一种耐水耐磨的墙纸胶粘剂的制作方法

文档序号:16338189发布日期:2018-12-19 06:45阅读:168来源:国知局
本发明涉及粘合剂
技术领域
,具体涉及一种耐水耐磨的墙纸胶粘剂。
背景技术
墙纸是一种应用相当广泛的室内装饰材料。因为墙纸具有色彩多样、图案丰富、豪华气派、安全环保、施工方便、价格适宜等多种优点,这些是其它室内装饰材料所无法比拟的,因此,墙纸在欧美、东南亚、日本等发达国家和地区得到相当广泛的应用,目前,国内的室内装修也大量使用装饰墙纸。墙纸通常用漂白化学木浆生产原纸,再经不同工序的加工处理,如涂布、印刷、压纹或表面覆塑,最后经裁切、包装后出厂。因为具有一定的强度、美观的外表和良好的抗水性能,广泛用于住宅、办公室、宾馆、酒店的室内装修等。墙纸的张贴需要使用到墙纸胶粘剂,墙纸胶粘剂的性能会影响到墙纸的张贴效果,此外,由于墙纸主要用于建筑的室内装饰,因此在保证墙纸的粘贴性和使用寿命等最基本的功能的同时,我们还要要求产品环保无害。不能追求环保忽视粘力,或者追求粘力忽视环保。否则可能会对用户的健康造成危害。市场上的墙纸胶的粘结力大多数较好,但是使用寿命不长。如果墙纸胶的粘结力不够,时间长了自然就翘边翘角;但是商业设施内部使用的墙纸粘结性很强,使用一段时间后依然会翘边翘角,其实并不是因为施工或墙纸的问题,很多原因都是出在胶上面。大家都知道商业场所的装修周期比家庭装修的周期要短,但是还是出现这种问题,问题就出在胶上,这类墙纸胶的耐候性能和防水性能一般较差,胶体和墙纸长时间在潮湿环境下受到氧化作用后,容易变质粉化,从而失去粘结作用,部分胶粘剂中含有的有机质组分在吸水变性之后,还会发黑、发霉。专利申请号cn201210528813.9公开了一种磺乙基-羧甲基-交联淀粉基墙纸胶的制备方法,该方案中通过对原淀粉进行改性研究,综合现有淀粉改性技术优点的基础上提供一种粘接力强、固含量高、干燥速度快、定性好的绿色环保墙纸用的淀粉类粘合剂。但是这种淀粉类粘合剂依然具有耐水性不足,并且容易发霉变质的问题。技术实现要素:针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种耐水耐磨的墙纸胶粘剂,该型胶粘剂具有粘结强度高、耐候性好的优点,尤其具有较高的耐水性能,不易发黑发霉。为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:一种耐水耐磨的墙纸胶粘剂,按照质量份数,胶粘剂的组分包括:白乳胶18-25份,增粘淀粉8-12份,疏水改性填料20-25份,稳定剂0.5-1.2份,羟甲基纤维素钠1.1-1.4份,消泡剂0.2-0.7份,抑菌剂0.4-0.8份;去离子水40-50份。优选地,按照质量份数,胶粘剂的组分包括:白乳胶21-23份,增粘淀粉9-11份,疏水改性填料22-24份,稳定剂0.7-1.1份,羟甲基纤维素钠1.2-1.3份,消泡剂0.4-0.6份,抑菌剂0.5-0.7份;去离子水43-46份。进一步优选地,按照质量份数,胶粘剂的组分包括:白乳胶22份,增粘淀粉10份,疏水改性填料23份,稳定剂0.9份,羟甲基纤维素钠1.2份,消泡剂0.5份,抑菌剂0.6份;去离子水44份。本发明中,增粘淀粉的制备方法为:按照质量份数,将20份玉米淀粉、1份过硫酸铵和100份去离子水加入到反应釜中,搅拌加热至95℃,然后加入1份5mol/l的盐酸溶液,保温反应3h;将产物的温度降至室温,然后将7份对氨基苯磺酸,3份山梨糖醇酐单油酸值和13份拉开粉加入到反应釜中,搅拌加热至,30℃,并加入碳酸氢钠将反应物ph值调节至7.2,缓慢滴加25份30wt%的氢氧化钠溶液,保温反应2.5h,反应结束后使用盐酸调节反应物体系ph值为3.7,加热至35℃,反应4h,得到所需增粘淀粉。疏水改性填料的制备方法包括如下步骤:(1)将65.5g的1,1,1-三羟基乙烷,5.3g的对甲基苯磺酸加入到1l的四氢呋喃溶剂中,混合物在反应釜中以45-50℃的温度加热并搅拌溶解;然后向反应釜中加入35.2g的2,4,6-三甲氧基苯甲醛和55g的4a型沸石催化剂,以53-55℃的温度保温反应6-8h,向产物中加入52g的三乙胺和100g二氯甲烷溶剂,充分稀释溶解,然后对产物进行过滤,滤液经磷酸盐缓冲液反复萃取后,将有机相减压蒸馏并真空干燥后得到白色固形物;(2)将10g白色固形物溶解在300ml的二氯甲烷中,向溶液所在的反应釜中充入氮气作为保护气氛,然后将23.5g三乙胺、6.2g吡啶和15.8g氯甲酸对硝基苯酯加入到反应釜中,并加入15g4a型沸石催化剂,以35-40℃的温度反应8-10h,将产物加入到1l的无水乙醚中溶解稀释,过滤后得到滤液,将滤液真空干燥处理,得到所需疏水改性的接枝用化合物;(3)将0.5l二氧六环溶剂加入到反应釜中,并充入氮气作为保护气氛,然后将15g上步骤得到的接枝用化合物加入到反应釜中充分溶解,接着将4g三聚氰胺和12g碳酸钾加入到反应釜中充分混合,混合物在0-3℃的温度下反应1.5-2h,然后将温度升高至35-40℃继续回流反应15-18h,反应完成后再加入4g氨甲基三甲基硅烷,继续回流反应4-5h,将产物经减压蒸馏后去除有机溶剂,在用去离子水和石油醚循环洗涤2-4次,得到所需疏水改性剂;(4)将15g疏水改性剂、3g钛酸酯偶联剂加入到1l石油醚溶剂中,充分搅拌得到溶液,然后将5kg无机填料加入到溶液中,加热至65-70℃,以400-450r/min的转速搅拌反应30-50min,然后对混合物进行抽滤,固形物干燥处理得到所需疏水改性填料。其中,无机填料为纳米二氧化硅、滑石粉、轻质碳酸钙和α-氧化铝的混合物,混合物中四者的质量比为3:4:2:1;无机填料的材料细度为5-15μm。优选地,白乳胶选用以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为主要功能单体共聚而成的水性高分子醋丙乳液型粘合剂。优选地,稳定剂为单硬脂酸甘油酯;消泡剂为聚氧丙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷。优选地,抑菌剂中含有羟甲基壳聚糖、海藻多糖、抑菌肽和纳米银。本发明提供的胶粘剂的制备方法为:按照质量份数,将增粘淀粉、消泡剂和羟甲基纤维素钠加入到反应釜中,然后向反应釜内加入去离子水,搅拌并加热至55-60℃,然后保温10-15min,接着将白乳胶和疏水改性填料加入到反应釜中,继续搅拌15-20min,然后将反应釜内的物料温度降低至室温,并加入稳定剂、抑菌剂继续搅拌8-10min,至所有物料分散均匀,得到所需胶粘剂。本发明具有如下的有益效果:该型墙纸胶粘剂使用增黏改性后的淀粉和醋丙乳液型白乳胶作为粘结主体,从而提升了胶粘剂的粘合强度,并且增强了胶粘剂对不同基材的亲和度,使得该型胶粘剂可以应用于墙纸和腻子粉面层、混凝土面层、石材面层等多种材料之间的粘结,胶粘剂中使得无机填料是由纳米二氧化硅、滑石粉、轻质碳酸钙和α-氧化铝经过复配后得到复合填料,这些填料组分具有耐候性强,硬度高,分散性较好的特点,无机填料还经过特殊工艺的疏水改性处理,该处理工艺中使用的疏水改性剂使用特定的疏水物质为三甲氧基苯甲缩醛-三羟基乙烷缩醛分子,通过特定的工艺将该分子的含有的疏水性基团链接到均三嗪类疏水改性剂上,从而得到一种具有超强疏水性的物质,利用该物质作为疏水改性剂对无机填料进行表面改性,从而使得胶粘剂中的无机填料具有非常优秀的疏水性能。此外,经过表面疏水改性后的无机填料与聚合物乳液之间的界面相容性也得到提高,从而提高了填料在胶粘剂中的分散效果和稳定性。增粘淀粉经过改性处理后,不仅粘合性能得到提升,而且具有较好的耐水性,在潮湿的环境中不容易氧化分解或变性,该型淀粉基材料可以与疏水填料发生协同作用,降低胶粘剂在潮湿环境下的吸水率,使得该型胶粘剂的疏水性能更高,从而提高胶粘剂的粘接效果和使用寿命。此外,该型胶粘剂中还添加了复合型抑菌剂,这使得该型涂料抗菌性更好,避免胶粘剂在潮湿环境下发霉和变质,并提高了胶粘剂的贮存时间。具体实施方式下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例1一种耐水耐磨的墙纸胶粘剂,按照质量份数,胶粘剂的组分包括:白乳胶18份,增粘淀粉8份,疏水改性填料20份,稳定剂0.5份,羟甲基纤维素钠1.1份,消泡剂0.2份,抑菌剂0.4份;去离子水40份。本实施例中,增粘淀粉的制备方法为:按照质量份数,将20份玉米淀粉、1份过硫酸铵和100份去离子水加入到反应釜中,搅拌加热至95℃,然后加入1份5mol/l的盐酸溶液,保温反应3h;将产物的温度降至室温,然后将7份对氨基苯磺酸,3份山梨糖醇酐单油酸值和13份拉开粉加入到反应釜中,搅拌加热至,30℃,并加入碳酸氢钠将反应物ph值调节至7.2,缓慢滴加25份30wt%的氢氧化钠溶液,保温反应2.5h,反应结束后使用盐酸调节反应物体系ph值为3.7,加热至35℃,反应4h,得到所需增粘淀粉。疏水改性填料的制备方法包括如下步骤:(1)将65.5g的1,1,1-三羟基乙烷,5.3g的对甲基苯磺酸加入到1l的四氢呋喃溶剂中,混合物在反应釜中以45℃的温度加热并搅拌溶解;然后向反应釜中加入35.2g的2,4,6-三甲氧基苯甲醛和55g的4a型沸石催化剂,以53℃的温度保温反应6h,向产物中加入52g的三乙胺和100g二氯甲烷溶剂,充分稀释溶解,然后对产物进行过滤,滤液经磷酸盐缓冲液反复萃取后,将有机相减压蒸馏并真空干燥后得到白色固形物;(2)将10g白色固形物溶解在300ml的二氯甲烷中,向溶液所在的反应釜中充入氮气作为保护气氛,然后将23.5g三乙胺、6.2g吡啶和15.8g氯甲酸对硝基苯酯加入到反应釜中,并加入15g4a型沸石催化剂,以35℃的温度反应8h,将产物加入到1l的无水乙醚中溶解稀释,过滤后得到滤液,将滤液真空干燥处理,得到所需疏水改性的接枝用化合物;(3)将0.5l二氧六环溶剂加入到反应釜中,并充入氮气作为保护气氛,然后将15g上步骤得到的接枝用化合物加入到反应釜中充分溶解,接着将4g三聚氰胺和12g碳酸钾加入到反应釜中充分混合,混合物在0-3℃的温度下反应1.5h,然后将温度升高至35℃继续回流反应15h,反应完成后再加入4g氨甲基三甲基硅烷,继续回流反应4h,将产物经减压蒸馏后去除有机溶剂,在用去离子水和石油醚循环洗涤2次,得到所需疏水改性剂;(4)将15g疏水改性剂、3g钛酸酯偶联剂加入到1l石油醚溶剂中,充分搅拌得到溶液,然后将5kg无机填料加入到溶液中,加热至65℃,以400r/min的转速搅拌反应30min,然后对混合物进行抽滤,固形物干燥处理得到所需疏水改性填料。其中,无机填料为纳米二氧化硅、滑石粉、轻质碳酸钙和α-氧化铝的混合物,混合物中四者的质量比为3:4:2:1;无机填料的材料细度为5μm。原料组分中,白乳胶选用以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为主要功能单体共聚而成的水性高分子醋丙乳液型粘合剂。稳定剂为单硬脂酸甘油酯;消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。抑菌剂中含有羟甲基壳聚糖、海藻多糖、抑菌肽和纳米银。本实施例提供的胶粘剂的制备方法为:按照质量份数,将增粘淀粉、消泡剂和羟甲基纤维素钠加入到反应釜中,然后向反应釜内加入去离子水,搅拌并加热至55℃,然后保温10min,接着将白乳胶和疏水改性填料加入到反应釜中,继续搅拌15min,然后将反应釜内的物料温度降低至室温,并加入稳定剂、抑菌剂继续搅拌8min,至所有物料分散均匀,得到所需胶粘剂。实施例2一种耐水耐磨的墙纸胶粘剂,按照质量份数,胶粘剂的组分包括:白乳胶25份,增粘淀粉12份,疏水改性填料25份,稳定剂1.2份,羟甲基纤维素钠1.4份,消泡剂0.7份,抑菌剂0.8份;去离子水50份。本实施例中,增粘淀粉的制备方法为:按照质量份数,将20份玉米淀粉、1份过硫酸铵和100份去离子水加入到反应釜中,搅拌加热至95℃,然后加入1份5mol/l的盐酸溶液,保温反应3h;将产物的温度降至室温,然后将7份对氨基苯磺酸,3份山梨糖醇酐单油酸值和13份拉开粉加入到反应釜中,搅拌加热至,30℃,并加入碳酸氢钠将反应物ph值调节至7.2,缓慢滴加25份30wt%的氢氧化钠溶液,保温反应2.5h,反应结束后使用盐酸调节反应物体系ph值为3.7,加热至35℃,反应4h,得到所需增粘淀粉。疏水改性填料的制备方法包括如下步骤:(1)将65.5g的1,1,1-三羟基乙烷,5.3g的对甲基苯磺酸加入到1l的四氢呋喃溶剂中,混合物在反应釜中以50℃的温度加热并搅拌溶解;然后向反应釜中加入35.2g的2,4,6-三甲氧基苯甲醛和55g的4a型沸石催化剂,以55℃的温度保温反应8h,向产物中加入52g的三乙胺和100g二氯甲烷溶剂,充分稀释溶解,然后对产物进行过滤,滤液经磷酸盐缓冲液反复萃取后,将有机相减压蒸馏并真空干燥后得到白色固形物;(2)将10g白色固形物溶解在300ml的二氯甲烷中,向溶液所在的反应釜中充入氮气作为保护气氛,然后将23.5g三乙胺、6.2g吡啶和15.8g氯甲酸对硝基苯酯加入到反应釜中,并加入15g4a型沸石催化剂,以40℃的温度反应10h,将产物加入到1l的无水乙醚中溶解稀释,过滤后得到滤液,将滤液真空干燥处理,得到所需疏水改性的接枝用化合物;(3)将0.5l二氧六环溶剂加入到反应釜中,并充入氮气作为保护气氛,然后将15g上步骤得到的接枝用化合物加入到反应釜中充分溶解,接着将4g三聚氰胺和12g碳酸钾加入到反应釜中充分混合,混合物在3℃的温度下反应2h,然后将温度升高至40℃继续回流反应18h,反应完成后再加入4g氨甲基三甲基硅烷,继续回流反应5h,将产物经减压蒸馏后去除有机溶剂,在用去离子水和石油醚循环洗涤4次,得到所需疏水改性剂;(4)将15g疏水改性剂、3g钛酸酯偶联剂加入到1l石油醚溶剂中,充分搅拌得到溶液,然后将5kg无机填料加入到溶液中,加热至70℃,以450r/min的转速搅拌反应50min,然后对混合物进行抽滤,固形物干燥处理得到所需疏水改性填料。其中,无机填料为纳米二氧化硅、滑石粉、轻质碳酸钙和α-氧化铝的混合物,混合物中四者的质量比为3:4:2:1;无机填料的材料细度为5-15μm。原料组分中,白乳胶选用以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为主要功能单体共聚而成的水性高分子醋丙乳液型粘合剂。稳定剂为单硬脂酸甘油酯;消泡剂为聚二甲基硅氧烷。抑菌剂中含有羟甲基壳聚糖、海藻多糖、抑菌肽和纳米银。本实施例提供的胶粘剂的制备方法为:按照质量份数,将增粘淀粉、消泡剂和羟甲基纤维素钠加入到反应釜中,然后向反应釜内加入去离子水,搅拌并加热至60℃,然后保温15min,接着将白乳胶和疏水改性填料加入到反应釜中,继续搅拌20min,然后将反应釜内的物料温度降低至室温,并加入稳定剂、抑菌剂继续搅拌10min,至所有物料分散均匀,得到所需胶粘剂。实施例3一种耐水耐磨的墙纸胶粘剂,按照质量份数,胶粘剂的组分包括:白乳胶22份,增粘淀粉10份,疏水改性填料23份,稳定剂0.9份,羟甲基纤维素钠1.2份,消泡剂0.5份,抑菌剂0.6份;去离子水44份。本实施例中,增粘淀粉的制备方法为:按照质量份数,将20份玉米淀粉、1份过硫酸铵和100份去离子水加入到反应釜中,搅拌加热至95℃,然后加入1份5mol/l的盐酸溶液,保温反应3h;将产物的温度降至室温,然后将7份对氨基苯磺酸,3份山梨糖醇酐单油酸值和13份拉开粉加入到反应釜中,搅拌加热至,30℃,并加入碳酸氢钠将反应物ph值调节至7.2,缓慢滴加25份30wt%的氢氧化钠溶液,保温反应2.5h,反应结束后使用盐酸调节反应物体系ph值为3.7,加热至35℃,反应4h,得到所需增粘淀粉。疏水改性填料的制备方法包括如下步骤:(1)将65.5g的1,1,1-三羟基乙烷,5.3g的对甲基苯磺酸加入到1l的四氢呋喃溶剂中,混合物在反应釜中以47℃的温度加热并搅拌溶解;然后向反应釜中加入35.2g的2,4,6-三甲氧基苯甲醛和55g的4a型沸石催化剂,以54℃的温度保温反应7h,向产物中加入52g的三乙胺和100g二氯甲烷溶剂,充分稀释溶解,然后对产物进行过滤,滤液经磷酸盐缓冲液反复萃取后,将有机相减压蒸馏并真空干燥后得到白色固形物;(2)将10g白色固形物溶解在300ml的二氯甲烷中,向溶液所在的反应釜中充入氮气作为保护气氛,然后将23.5g三乙胺、6.2g吡啶和15.8g氯甲酸对硝基苯酯加入到反应釜中,并加入15g4a型沸石催化剂,以38℃的温度反应9h,将产物加入到1l的无水乙醚中溶解稀释,过滤后得到滤液,将滤液真空干燥处理,得到所需疏水改性的接枝用化合物;(3)将0.5l二氧六环溶剂加入到反应釜中,并充入氮气作为保护气氛,然后将15g上步骤得到的接枝用化合物加入到反应釜中充分溶解,接着将4g三聚氰胺和12g碳酸钾加入到反应釜中充分混合,混合物在2℃的温度下反应1.5-2h,然后将温度升高至37℃继续回流反应15-18h,反应完成后再加入4g氨甲基三甲基硅烷,继续回流反应4.5h,将产物经减压蒸馏后去除有机溶剂,在用去离子水和石油醚循环洗涤3次,得到所需疏水改性剂;(4)将15g疏水改性剂、3g钛酸酯偶联剂加入到1l石油醚溶剂中,充分搅拌得到溶液,然后将5kg无机填料加入到溶液中,加热至68℃,以430r/min的转速搅拌反应40min,然后对混合物进行抽滤,固形物干燥处理得到所需疏水改性填料。其中,无机填料为纳米二氧化硅、滑石粉、轻质碳酸钙和α-氧化铝的混合物,混合物中四者的质量比为3:4:2:1;无机填料的材料细度为5-15μm。原料组分中,白乳胶选用以醋酸乙烯和丙烯酸丁酯为主要功能单体共聚而成的水性高分子醋丙乳液型粘合剂。稳定剂为单硬脂酸甘油酯;消泡剂为聚氧丙烯甘油醚。抑菌剂中含有羟甲基壳聚糖、海藻多糖、抑菌肽和纳米银。本实施例提供的胶粘剂的制备方法为:按照质量份数,将增粘淀粉、消泡剂和羟甲基纤维素钠加入到反应釜中,然后向反应釜内加入去离子水,搅拌并加热至57℃,然后保温12min,接着将白乳胶和疏水改性填料加入到反应釜中,继续搅拌19min,然后将反应釜内的物料温度降低至室温,并加入稳定剂、抑菌剂继续搅拌9min,至所有物料分散均匀,得到所需胶粘剂。性能测试测试本实施例中胶粘剂的固化时间,拉伸强度、伸长率、耐水性能和防霉性能,耐水性能的检测方法为:使用试验样本粘结两块玻璃片,将干燥好的粘接玻璃片放在55℃水中浸泡,测定开胶时间;其中,还设置市场上购买的“格宝莱”牌墙布专用糯米胶作为空白对照组,与本实施例的胶粘剂进行性能对比,得到如下实验结果:表1:本实施例中胶粘剂的性能测试结果测试项目对照组实施例1实施例2实施例3拉伸强度/mpa1.692.712.692.74伸长率/%183%205%214%210%耐水性能/d11222523固化时间/s580362357359防霉性能(空气中潮湿保存20d)发霉、变黑无明显变化无明显变化无明显变化分析以上实验结果发现,本发明提供的胶粘剂的粘结性能突出,胶体的固化时间较短,并且具有非常优秀的耐水性能,胶粘剂在浸水实验中可以达到22-25d的耐水期,不会出现胶粘剂脱落的现象,此外,在潮湿氧化环境下,该型胶粘剂不容易出现发霉和变黑的问题。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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