CN115572498A - 一种仿石水泥艺术装饰材料以及利用其进行装饰的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及建筑装饰材料技术领域，具体公开了一种仿石水泥艺术装饰材料以及利用其进行装饰的方法，仿石水泥艺术装饰材料包括以下原料：环氧树脂；固化剂；水泥；沙子；色浆；粘合剂；有机膨润土；异构十三碳醇聚氧乙烯醚；改性聚脲的N‑甲基吡咯烷酮溶液；利用其进行装饰的方法包括以下步骤：S1、将环氧树脂和水泥调配，然后加入沙子和银粉，搅拌均匀；S2、加入色浆；S3、加入粘合剂、有机膨润土、异构十三碳醇聚氧乙烯醚和改性聚脲的N‑甲基吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到混合液；S4、将步骤S3中的混合液与固化剂混合后，涂布于装饰面上。本申请具有制得稳定性和施工性能综合性能更加优异仿石材料的特点。

Description

一种仿石水泥艺术装饰材料以及利用其进行装饰的方法
技术领域
本申请涉及建筑装饰材料技术领域，更具体地说，它涉及一种仿石水泥艺术装饰材料以及利用其进行装饰的方法。
背景技术
目前许多建筑、装饰用的材料均采用石材，比如大理石、花岗岩等，由于石质材料质地、感观厚重，通常为许多消费者青睐。但是石质材料难以开采，不仅开采成本高，而且容易造成环境污染，破坏生态、地理环境，同时石质加工麻烦，将石质材料加工成板材，需要经过切割、抛光等多道工序，工艺复杂，而且粉尘污染大；其次，石质材料强度较脆，容易发生断裂，导致材料破损，无法使用。
针对上述情况，目前开发出许多仿石材料，其作为一种人造涂料，采用性能优异的化学合成高分子聚合物和独特的填料精制合成，但是填料通常与聚合物的相容性较差，或者由于沉降等导致产品的贮存性能有所降低，需要提供稳定性好的仿石材料。
发明内容
为了提高仿石材料的稳定性，本申请提供一种仿石水泥艺术装饰材料以及利用其进行装饰的方法。
第一方面，本申请提供一种仿石水泥艺术装饰材料，采用如下的技术方案：
一种仿石水泥艺术装饰材料，包括以下重量份原料：
环氧树脂200-350份
固化剂18-28份；
水泥400-600份；
沙子200-300份；
色浆4-8份；
粘合剂20-40份；
有机膨润土15-25份；
异构十三碳醇聚氧乙烯醚6-10份；
改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液18-30份。
通过采用上述技术方案，本申请以环氧树脂和水泥为主制得的仿石水泥装饰材料，可以获得仿天然石材纹路与色彩的装饰效果，实现对天然石材装饰材料的替代，而且本申请中通过不同的色浆组合制得的装饰材料，会形成明显分层和纹理，应用于家居产品时，在其表面能够自然形成简洁的线条纹理，赋予其当代东方视角，更加契合东方美学，满足东方意境文化下的家居产品和空间装饰呈现需求；而且本申请在美观性的基础上增加多种成分，针对材料的稳定性和使用场景多样性，使得制得的装饰材料还具有抗污性能以及耐磨性能，具备将其应用到家具室内的基本要求。
粘合剂的添加提高装饰材料的粘结效果，有机膨润土作为防沉降剂和触变剂，对于体系黏度大大增大，对于装饰材料贮存稳定性具有显著的提升，但是有机膨润土添加量过多的时候，导致水泥装饰材料黏度太大，流平性变差，施工困难，因此经过申请人的大量实验，一方面申请人利用改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液代替一部分有机膨润土，其通过溶剂的稀释发挥作用，主要通过结晶间的键合力，形成三维网状结构，为体系提供触变性以及防沉作用，其具有优异防沉作用的同时，减少有机膨润土的添加量，从而降低体系黏度；另一方面，本申请体系中添加有异构十三碳醇聚氧乙烯醚，可以起到一定的降粘作用的同时，其与有机膨润土配合使用，共同吸附在颜料等表面，形成熵斥力，保持稳定的悬浮状态，从而最终体系具有优异稳定性能的同时，粘度适合，施工性能好。
可选的，所述有机膨润土由以下原料制得：
30-50份钠基膨润土、8-15份乙二醇、30-45份水、20-30份十六烷基三甲基溴化铵和8-12份2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、10-18份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和1-3份戊二醛。
通过采用上述技术方案，本申请中钠基膨润土与双十八烷基二甲基铵通过阳离子交换插入，改善有机膨润土的疏水性能，而且有机膨润土的片状晶体中吸附着长链化合物，其与装饰材料中的环氧树脂等具有优良的亲和性能，在静电作用和氢键作用下，起到防沉和触变作用。2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和戊二醛的添加使得在钠基膨润土上交换引入羟基和酰胺基基团，形成强烈的氢键化学力，形成网状结构，得到有机膨润土的防沉效果更优，在添加量更少的情况下防沉降效果更有益，进一步提升其防沉降效果的同时改善粘度问题。
可选的，所述有机膨润土通过以下方法制得：
将钠基膨润土与水和乙二醇混合得到膨润土浆液；
将2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和戊二醛混合，得到添加液；
在膨润土浆液中加入添加液和十六烷基三甲基溴化铵，在70-75℃下水浴反应1-1.5h，然后过滤洗涤，干燥得到有机膨润土。
通过采用上述技术方案，首先将钠基膨润土进行溶解分散，将2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵交联得到含有羟基和酰胺基的大分子物质，然后与膨润土浆液混合，将其交换引入膨润土中，形成氢键形成网络结构，托住颜料、沙子等物质，防止沉降，提高产品稳定性。
可选的，所述仿石水泥艺术装饰材料的原料中还添加有15-25重量份有机锡化合物；和/或0.5-2份银粉。
通过采用上述技术方案，原料中还添加有有机锡化合物，作为环氧树脂固化反应催化剂，有利于提升最终装饰材料的力学性能。
可选的，所述环氧树脂选用有机硅改性环氧树脂。
通过采用上述技术方案，环氧树脂选用有机硅改性环氧树脂的时候，制得的装饰材料耐表面高温性能更好，而且更加防水防菌，提高性能，拓宽应用。
可选的，所述粘合剂选用硝化纤维素粘合剂。
通过采用上述技术方案，粘合剂的添加可以增强仿石水泥材料的粘度，进一步增强填料在聚合物中的稳定性，从而提高产品的稳定性，而且选用硝化纤维素粘合剂的时候，稳定性、相容性以及粘结性能更高，而且其固化后仍然可以采用丙酮溶解，且分子中含有硝基而具有一定的抗菌性能。
可选的，所述固化剂选用聚酰胺固化剂。
通过采用上述技术方案，采用固化剂时，将装饰材料涂层的附着力更好，而且柔韧性更好，还可以室温按照，固化7天以上时可以保证涂层的优异性能。
可选的，所述水泥为过60目筛的白水泥粉，所述沙子为过40～60目的沙子。
第二方面，本申请提供一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，采用如下的技术方案：
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，包括以下步骤：
S1、将环氧树脂和水泥调配，然后加入沙子和银粉，搅拌均匀；
S2、加入色浆；
S3、加入粘合剂、有机膨润土、异构十三碳醇聚氧乙烯醚和改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到混合液；
S4、将步骤S3中的混合液与固化剂混合后，涂布于装饰面上。
可选的，步骤S3中有机膨润土活化后加入，具体操作如下：将有机膨润土与有机溶剂混合，然后加入极性活化剂后搅拌5-10min后加入，所述有机膨润土与有机溶剂的质量比为1：(7-8)，所述极性活化剂与有机膨润土的添加质量比为1：(1.5-2.5)；
所述极性活化剂选用5％含水的甲醇或乙醇。
通过采用上述技术方案，极性活化剂可在未被取代的有机阳离子所覆盖的薄片表面进行溶剂化，从而降低薄片间的吸引力，并通过研磨促使极性添加剂渗进薄片间，降低薄片间的吸引力。
可选的，所述仿石水泥艺术装饰材料的原料中还添加有15-25重量份有机锡化合物；步骤S4中加入固化剂的同时加入有机锡化合物。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请在装饰材料中加入有机膨润土作为防沉降剂和触变剂，同时添加有改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液和异构十三碳醇聚氧乙烯醚，改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液通过结晶间的键合力，形成三维网状结构，为体系提供触变性以及防沉作用，其具有优异防沉作用的同时，减少有机膨润土的添加量，从而降低体系黏度，而异构十三碳醇聚氧乙烯醚，可以起到一定的降粘作用的同时，其与有机膨润土配合使用，共同吸附在颜料等表面，形成熵斥力，保持稳定的悬浮状态，从而最终体系具有优异稳定性能的同时，粘度适合，施工性能好；
2、本申请中的有机膨润土制备过程中2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和戊二醛的添加使得在钠基膨润土上交换引入羟基和酰胺基基团，形成强烈的氢键化学力，形成网状结构，得到有机膨润土的防沉效果更优，在添加量更少的情况下防沉降效果更有益，进一步提升其防沉降效果的同时改善粘度问题；
3、本申请中固化剂和有机锡化合物的添加可以缩短装饰材料涂抹后固化时间，缩短施工周期。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
本申请中提供的仿石水泥艺术装饰材料包括以下重量份原料：
环氧树脂200-350份
固化剂18-28份；
水泥400-600份；
沙子200-300份；
色浆4-8份；
粘合剂20-40份；
有机膨润土15-25份；
异构十三碳醇聚氧乙烯醚6-10份；
改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液18-30份。
为了提高装饰材料涂抹后固化速度，本申请中可以将固化剂外的原料先进行混合得到混合液进行贮存，进行涂抹施工的时候，再将固化剂与混合液混合进行涂抹施工，既解决现配现用的问题，更加方便施工，同时缩短固化时间。
以下具体实施例中，环氧树脂选用有机硅改性环氧树脂，型号为TY-H26；
聚酰胺固化剂型号为650651300。
以下制备例为有机膨润土的制备例
制备例1
一种有机膨润土的制备方法，包括以下步骤：
将40kg钠基膨润土与40kg水和12kg乙二醇混合得到膨润土浆液；
将10kg2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、15kg甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和2kg戊二醛混合，得到添加液；
在膨润土浆液中加入添加液和25kg十六烷基三甲基溴化铵，在70℃下水浴反应1h，然后过滤洗涤，干燥得到有机膨润土。
制备例2
一种有机膨润土的制备方法，包括以下步骤：
将30kg钠基膨润土与30kg水和8kg乙二醇混合得到膨润土浆液；
将8kg2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、10kg甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和1kg戊二醛混合，得到添加液；
在膨润土浆液中加入添加液和20kg十六烷基三甲基溴化铵，在70℃下水浴反应1.5h，然后过滤洗涤，干燥得到有机膨润土。
制备例3
一种有机膨润土的制备方法，包括以下步骤：
将50kg钠基膨润土与45kg水和15kg乙二醇混合得到膨润土浆液；
将12kg2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、18kg甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和3kg戊二醛混合，得到添加液；
在膨润土浆液中加入添加液和30kg十六烷基三甲基溴化铵，在75℃下水浴反应1h，然后过滤洗涤，干燥得到有机膨润土。
制备例4
一种有机膨润土的制备方法，包括以下步骤：
将40kg钠基膨润土与40kg水混合得到膨润土浆液；
在膨润土浆液中加入25kg十六烷基三甲基溴化铵，在70℃下水浴反应1h，然后过滤洗涤，干燥得到有机膨润土。
实施例1
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，包括以下步骤：
S1、将300kg有机硅改性环氧树脂和500kg水泥调配，然后加入250kg沙子和1kg银粉，搅拌均匀；
S2、依次加入黑色色浆1kg，搅拌均匀，再加入褐色色浆3kg，快速搅拌，之后加入绿色色浆0.2kg，稍作搅拌，灰色色浆1kg，稍作搅拌；
S3、加入30kg粘合剂、20kg制备例1中制得的有机膨润土、8kg异构十三碳醇聚氧乙烯醚和20kg改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到混合液；
其中，有机膨润土活化后加入，活化的具体操作为：将有机膨润土与二甲苯混合，然后加入5％含水的甲醇，然后搅拌5min，有机膨润土与二甲苯的质量比为1：8，5％含水的甲醇与有机膨润土的添加质量比为1：2；
S4、将步骤S3中的混合液与25kg固化剂和20kg有机锡化合物混合后，涂布于装饰面上。
实施例2
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，包括以下步骤：
S1、将200kg有机硅改性环氧树脂和400kg水泥调配，然后加入200kg沙子和0.5kg银粉，搅拌均匀；
S2、依次加入黑色色浆1kg，搅拌均匀，再加入褐色色浆3kg，快速搅拌，之后加入绿色色浆0.2kg，稍作搅拌，稍作搅拌；
S3、加入20kg粘合剂、15kg制备例2中制得的有机膨润土、6kg异构十三碳醇聚氧乙烯醚和18kg改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到混合液；
其中，有机膨润土活化后加入，活化的具体操作为：将有机膨润土与二甲苯混合，然后加入5％含水的甲醇，然后搅拌5min，有机膨润土与二甲苯的质量比为1：7，5％含水的甲醇与有机膨润土的添加质量比为1：1.5；
S4、将步骤S3中的混合液与18kg固化剂和15kg有机锡化合物混合后，涂布于装饰面上。
实施例3
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，包括以下步骤：
S1、将350kg有机硅改性环氧树脂和600kg水泥调配，然后加入300kg沙子和2kg银粉，搅拌均匀；
S2、依次加入黑色色浆2kg，搅拌均匀，再加入黄色浆3kg，快速搅拌，之后加入白色色浆2kg，稍作搅拌，灰色色浆1kg，稍作搅拌；
S3、加入40kg粘合剂、25kg制备例3中制得的有机膨润土、10kg异构十三碳醇聚氧乙烯醚和30kg改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到混合液；
其中，有机膨润土活化后加入，活化的具体操作为：将有机膨润土与二甲苯混合，然后加入5％含水的甲醇，然后搅拌10min，有机膨润土与二甲苯的质量比为1：8，5％含水的甲醇与有机膨润土的添加质量比为1：2.5；
S4、将步骤S3中的混合液与28kg固化剂和25kg有机锡化合物混合后，涂布于装饰面上。
实施例4
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，步骤S3中的有机膨润土选用制备例4中制得的有机膨润土。
实施例5
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，有机膨润土选用市售有机膨润土。
对比例1
对比例1
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，原料中未添加异构十三碳醇聚氧乙烯醚。
对比例2
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，原料中未添加改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液。
对比例3
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，有机膨润土的添加量为30kg。
对比例4
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，将改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液等量替换为有机膨润土。
对比例5
一种利用仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，按照实施例1中的方法进行，不同之处在于，将有机膨润土等量替换为改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液。
性能检测
对以上实施例和对比例中制得的装饰材料进行稳定性和可施工性进行考察，其中可施工性为步骤S4中涂抹的难易程度进行评价，难度依次由容易、较难、困难、很难增大。稳定性为步骤S3中混合液贮存时间，贮存时间为出现沉降现象为判断终点，检测结果如下表1所示：表1：
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
稳定性 26月 23月 24月 18月 17月
施工性 容易 容易 容易 容易 容易
检测项目 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5
稳定性 22月 12月 16月 19月 17月
施工性 困难 容易 很难 很难 较难
由上表1可知，本申请实施例中制得的装饰材料具有优良贮存稳定性的同时还具有优异的施工性能。参照实施例1与实施例4的检测结果，可知，采用本申请中添加有2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和戊二醛制得的有机膨润土，相较于市售的有机膨润土或普通十六烷基三甲基溴化铵改性钠基膨润土制得的有机膨润土，得到装饰材料的稳定性得到显著提升，这是由于上述物质可以形成氢键化学力，形成网状结构，可以起到更好的承托作用，提升产品的贮存稳定性；
再参照实施例1与对比例1的检测结果，可以看出，原料中未添加有异构十三碳醇聚氧乙烯醚的时候，装饰材料的稳定性有所降低，而且由于粘度过大，施工性能较差；再结合对比例2的检测结果，对比例2中未添加改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液时，装饰材料的稳定性大幅度降低；再结合对比例3和对比例4中的检测结果，对比例3中有机膨润土添加量过多，对比例4中将改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液等量替换为有机膨润土的时候，由于粘性过大施工性均大幅度降低；而对比例5中将有机膨润土等量替换为改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液时，稳定性能较差，而且成本较高，选用有机膨润土与改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液配合时施工性能和稳定性综合性能更优。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种仿石水泥艺术装饰材料，其特征在于，包括以下重量份原料：
环氧树脂200-350份；
固化剂18-28份；
水泥400-600份；
沙子200-300份；
色浆4-8份；
粘合剂20-40份；
有机膨润土15-25份；
异构十三碳醇聚氧乙烯醚6-10份；
改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液18-30份。
2.根据权利要求1所述的一种仿石水泥艺术装饰材料，其特征在于：所述有机膨润土由以下原料制得：
30-50份钠基膨润土、8-15份乙二醇、30-45份水、20-30份十六烷基三甲基溴化铵和8-12份2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、10-18份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和1-3份戊二醛。
3.根据权利要求2所述的一种仿石水泥艺术装饰材料，其特征在于：所述有机膨润土通过以下方法制得：
将钠基膨润土与水和乙二醇混合得到膨润土浆液；
将2-氯-N-(2-羟苯基)乙酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和戊二醛混合，得到添加液；
在膨润土浆液中加入添加液和十六烷基三甲基溴化铵，在70-75℃下水浴反应1-1.5h，然后过滤洗涤，干燥得到有机膨润土。
4.根据权利要求1所述的一种仿石水泥艺术装饰材料，其特征在于：所述仿石水泥艺术装饰材料的原料中还添加有15-25重量份有机锡化合物；
和/或0.5-2份银粉。
5.根据权利要求1所述的一种仿石水泥艺术装饰材料，其特征在于：所述环氧树脂选用有机硅改性环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的一种仿石水泥艺术装饰材料，其特征在于：所述粘合剂选用硝化纤维素粘合剂；所述固化剂选用聚酰胺固化剂。
7.根据权利要求1所述的一种仿石水泥艺术装饰材料，其特征在于：所述水泥为过60目筛的白水泥粉，所述沙子为过40～60目的沙子。
8.一种利用如权利要求1中所述的仿石水泥艺术装饰材料进行装饰的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将环氧树脂和水泥调配，然后加入沙子和银粉，搅拌均匀；
S2、加入色浆；
S3、加入粘合剂、有机膨润土、异构十三碳醇聚氧乙烯醚和改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液，搅拌均匀，得到混合液；
S4、将步骤S3中的混合液与固化剂混合后，涂布于装饰面上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤S3中有机膨润土活化后加入，具体操作如下：将有机膨润土与有机溶剂混合，然后加入极性活化剂后搅拌5-10min后加入，所述有机膨润土与有机溶剂的质量比为1：（7-8），所述极性活化剂与有机膨润土的添加质量比为1：（1.5-2.5）；
所述极性活化剂选用5%含水的甲醇或乙醇。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述仿石水泥艺术装饰材料的原料中还添加有15-25重量份有机锡化合物；
步骤S4中加入固化剂的同时加入有机锡化合物。
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