專利名稱：一種填充型保溫壁紙及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能、環(huán)保、裝飾材料領(lǐng)域，具體的說(shuō)是涉及一種新型可調(diào)溫壁紙及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)與世界能源格局的變化，以及人們對(duì)能源需求的日益增加，如何高效、合理利用能源，倉(cāng)Il造健康舒適、節(jié)能的工作環(huán)境，開(kāi)發(fā)建筑節(jié)能技術(shù)已引起世界的普遍關(guān)注。目前，實(shí)現(xiàn)居住環(huán)境冬暖夏涼的措施依舊是通過(guò)能源的單向消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)，如夏天使用空調(diào)降溫，冬天利用燃煤、天然氣采暖以及電采暖等。燃煤不僅熱量利用效率低，而且會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污染；天然氣采暖雖方便但費(fèi)用昂貴；電采暖由于用戶的使用時(shí)間集中，造成了嚴(yán)重的用電峰谷現(xiàn)象。為此，大量的科技工作者正努力嘗試去留住這些已有能源，或者說(shuō)讓這些已有的能源能停留更久的時(shí)間。目前，一種被稱之為相變控溫材料的出現(xiàn)已取得了不錯(cuò)的效果，尤其在服裝和墻體的保溫上正在被廣泛應(yīng)用。如發(fā)明專利CN 1462787A提到了以碳數(shù)18-23的石蠟為相變材料，與一定量聚烯烴、熱塑性彈性體和無(wú)機(jī)填料熔融共混獲得了建筑采暖用的加熱定性相變蓄熱材料。其相變溫度在30-40 °C之間，可將室溫保持在18-26 °C 左右。壁紙(又稱墻紙)，是一類最受歡迎的室內(nèi)裝飾材料，也是離室內(nèi)熱源最近的內(nèi)墻裝飾材料，它的環(huán)保性和保溫等性能直接影響居住的舒適度。目前，已有少量基于壁紙保溫性能的報(bào)道，如專利CN 102363941 A涉及到一種保溫墻紙，由防水層(外側(cè)，熱硬化性樹(shù)脂為原料)、保溫層(中間層，若干錫紙構(gòu)成)和粘貼層(最內(nèi)側(cè))組成。遺憾的是，該專利中并未提到該墻紙的保溫能力(溫度范圍和持久性等)，而且該墻紙的環(huán)保性也值得懷疑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于如何應(yīng)對(duì)能源危機(jī)，在實(shí)現(xiàn)壁紙裝飾美觀的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源的目的而提供的一種填充型保溫壁紙及其制備方法。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題由以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特點(diǎn)是該壁紙包含三層，最內(nèi)層為壁紙基材，厚度為150-400微米，是壁紙的保溫層，由25-40份的定形相變材料(聚烯烴+石蠟)、55-70份的碳酸鈣粉體和1-5份的金屬粉復(fù)合組成；中間層為水溶性涂布層；最外層為印花層。該壁紙是一種環(huán)保、生態(tài)、健康且具有保溫能力的壁紙，特別適合室內(nèi)裝飾的要求。具體技術(shù)方法和要點(diǎn)如下
所述的定形相變材料中的聚烯烴為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種，石蠟為含碳數(shù)16-20中的一種，或者含碳數(shù)16-20中的一種或幾種與含碳數(shù)21-27中的一種或幾種以任意比例復(fù)合。所述的定形相變材料中石蠟占20-40份。所述的碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣，其粒徑大小為1000-4000目。所述的金屬粉為鋁、鐵、銅等無(wú)放射性金屬粉，其粒徑大小為200-2000目。
所述的碳酸鈣和金屬粉均經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑改性，采用的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種。偶聯(lián)劑用量為粉體重量的0. 5-1%。所述的硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171等中的一種；鈦酸酯偶聯(lián)劑為 TMC-101、TMC-102、TMC-105、TMC-201、TMC-311、TMC_311w、TMC-TTS, TMC-114,TMC-2,TMC-27 中的一種；鋁酸酯偶聯(lián)劑為 SG-A1821、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL_411DF中的一種。所述的涂層材料中的水性乳膠為含有活性基團(tuán)如羧基、異氰酸基和羥甲基的聚合物乳膠，如含丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯腈和/或苯乙烯的聚丙烯酸酯共聚物酯乳液，羧基改性丁苯膠乳、水分散性聚氨酯分散體。所述的印花層是通過(guò)40-120目的鎳網(wǎng)圓網(wǎng)印花獲得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的保溫壁紙，其保護(hù)核心部分為壁紙基材，這是由環(huán)保型的聚乙烯、石蠟和少量無(wú)放射性金屬粉如鋁、鐵、銅等熔融共混復(fù)合而成。由于石蠟和聚乙烯較大的熔融溫度差異，相變材料石蠟被固定在聚乙烯形成的連續(xù)相中從而形成定形相變材料，這極大地減少了石蠟的流出和外滲，可有效地吸收環(huán)境熱量，調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，達(dá)到節(jié)約能源和提高環(huán)境舒適度的目的。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明保護(hù)的核心部分(壁紙基材)進(jìn)行具體描述，需要指出的是以下實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明核心部分作進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)
難
iF. O由于下列實(shí)施例中均涉及到碳酸鈣和金屬粉的表面改性，為簡(jiǎn)化步驟，其表面處理過(guò)程統(tǒng)一進(jìn)行將100份碳酸鈣或金屬粉加入高速攪拌機(jī)內(nèi)，邊攪拌邊加入0. 8份鈦酸酯偶聯(lián)劑TMC-101，控制反應(yīng)溫度控制在100 °C左右，時(shí)間30 min，即可獲得改性的碳酸鈣或金屬粉，產(chǎn)品包裝備用。實(shí)施例1 :將30份高密度聚乙烯，10份石蠟(C16H34), 59份粒徑1000目的改性碳酸鈣粉體和I份改性200目金屬鋁粉，一起加入到密煉機(jī)內(nèi)，于150 0C密煉20 min ;然后經(jīng)單螺桿擠出造粒；最后經(jīng)三層擠出吹塑成型獲得可保溫壁紙基材。DSC測(cè)試結(jié)果表明，該基材在14-19 0C有一相變溫度，相變潛熱為25J/g。將該產(chǎn)品進(jìn)行冷熱循環(huán)200次(每次0. 8h)，插去外滲的石蠟，通過(guò)其質(zhì)量減小算出外滲比例，結(jié)果表明其外滲比例為0. 2-0. 8%。實(shí)施例2 :將15份高密度聚乙烯，10份石蠟(C2tlH42), 74份粒徑1000目的改性碳酸鈣粉體和I份改性1000目金屬鐵粉，一起加入到密煉機(jī)內(nèi)，于150 °C密煉20 min ;然后經(jīng)單螺桿擠出造粒；最后經(jīng)三層擠出吹塑成型獲得可保溫壁紙基材。DSC測(cè)試結(jié)果表明，該基材在30-35 0C有一相變溫度，相變潛熱為28J/g。將該產(chǎn)品進(jìn)行冷熱循環(huán)200次(每次0. 8h)，插去外滲的石蠟，通過(guò)其質(zhì)量減小算出外滲比例，結(jié)果表明其外滲比例為0. 2-0. 8%。實(shí)施例3 :將20份高密度聚乙烯，10份石蠟(C18H36), 69份粒徑2000目的改性碳酸鈣粉體和I份改性金屬銅粉，一起加入到密煉機(jī)內(nèi)，于150 °C密煉20 min;然后經(jīng)單螺桿擠出造粒；最后經(jīng)三層擠出吹塑成型獲得可保溫壁紙基材。DSC測(cè)試結(jié)果表明，該基材在30-35 °C有一相變溫度，相變潛熱為30J/g。將該產(chǎn)品進(jìn)行冷熱循環(huán)200次(每次0.8 h)，插去外滲的石蠟，通過(guò)其質(zhì)量減小算出外滲比例，結(jié)果表明其外滲比例為0. 2-0. 8%。實(shí)施例4 :將25份高密度聚乙烯，15份石蠟(C16H34: C27H56=1:1 )，57份粒徑1000目的改性碳酸鈣粉體和3份改性500目金屬鋁粉，一起加入到密煉機(jī)內(nèi)，于150 0C密煉20min ;然后經(jīng)單螺桿擠出造粒；最后經(jīng)三層擠出吹塑成型獲得可保溫壁紙基材。DSC測(cè)試結(jié)果表明，該基材在30-35 °C有一相變溫度，相變潛熱為40J/g。將該產(chǎn)品進(jìn)行冷熱循環(huán)200次(每次0.8 h)，插去外滲的石臘，通過(guò)其質(zhì)量減小算出外滲比例，結(jié)果表明其外滲比例為
0.2_0. 8%o 實(shí)施例5 :將20份高密度聚乙烯，20份石蠟(C16H34: C21H44=1:1)，55份粒徑4000目的改性碳酸鈣粉體和5份改性500目金屬鐵粉，一起加入到密煉機(jī)內(nèi)，于150 0C密煉20min ;然后經(jīng)單螺桿擠出造粒；最后經(jīng)三層擠出吹塑成型獲得可保溫壁紙基材。DSC測(cè)試結(jié)果表明，該基材在30-35 °C有一相變溫度，相變潛熱為55J/g。將該產(chǎn)品進(jìn)行冷熱循環(huán)200次(每次0.8 h)，插去外滲的石臘，通過(guò)其質(zhì)量減小算出外滲比例，結(jié)果表明其外滲比例為
0.2_0. 8%o以上實(shí)例表明，該基材在10-35 0C的居住環(huán)境溫度下具有相變發(fā)生，通過(guò)該定形相變材料中石蠟相變過(guò)程吸收或放出的熱量能夠在一定程度上減緩溫度的突然升高或降低帶來(lái)的不適。另外，該定形相變材料中石蠟的外滲比例很低，說(shuō)明該基材是一種理想的保溫壁紙基材。
權(quán)利要求
1.一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于 該壁紙包含三層，最內(nèi)層為壁紙基材，厚度為150-400微米，是壁紙的保溫層，由25-40份的定形相變材料(聚烯烴+石蠟)、55-70份的碳酸鈣粉體和1-5份的金屬粉復(fù)合組成；中間層為水溶性涂布層；最外層為印花層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的定形相變材料中的聚烯烴為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種，石蠟為含碳數(shù)16-20中的一種，或者含碳數(shù)16-20中的一種或幾種與含碳數(shù)21-27中的一種或幾種以任意比例復(fù)合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的定形相變材料中石蠟占20-40份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣，其粒徑大小為1000-4000目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的金屬粉為鋁、鐵、銅無(wú)放射性金屬粉，其粒徑大小為200-2000目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的碳酸鈣和金屬粉均經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑改性，采用的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種，偶聯(lián)劑用量為粉體重量的0. 5-1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的一種；鈦酸酯偶聯(lián)劑為TMC-101、TMC-102、TMC-105、TMC-201、TMC-311、TMC_311w、TMC-TTS, TMC-114, TMC-2、TMC-27 中的一種；鋁酸酯偶聯(lián)劑為 SG-A1821、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF 中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的涂層材料中的水性乳膠為含有活性基團(tuán)如羧基、異氰酸基和羥甲基的聚合物乳膠，如含丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯腈和/或苯乙烯的聚丙烯酸酯共聚物酯乳液，羧基改性丁苯膠乳、水分散性聚氨酯分散體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特征在于，所述的印花層是通過(guò)40-120目的鎳網(wǎng)圓網(wǎng)印花獲得。
全文摘要
一種填充型保溫壁紙及其制備方法，其特點(diǎn)是該壁紙包含三層，最內(nèi)層為壁紙基材，厚度為150-400微米，是壁紙的保溫層，由25-40份的定形相變材料(聚烯烴+石蠟)、55-70份的碳酸鈣粉體和1-5份的金屬粉復(fù)合組成；中間層為水溶性涂布層；最外層為印花層。該壁紙是一種環(huán)保、生態(tài)、健康且具有保溫能力的壁紙，特別適合室內(nèi)裝飾的要求。
文檔編號(hào)D21H27/20GK103061210SQ201210552469
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者宋旭, 盧燦輝, 陳珍明 申請(qǐng)人:宋旭