專利名稱：一種環保、可調溫壁紙基材及其制備方法
技術領域：
本發明屬于材料領域，具體的說，涉及一種環保、可調溫壁紙基材及其制備方法。
背景技術：
裝飾壁紙是目前國內外使用最為廣泛的墻面裝飾材料。制造壁紙的材料很多，大體上可分為四大類:紙類、紡織物類、天然材料以及塑料。由于壁紙的成分不同，其影響也不同。天然紡織物墻紙尤其是純羊毛壁紙中的紡織物碎片是一種致敏原，可導致人體過敏。一些化纖紡織物型壁紙可釋放出甲醛等有害物體，污染室內空氣。塑料壁紙(PVC基材)由于其美觀、價廉、耐用、易清洗、壽命長、施工方便等優點，發展非常迅速。目前發達國家塑料壁紙的人均消耗量平均每年達10平方米以上。在我國這種類型壁紙的生產也在不斷發展，使用不斷普及。這種壁紙在使用過程中，由于其中含有未被聚合的單體以及塑料的老化分解，可向室內釋放大量的有機物，如甲醛、氯乙烯單體等，嚴重污染室內空氣。針對目前壁紙存在的這些問題，地球衛士環保新材料股份有限公司以綠化、環保、節能為發展理念，率先推出了以碳酸鈣高填充聚 乙烯為基材的“石頭壁紙”。在這種壁紙中，碳酸鈣重量含量高達80%左右，在降低生產成本的同時，大幅減輕了對石化資源的依賴，有利于產業的可持續發展。盡管“石頭壁紙”的誕生推動了壁紙行業的巨大進步，但隨著社會的發展和人類對能源危機意識的加強，壁紙的功能化已變得刻不容緩，目前已有少量關于抗靜電壁紙、吸甲醛壁紙、溫度可調壁紙等功能性壁紙的研究報道。特別是溫度可調壁紙在節約能耗的同時提高了人類的居住舒適度，因而具有很廣闊的市場前景。發明專利CN102363941A涉及到一種保溫墻紙，由三層組成，其中起保溫作用的是由若干錫紙構成的中間層。另外也有不少文獻提到可將具有相變儲能材料的物質如石臘、CaCl2.2H20等無機水合物、聚乙_■醇等加入到墻體或其他基材中能在一定溫度范圍內起到調節溫度穩定的效果。但這種添加型相變材料存在一系列問題，如與基材的相容性、在基材中的穩定性如是否發生泄露等。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種環保、可調溫壁紙基材及其制備方法，同時該環保、可調溫壁紙基材具有穩定性好。本發明的技術方案如下:一種環保、可調溫壁紙基材，由下述重量份數的原料制得:聚醚酯共聚物15-25份改性碳酸鈣粉體75-85份熱穩定劑0.075-0.5份其中所述改性碳酸鈣粉體由下述重量份數的原料制得:碳酸I丐100份表面處理劑0.5-1份所述環保、可調溫壁紙基材原料重量份數為:
聚醚酯共聚物18-22份改性碳酸鈣粉體78-82份熱穩定劑0.1-0.4份所述聚醚酯共聚物由下述重量份數的原料制得:聚酯段20-70份聚醚段30-80份所述的聚酯段為聚對苯二甲酸己二醇酯、聚對苯二甲酸戊二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或幾種形成的共聚酯，特性粘度為0.40-0.65dL/g。所述的聚醚段為分子量在1000-10000g/mol之間的聚乙二醇.選用聚乙二醇作為基材的一個嵌段，因而具有調溫能力強、穩定性好等優點。所述的熱穩定劑為三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)、二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯](抗氧劑245)、二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯(抗氧劑618)、1，3，5-三甲基-2，4，6- (3，5- 二叔丁基_4_羥基苯甲基)苯(抗氧劑1330)、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸(抗氧劑3114)、4，4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酹)(抗氧 劑300)中的任意一種。通過以上組分制得的壁紙基材具有無甲醛、無增塑劑、無揮發性物質的環保、健康生態的特點，并且具有調溫能力強、穩定性好。一種環保、可調溫壁紙基材的制備方法，用下列原料及重量份數配比按照如下步驟制成:
(I)、改性碳酸鈣粉體的制備:先稱取預先干燥的碳酸鈣100份，再稱取0.5-1份的表面處理劑，一起加入到可升溫的高速攪拌機內，升溫到80-120°C并高速攪拌30-120min，即可獲得改性碳酸鈣粉體；(2)、混合粒料的制備:稱取步驟(I)所得的改性碳酸鈣粉體75-85份，再稱取聚醚酯共聚物15-25份和熱穩定劑0.075-0.5份一起加入到密煉機內，熔融共混約10_30min，然后經單螺桿擠出造粒獲得混合粒料；(3)、壁紙基材的制備:將步驟(3)所得粒料經雙螺桿熔融擠出、吹塑成型，即獲得厚度為100-400微米的薄膜。所述步驟(I)中的表面處理劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑中的一種；娃燒偶聯劑為Y _氯丙基二乙氧基娃燒(KH550)、Y — (2，3-環氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷(KH560)、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ792)、甲基二乙氧基乙二胺丙基硅烷(DL602)、乙烯基三甲氧基硅烷(DL171)中的一種；鈦酸酯偶聯劑為異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(TMC-101)、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(TMC-102)、單烷氧基不飽和脂肪酸鈦酸酯(TMC-105)、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯(TMC-201)、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯(TMC-311)、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯和三乙醇胺的螯合物(TMC-311W)、植物酸型單烷氧基類鈦酸酯(TMC-TTS)、焦磷酸型單烷氧基類鈦酸酯(TMC-114)、磷酸型單烷氧基類鈦酸酯(TMC-2 )、復合磷酸型單烷氧基類鈦酸酯(TMC-27 )中的一種；鋁酸酯偶聯劑為二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯(SG-A1821)。所述步驟(I)中的碳酸鈣的粒徑大小為1000-3000目。
通過以上方法以含相變材料聚乙二醇的聚醚酯共聚物作為基材樹脂，以輕質碳酸鈣作為無機填料，通過密煉機熔融共混獲得高填充碳酸鈣-聚醚酯共聚物復合材料，經擠出造粒，吹塑成型獲得不同規格的壁紙基材，工藝結構巧妙，環節簡單，成本簡單，并且能夠很好的保證制備的壁紙基材具有調溫能力強、穩定性好，同時聚乙二醇具有親水基團，進而制備的壁紙基材表面的適度親水性有利于環保型水溶性乳液涂布和圓網印花。有益效果:本發明工藝結構巧妙，環節簡單，成本簡單，并且能夠很好的保證制備壁紙基材具有調溫能力強、穩定性好，同時聚乙二醇具有親水基團，進而制備的壁紙基材表面的適度親水性有助于環保型水溶性乳液涂布和圓網印花。
圖1本發明的熱分析圖
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的說明:實施例1:一種環保、可調 溫壁紙基材的制備方法，其特征在于用下列原料及重量份數配比按照如下步驟制成:(I)、改性碳酸鈣粉體的制備:預先干燥的碳酸鈣粉體過篩2000目稱取100份，再稱取表面處理劑為I份Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)，一起加入到可升溫的高速攪拌機內，升溫到80°C并高速攪拌120min，即可獲得改性碳酸鈣粉體；(2)混合粒料的制備:將經過純化、干燥的自合成聚醚酯共聚物25份(聚對苯二甲酸己二醇酯-Co-聚乙二醇共聚物，特性粘度0.40dL/g ;聚乙二醇分子量為1000g/mol，在共聚物中所占比例為80%，包含常壓酯交換和高溫高真空縮聚兩個傳統步驟，詳細的合成步驟跟文獻(Chenetal.Polym.Test.2012.31 (3):393-403.)中一致)、步驟(I)所得改性碳酸鈣粉體75份和熱穩定劑2-叔丁基-4，6- 二甲基苯酚0.5份于密煉機內密煉lOmin，經單螺桿擠出造粒得混合粒料；(3)、壁紙基材的制備:將步驟(2)所得粒料經雙螺桿熔融擠出、吹塑成型，即獲得厚度100微米左右的薄膜。DSC熱分析儀測試表明，該基材在12.5°C左右出現了一個放熱峰，其熱效應為50J/g，結果如圖1中的實施例1曲線所示。實施例2:一種環保、可調溫壁紙基材的制備方法，其特征在于用下列原料及重量份數配比按照如下步驟制成:(I)、改性碳酸鈣粉體的制備:預先干燥的碳酸鈣粉體過篩1000目稱取100份，再稱取表面處理劑為0.7份Y-氯丙基三乙氧基硅烷(KH550)，一起加入到可升溫的高速攪拌機內，升溫到100°C并高速攪拌60min，即可獲得改性碳酸鈣粉體；(2)混合粒料的制備:將經過純化、干燥的自合成聚醚酯共聚物15份(聚對苯二甲酸己二醇酯-Co-聚乙二醇共聚物，特性粘度0.50dL/g ;聚乙二醇分子量為lOOOOg/mol，在共聚物中所占比例為30%)、步驟(I)所得改性碳酸鈣粉體85份和熱穩定劑2，6- 二叔丁基對甲酚0.075份一起加入到密煉機內，熔融共混15min，然后經單螺桿擠出造粒獲得混合粒料；(3)、壁紙基材的制備:將步驟(2)所得粒料經雙螺桿熔融擠出、吹塑成型，即獲得厚度為250微米左右的薄膜。DSC熱分析儀測試表明，該基材在36.8 °C左右出現了一個放熱峰，其熱效應為33J/g，結果如圖1中的實施例2曲線所示。實施例3:一種環保、可調溫壁紙基材的制備方法，其特征在于用下列原料及重量份數配比按照如下步驟制成:(1)、改性碳酸鈣粉體的制備:預先干燥的碳酸鈣粉體過篩3000目稱取100份，再稱取表面處理劑為0.5份異丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯(TMC-101)，一起加入到可升溫的高速攪拌機內，升溫到120°C并高速攪拌30min，即可獲得改性碳酸鈣粉體；(2)混合粒料的制備:將經過純化、干燥的自合成聚醚酯共聚物20份(聚對苯二甲酸己二醇酯-Co-聚乙二醇共聚物，特性粘度0.65dL/g ;聚乙二醇分子量為4000g/mol，在共聚物中所占比例為50%)、步驟(I)所得改性碳酸鈣粉體80份和熱穩定劑亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯0.3份一起加入到密煉機內，熔融共混15min，然后經單螺桿擠出造粒獲得混合粒料；(3)、壁紙基材的制備:將步驟(2)所得粒料經雙螺桿熔融擠出、吹塑成型，即獲得厚度為400微米左右的薄膜。DSC熱分析儀測試表明，該基材在28.5 °C之間出現了一個放熱峰，其熱效應為40J/g，結果如圖1中的實施例3曲線所示。以上實施例1、實施例2和實施例3表明，該壁紙基材由于具有不同分子量、不同含量的聚乙二醇作為聚醚酯共聚物的一個嵌段，在10_35°C的居住環境溫度下有較強的相變潛熱，從而能夠在一定程度上減緩溫度的突然升高或降低帶來的不適，相對于填充型定形相變材料具有明顯優勢，加上該聚醚酯共聚物為環境友好型材料，因此，該基材是一種理想的保溫壁紙基材。
權利要求
1.一種環保、可調溫壁紙基材，其特征在于由下述重量份數的原料制得: 聚醚酯共聚物 15-25份 改性碳酸鈣粉體 75-85份 熱穩定劑0.075-0.5份 其中所述改性碳酸鈣粉體由下述重量份數的原料制得: 碳酸鈣100份表面處理劑0.5-1份。
2.根據權利要求1所述的環保、可調溫壁紙基材，其特征在于所述環保、可調溫壁紙基材原料重量份數為: 聚醚酯共聚物 18-22份 改性碳酸鈣粉體 78-82份 熱穩定劑0.1-0.4份。
3.根據權利要求1或2所述的環保、可調溫壁紙基材，其特征在于:所述聚醚酯共聚物由下述重量份數的原料制得: 聚酯段20-70份聚醚段30-80份。
4.根據權利要求3所述 的環保、可調溫壁紙基材，其特征在于:所述的聚酯段為聚對苯二甲酸己二醇酯、聚對苯二甲酸戊二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或幾種形成的共聚酯，特性粘度為0.40-0.65dL/g。
5.根據權利要求3所述的環保、可調溫壁紙基材，其特征在于:所述的聚醚段為分子量在1000-10000g/mol之間的聚乙二醇。
6.根據權利要求1或2所述的環保、可調溫壁紙基材，其特征在于:所述的熱穩定劑為三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、二縮三乙二醇雙[β - (3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸、4，4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的任意一種。
7.—種如權利要求1所述環保、可調溫壁紙基材的制備方法，其特征在于用下列原料及重量份數配比按照如下步驟制成: (1)、改性碳酸鈣粉體的制備:先稱取預先干燥的碳酸鈣100份，再稱取0.5-1份的表面處理劑，一起加入到可升溫的高速攪拌機內，升溫到80-120°C并高速攪拌30-120min，即可獲得改性碳酸鈣粉體； (2)、混合粒料的制備:稱取步驟(I)所得的改性碳酸鈣粉體75-85份，再稱取聚醚酯共聚物15-25份和熱穩定劑0.075-0.5份一起加入到密煉機內，熔融共混約10_30min，然后經單螺桿擠出造粒獲得混合粒料； (3)、壁紙基材的制備:將步驟(3)所得粒料經雙螺桿熔融擠出、吹塑成型，即獲得厚度為100-400微米的薄膜。
8.根據權利要求7所述的一種環保、可調溫壁紙基材的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中的表面處理劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑中的一種；硅烷偶聯劑為Y-氯丙基三乙氧基硅烷、Y —(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基娃燒、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基二甲氧基娃燒、甲基二乙氧基乙二胺丙基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒中的一種；欽酸酷偶聯劑為異丙基_■油酸酸氧基(_■羊基磷酸酰氧基)鈦酸酯、異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯、單烷氧基不飽和脂肪酸鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯和三乙醇胺的螯合物、植物酸型單烷氧基類鈦酸酯、焦磷酸型單烷氧基類鈦酸酯、磷酸型單烷氧基類鈦酸酯、復合磷酸型單烷氧基類鈦酸酯中的一種；鋁酸酯偶聯劑為二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯。
9.根據權利要求7所述的一種環保、可調溫壁紙基材的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中的碳酸鈣的 粒徑大小為1000-3000目。
全文摘要
本發明公開了一種環保、可調溫壁紙基材，由下述重量份數的原料制得聚醚酯共聚物15-25份、改性碳酸鈣粉體75-85份、熱穩定劑0.075-0.5份，其中所述改性碳酸鈣粉體由下述重量份數的原料制得碳酸鈣100份表面處理劑0.5-1份。本發明工藝結構巧妙，環節簡單，成本低廉，并且能夠很好的保證制備壁紙基材具有調溫能力強、穩定性好，同時聚乙二醇具有親水基團，進而制備的壁紙基材表面的適度親水性有助于環保型水溶性乳液涂布和圓網印花。
文檔編號C08K9/06GK103113722SQ201310047849
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月6日 優先權日2013年2月6日
發明者宋旭, 盧燦輝, 曹東旭, 李玉榮, 陳珍明 申請人:重慶地球衛士石頭紙業有限公司