一种低导热抗压的装饰贴片及其制备方法与流程

1.本发明属于建筑材料技术领域，更具体的涉及一种低导热抗压的装饰贴片及其制备方法。


背景技术：

2.随着国家的生产力水平的显著提升、工业化规模的日趋扩大，建筑行业的发展也逐渐贯彻低碳环保、可持续发展的理念，这不仅能改善建筑行业的整体态势，还能推动社会的进步。基于此，保温墙体作为建筑行业的占比较大的能量消耗，优化和改善保温墙体的涉及成为研究者们研究的重点和难点。
3.现阶段关于保温墙体的设置通过膜层的粘结结构构成，但是由于膜层之间的材料设置导致墙体和外界环境之间或者墙体内部材料之间的承受能力较差，可能在长时间使用后会造成墙体自身分离，增加建筑工作的难度和成本。
4.中国发明专利202010474420.9公开了一种反射隔热装饰贴片及其制备方法，在公开的专利中通过制备贴片底层和反射隔热装饰层，得到一种可降低硬化砂浆弹性模量值、抑制泛碱、可以牢固粘结的反射隔热装饰贴片，但是在公开专利中通过添加重量占比较大，且不同粒径的石英砂在使用过程中造成保温墙体保温效果不佳，石英砂具有较高的导热系数，尤其在不同粒径石英砂复配后会减少填料之间的空隙率，增大制备原料之间的接触率，形成连通的导热网链，影响墙体保温效果。
5.为了进一步优化制备原料的可行性，选择在保温墙体领域合适使用的原料和工艺，仍是研究者们研究的重要方向。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种低导热抗压的装饰贴片，从上到下依次包括：抗破坏层、低导热装饰层、贴片层、基层；
7.所述的基层材料的包括：聚四氟乙烯、玻璃纤维、聚酯纤维、聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
8.作为一种优选的技术方案，所述的低导热装饰层通过有机聚合物乳液制备得到。
9.作为一种优选的技术方案，所述的有机聚合物乳液选自阴离子乳液和/或阳离子乳液。
10.作为一种优选的技术方案，所述的阴离子乳液含羧基和/或磺酸基亲水基团。
11.作为一种优选的技术方案，所述的低导热装饰层的制备的原料还包括分散剂、保水剂、增稠剂中的至少一种。
12.作为一种优选的技术方案，所述的保水剂选自纤维素醚、丙烯酰胺
‑
丙烯酸盐共聚物、淀粉接枝聚合物中的至少一种。
13.作为一种优选的技术方案，所述的纤维素醚选自非离子纤维素醚、阴离子纤维素醚、阳离子纤维素醚中的至少一种。
14.作为一种优选的技术方案，所述的纤维素醚中含甲氧基；所述的甲氧基的含量为19
‑
30％。
15.本发明的第二方面提供了一种低导热抗压的装饰贴片的制备方法，包括以下步骤：
16.1)在基层表面涂覆贴片层，然后在贴片层的上表面涂覆低导热装饰层；
17.2)将步骤1)涂覆完成后的膜层放置于养护室中养护，然后将抗破坏层涂施于低导热装饰层上表面，养护后，得到低导热抗压的装饰贴片。
18.作为一种优选的技术方案，步骤2)所述的养护室的温度控制在20
‑
25℃，相对湿度为40
‑
60％。
19.有益效果：经本发明制备得到的低导热抗压的装饰贴片具有以下优点：
20.1.经本发明制备的低导热抗压的装饰贴片各层之间的粘结性能较好，在使用过程中避免了与保温板材之间的分离，延长了使用寿命，降低了建筑用保温墙体的施工返工困难的问题；
21.2.经本发明制备的低导热抗压的装饰贴片具有较好抗压性能，在建筑材料使用时可以承受外力冲击，扩大了应用的范围；
22.3.经本发明制备的低导热抗压的装饰贴片具有较低的导热性能，在保温墙体的使用过程中可以表现出优异的保温性能；
23.4.经本发明制备的低导热抗压的装饰贴片制备工艺简单，条件易于控制；
24.5.经本发明制备的低导热抗压的装饰贴片制备原料绿色环保，通过有机聚合物乳液、特定结构的纤维素醚和其他原料之间的协同作用，有效抑制了可溶性碱离子的迁移，有效抑制了返碱现象，不仅增强了装饰贴片的抗压性能，还增强了装饰贴片的耐候性能。
附图说明
25.图1为本发明实施例1低导热抗压的装饰贴片的结构示意图；
26.图中：
27.1.抗破坏层；2.低导热装饰层；3.贴片层；4.基层；
具体实施方式
28.参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
29.如本文所用术语“由
…
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
30.连接词“由
…
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
…
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
31.当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
32.单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
33.说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本技术说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
34.此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
35.为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种低导热抗压的装饰贴片，其特征在于，从上到下依次包括：抗破坏层、低导热装饰层、贴片层、基层；
36.所述的基层材料的包括：聚四氟乙烯、玻璃纤维、聚酯纤维、聚乙烯、聚丙烯中的至少一种。
37.在一些优选的实施方式中，所述的基层材料为玻璃纤维。
38.在一些优选的实施方式中，所述的玻璃纤维为耐碱玻璃纤维网格布。
39.耐碱玻璃纤维网格布，购于河北中立化工建材有限公司。
40.在一些优选的实施方式中，所述的低导热装饰层通过有机聚合物乳液制备得到。
41.在一些优选的实施方式中，所述的有机聚合物乳液选自阴离子乳液和/或阳离子乳液。
42.在一些优选的实施方式中，所述的阴离子乳液含羧基和/或磺酸基亲水基团。
43.在一些优选的实施方式中，所述的阴离子乳液为含羧基亲水基团乳液。
44.在一些优选的实施方式中，所述的含羧基亲水基团乳为苯丙乳液。
45.本技术中所述的苯丙乳液可自制可购买。
46.在一些优选的实施方式中，所述的苯丙乳液的制备原料按重量百分比计，包括：苯乙烯20
‑
25％、甲基丙烯酸甲酯1
‑
5％、丙烯酸丁酯20
‑
30％、甲基丙烯酸0.5
‑
1.5％、乳化剂1
‑
3％、碳酸氢钠0.01
‑
0.1％、引发剂0.2
‑
0.8％、水补充余量至100％。
47.在一些优选的实施方式中，所述的苯丙乳液的制备方法包括以下步骤：
48.(1)在反应釜中加入水，然后加入碳酸氢钠、乳化剂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，混合得到混合物a；
49.(2)取步骤(1)得到的混合物a总重量的1/3，向其中加入引发剂总重量的1/2，持续升温至70℃，保温反应10
‑
30分钟；
50.(3)向步骤(2)中加入剩余的混合物a和引发剂，升温至70
‑
80℃，保温反应45
‑
90分钟；
51.(4)冷却至室温，出料，过滤即得。
52.在一些优选的实施方式中，所述的低导热装饰层的制备的原料还包括分散剂、保水剂、增稠剂中的至少一种。
53.在一些优选的实施方式中，所述的保水剂选自纤维素醚、丙烯酰胺
‑
丙烯酸盐共聚物、淀粉接枝聚合物中的至少一种。
54.在一些优选的实施方式中，所述的纤维素醚选自非离子纤维素醚、阴离子纤维素醚、阳离子纤维素醚中的至少一种。
55.在一些优选的实施方式中，所述的纤维素醚中含甲氧基；所述的甲氧基的含量为19
‑
30％。
56.其中，“甲氧基的含量为19
‑
30％”是指羟丙基纤维素醚中甲氧基含量为羟丙基纤维素醚相对分子质量的19
‑
30％。
57.在一些优选的实施方式中，所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚。
58.在一些优选的实施方式中，所述的羟丙基甲基纤维素醚的羟丙基含量为8
‑
16％。
59.在一些优选的实施方式中，所述的羟丙基甲基纤维素醚的羟丙基含量为7
‑
12％。
60.其中，“羟丙基甲基纤维素醚的羟丙基含量为7
‑
12％”的含义是指羟丙基甲基纤维素醚中羟丙基含量占羟丙基纤维素醚相对分子质量的7
‑
12％。
61.羟丙基甲基纤维素醚，购于晋州市鸿海纤维素有限公司。
62.在实验过程中申请人发现，通过添加羟丙基含量为7
‑
12％和甲氧基的含量为19
‑
30％的羧甲基纤维素醚，可以进一步促进装饰贴片之间的粘结性能，避免了制备的材料过快凝聚，造成膜层的开裂现象出现，申请人推测出现这种现象的原因是因为：纤维素醚上的羟丙基和甲氧基之间可以与水分子、体系中的苯丙乳液之间缔合形成氢键，使体系中的水分子变成结合水，在体系中分子间范德华力等相互作用，使得水分子得以进入羟丙基甲基纤维素醚分子链内部，在苯丙乳液和羟丙基甲基纤维素醚的束缚下，在水分子周围形成多孔的网络结构状，协同在羟丙基含量为7
‑
12％和甲氧基的含量为19
‑
30％的羧甲基纤维素醚具有的成膜的性质，限制了水分子的扩散，减缓了膜层快速凝结，避免了在使用过程中膜层的开裂问题，增强了材料的抗压性能，进而保证了其在保温材料应用时可以延长材料的使用寿命。
63.在一些优选的实施方式中，所述的低导热装饰层制备原料还包括方石英和水泥。
64.在一些优选的实施方式中，所述方石英和水泥的重量比为(5
‑
7)：1。
65.在一些优选的实施方式中，所述的方石英的莫氏硬度6
‑
7。
66.方石英，购于连云港华威硅微粉有限公司。
67.在一些优选的实施方式中，所述的水泥为硫铝酸盐水泥。
68.在一些优选的实施方式中，所述的低导热装饰层制备原料还包括促凝剂，所述的促凝剂的重量百分比为羟丙基甲基纤维素醚的20
‑
60wt％。
69.在一些优选的实施方式中，所述的缓凝剂选自硼砂、葡萄糖酸钠、柠檬酸、三聚磷酸钠中的至少一种。
70.在一些优选的实施方式中，所述的促凝剂包括但不限于碳酸盐、氯盐。
71.所述的促凝剂包括但不限于碳酸锂、氯化钙、氯化锂中的至少一种。
72.在实验过程中申请人发现，在本技术中选择氯化锂作为促凝剂可以协同羟丙基甲基纤维素醚可以控制材料的凝结速度，另外，体系中的氯化锂可以与硫铝酸盐水泥反应，抑制水化反应过程中的可溶碱生成，避免了材料在制备过程中出现的返碱问题，有益于材料的装饰和美观效果。
73.在一些优选的实施方式中，所述的低导热装饰层制备原料还包括二氧化硅材料、碳酸钙、膨润土。
74.在一些优选的实施方式中，所述的二氧化硅材料为二氧化硅气凝胶粉体。
75.在一些优选的实施方式中，所述的二氧化硅气凝胶粉体的粒径为20
‑
50nm。
76.在一些优选的实施方式中，所述的二氧化硅气凝胶粉体的粒径为25
‑
45nm。
77.二氧化硅气凝胶粉体，型号qf，购于纳诺科技有限公司。
78.在一些优选的实施方式中，所述的碳酸钙和膨润土的重量比为(3
‑
5)：1。
79.在一些优选的实施方式中，所述的低导热装饰层制备原料按重量百分比计，包括：方石英20
‑
60％、水泥1
‑
10％、保水剂1
‑
5％、促凝剂0.2
‑
1％、二氧化硅材料1
‑
3％、碳酸钙10
‑
20％、膨润土1
‑
5％、有机聚合物乳液补充余量至100％。
80.在一些优选的实施方式中，所述的贴片层的制备原料按重量百分比计，包括：有机聚合物乳液10％、硫铝酸盐水泥20％、方石英35％、碳酸钙35％。
81.在一些优选的实施方式中，所述的抗破坏层的制备原料按重量百分比计，包括：有机聚合物乳液10％、水性树脂10％、水补充余量至100％。
82.本发明的第二方面提供了一种低导热抗压的装饰贴片的制备方法，包括以下步骤：
83.1)在基层表面涂覆贴片层，然后在贴片层的上表面涂覆低导热装饰层；
84.2)将步骤1)涂覆完成后的膜层放置于养护室中养护，然后将抗破坏层涂施于低导热装饰层上表面，养护后，得到低导热抗压的装饰贴片。
85.在一些优选的实施方式中，步骤2)所述的养护室的温度控制在20
‑
25℃，相对湿度为40
‑
60％。
86.下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明的作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
87.另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
88.实施例
89.实施例1
90.一种低导热抗压的装饰贴片，从上到下依次包括：抗破坏层1、低导热装饰层2、贴片层3、基层4；
91.所述的抗破坏层1的制备原料按重量百分比计，包括：有机聚合物乳液10％、水性树脂10％、水补充余量至100％。
92.所述的有机聚合物乳液粒径为0.1
‑
0.2μm，型号rc
‑
681ag，购于江苏日出化工有限公司；
93.所述的水性树脂，型号hc
‑
2082x，购于济宁佰一化工有限公司。
94.所述的低导热装饰层2制备原料按重量百分比计，包括：方石英45％、水泥7.5％、保水剂1.5％、促凝剂0.3％、二氧化硅材料1％、碳酸钙16％、膨润土4％、有机聚合物乳液补充余量至100％。
95.所述的方石英，莫氏硬度6.5，购于连云港华威硅微粉有限公司；
96.所述的水泥为硫铝酸盐水泥；
97.所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素醚，羟丙基含量为7
‑
12％，购于晋州市鸿海纤维素有限公司；
98.所述的促凝剂为氯化锂；
99.所述的二氧化硅材料为二氧化硅气凝胶粉体，粒径为25
‑
45nm，型号qf，购于纳诺科技有限公司；
100.所述的有机聚合物乳液为苯丙乳液，制备原料按重量百分比计，包括：苯乙烯24％、甲基丙烯酸甲酯2.3％、丙烯酸丁酯25％、甲基丙烯酸0.9％、乳化剂1.2％、碳酸氢钠0.005％、引发剂0.4％、水补充余量至100％。
101.在一些优选的实施方式中，所述的苯丙乳液的制备方法包括以下步骤：
102.(1)在反应釜中加入水，然后加入碳酸氢钠、乳化剂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，混合得到混合物a；
103.(2)取步骤(1)得到的混合物a总重量的1/3，向其中加入引发剂总重量的1/2，持续升温至70℃，保温反应20分钟；
104.(3)向步骤(2)中加入剩余的混合物a和引发剂，升温至78℃，保温反应60分钟；
105.(4)冷却至室温，出料，过滤即得，备用。
106.述的贴片层3的制备原料按重量百分比计，包括：有机聚合物乳液10％、硫铝酸盐水泥20％、方石英35％、碳酸钙35％。
107.所述的有机聚合物乳液为苯丙乳液，制备方法参照低导热装饰层苯丙乳液的制备方法；
108.所述的基层4材料为耐碱玻璃纤维网格布，厚度为0.2mm，购于河北中立化工建材有限公司。
109.一种低导热抗压的装饰贴片的制备方法，包括以下步骤：
110.1)在分散机中加入贴片层制备原料，控制转速为180r/min，搅拌15分钟，将得到的浆料涂覆在基层表面，放入温度为22℃，相对湿度为58％的养护室内养护8小时；
111.2)然后将低导热装饰层的制备原料方石英、水泥、保水剂、促凝剂、二氧化硅纳米材料、碳酸钙、膨润土、有机聚合物乳液依次加入分散剂中，控制转速为200r/min，搅拌10分钟，得到的浆料涂覆于步骤1)养护后的贴片表面；
112.3)将步骤2)涂覆完成后的膜层放置于养护室中，控制温度为25℃，相对湿度为50％，养护8小时；
113.4)然后将抗破坏层制备原料在搅拌机中搅拌混合，涂施于步骤3)养护后的贴片上表面，放置于养护室中，控制温度为23℃，相对湿度为50％，养护8小时，得到低导热抗压的装饰贴片。
114.实施例2
115.一种低导热抗压的装饰贴片，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是：低
导热装饰层制备原料中保水剂的重量百分比为0.1％。
116.实施例3
117.一种低导热抗压的装饰贴片，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是：低导热装饰层制备原料中所述的方石英选择石英砂，石英砂的粒径为0.18
‑
0.25mm。
118.实施例4
119.一种低导热抗压的装饰贴片，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是：低导热装饰层制备原料中促凝剂为碳酸锂。
120.实施例5
121.一种低导热抗压的装饰贴片，其具体实施方式同实施例4，与实施例4不同的是：低导热装饰层制备原料中还包括缓凝剂酒石酸0.1％。
122.实施例6
123.一种低导热抗压的装饰贴片，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是：有机聚合物乳液为购买，型号购于德国巴斯夫公司。
124.性能测试：
125.1.抗压强度测试：将实施例1
‑
6制备得到的低导热抗压的装饰贴片用于抗压性能测试，测试标准参照gb/t 15231.2
‑
94，测试制备得到的材料1d、3d、28d的抗压强度测试，并将测试结果统计于下表1。
126.表1：
[0127][0128]
2.经本技术实施例1制备得到的低导热抗压的装饰贴用于导热性能测试，测试方法参照gb/t 13475
‑
2008，并将测试结果统计于下表2。
[0129]
表2：
[0130]
实验导热系数(w/m
·
k)实施例10.098
[0131]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。