物。

所述壁纸胶的制备方法简单、粘结力强、不易发生脱粘、潮湿环境下不易发霉、不涉及有机溶剂、绿色环保，适合各类壁纸的铺粘。

本发明的高性能耐久环保型壁纸胶使用时，将制备所得的A、B组分均匀混合后涂至壁纸背面，混合后适宜的粘度赋予了壁纸胶优异的湿粘性。由于高活性固化剂在B组分的制备过程中被消耗，体系内中低活性的固化组分并不会立即固化环氧树脂，进而保证了壁纸胶优异的滑动性。随着时间的延长，壁纸胶内水分逐渐挥发，同时中低活性的胺类组分会缓慢与环氧基团发生反应，进而使得壁纸胶逐渐固化，将壁纸牢牢粘结在墙面上。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明的高性能耐久环保型壁纸胶A、B组分混合后发生固化反应形成不溶熔的三维交联网络结构，不会因水分的存在而发生溶解，具有优异的耐潮湿性；B组分中长链分子赋予壁纸胶优异的韧性，不易开裂；由于淀粉基添加剂加入量并不高，且被固结在固化后的交联网络中，因此微生物、霉菌等难以侵入，赋予了壁纸胶优异的耐霉变性；固化后的环氧交联网络与非交联性的糯米胶、白乳胶相比，具有更稳定的结构，不易受到外部环境影响而发生潮解、氧化，不易发生脱粘，具有优异的耐久性。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，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

A组分的制备方法如下：

在20质量份、环氧当量为200-230g/mol的双酚A环氧树脂中加入2质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为65℃，搅拌时间为3小时。反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入3质量份的水以及5质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入1质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及3质量份的羟丙基甲基纤维素，得到组分A，密封保存。

B组分的制备方法如下：

将15质量份、环氧当量为190-250g/mol的双酚A型环氧树脂、1质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与5质量份的二乙醇胺、8质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入8质量份的水及3质量份的羟丙基甲基纤维素，得到B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。所得的壁纸胶性能指标如下：湿粘性≤4mm，滑动性≤8N，180°剥离强度≥30N，防霉性0级。

实施例2

A组分的制备方法如下：

在30质量份、环氧当量为200-230g/mol的双酚A环氧树脂中加入4质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为75℃，搅拌时间为2小时。反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入6质量份的水以及12质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入1质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及1质量份的羟丙基甲基纤维素，得到组分A，密封保存。

B组分的制备方法如下：

将18质量份、环氧当量为190-250g/mol的双酚A型环氧树脂、2质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与6质量份的二乙醇胺、12质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入8质量份的水及4质量份的羟丙基甲基纤维素，得到B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。所得的壁纸胶性能指标如下：湿粘性≤2mm，滑动性≤8N，180°剥离强度≥90N，防霉性0级。

实施例3

A组分的制备方法如下：

在30质量份、环氧当量为200-230g/mol的双酚A环氧树脂中加入5质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为75℃，搅拌时间为2小时。反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入10质量份的水以及12质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入3质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及3质量份的羟丙基甲基纤维素，得到组分A，密封保存。

B组分的制备方法如下：

将20质量份、环氧当量为190-250g/mol的双酚A型环氧树脂、5质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与5质量份的二乙醇胺、13质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入12质量份的水及5质量份的羟丙基甲基纤维素，得到B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。所得的壁纸胶性能指标如下：湿粘性≤4mm，滑动性≤8N，180°剥离强度≥50N，防霉性0级。

实施例4

A组分的制备方法如下：

在40质量份、环氧当量为200-230g/mol的双酚A环氧树脂中加入5质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为95℃，搅拌时间为1小时。反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入10质量份的水以及15质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入3质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及1质量份的羟丙基甲基纤维素，得到组分A，密封保存。

B组分的制备方法如下：

将25质量份、环氧当量为190-250g/mol的双酚A型环氧树脂、5质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与10质量份的二乙醇胺、15质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入15质量份的水及5质量份的羟丙基甲基纤维素，得到B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。所得的壁纸胶性能指标如下：湿粘性≤3mm，滑动性≤8N，180°剥离强度≥30N，防霉性0级。

实施例5

A组分的制备方法如下：

在各10质量份的双酚A环氧树脂和双酚F型环氧树脂中加入5质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为65℃，搅拌时间为3小时。反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入3质量份的水以及5质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入1质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及3质量份的羟丙基甲基纤维素，得到组分A，密封保存。

B组分的制备方法如下：

将各8质量份的双酚A环氧树脂和双酚F型环氧树脂、1质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与5质量份的二乙醇胺、8质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入8质量份的水及3质量份的羟丙基甲基纤维素，得到B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。所得的壁纸胶性能指标如下：湿粘性≤5mm，滑动性≤8N，180°剥离强度≥30N，防霉性0级。

实施例6

A组分的制备方法如下：

在30质量份、环氧当量为200-230g/mol的双酚A环氧树脂中加入5质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为75℃，搅拌时间为2小时。反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入6质量份的水以及12质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入1质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及1质量份的甲基纤维素，得到组分A，密封保存。

B组分的制备方法如下：

将20质量份、环氧当量为190-250g/mol的双酚A型环氧树脂、2质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与6质量份的二乙醇胺、12质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入10质量份的水及5质量份的甲基纤维素，得到B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。所得的壁纸胶性能指标如下：湿粘性≤2mm，滑动性≤8N，180°剥离强度≥70N，防霉性0级。

实施例7

A组分的制备方法如下：

在20质量份的双酚F型环氧树脂中加入5质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为75℃，搅拌时间为2小时。反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入8质量份的水以及12质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入3质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及3质量份的羟丙基甲基纤维素，得到组分A，密封保存。

B组分的制备方法如下：

将18质量份的双酚F型环氧树脂、1质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与5质量份的二乙醇胺、12质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入12质量份的水及5质量份的羟丙基甲基纤维素，得到B组分，密封保存。

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。所得的壁纸胶性能指标如下：湿粘性≤5mm，滑动性≤8N，180°剥离强度≥50N，防霉性0级。

表1实施例1-7中制备的壁纸胶性能指标

	湿粘性	滑动性	180°剥离强度	防霉性
					实施例1	≤4mm	≤8N	≥30N	0级
实施例2	≤2mm	≤8N	≥90N	0级
					实施例3	≤4mm	≤8N	≥50N	0级
实施例4	≤3mm	≤8N	≥30N	0级
					实施例5	≤5mm	≤8N	≥30N	0级
实施例6	≤2mm	≤8N	≥70N	0级
					实施例7	≤5mm	≤8N	≥50N	0级

Claims (1)

1.一种高性能耐久环保型壁纸胶的制备方法，其特征在于：高性能耐久环保型壁纸胶，为A、B两种组分的混合物，

A组分的制备方法如下：

在30质量份、环氧当量为200-230g/mol的双酚A环氧树脂中加入4质量份的二乙醇胺进行加热搅拌，加热温度为75℃，搅拌时间为2小时；反应结束后加入冰醋酸和乳酸的混合物调节pH至5.5-7，之后加入6质量份的水以及12质量份的糯米粉和糯米胶混合物进行流变性能调节，最后加入1质量份、分子量为2000的聚乙二醇以及1质量份的羟丙基甲基纤维素，得到组分A，密封保存；

B组分的制备方法如下：

将18质量份、环氧当量为190-250g/mol的双酚A型环氧树脂、2质量份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚与6质量份的二乙醇胺、12质量份的聚醚胺混合，反应结束后加入8质量份的水及4质量份的羟丙基甲基纤维素，得到B组分，密封保存；

将制备所得的A、B组分完全均匀混合，得到壁纸胶。