水性聚氨酯乳液及其制備方法和在墻紙基膜上的應(yīng)用、墻紙基膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及成膜材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水性聚氨酯乳液及其制備方法和在 墻紙基膜上的應(yīng)用、墻紙基膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 墻紙基膜是一種在墻紙粘貼時配套使用的新型墻面處理材料。在墻紙粘貼前，在 墻面涂上一層墻紙基膜，它便能在墻面形成一層致密的保護(hù)膜，防止水份和堿性物質(zhì)外滲， 有效延長墻紙的使用壽命，同時為墻紙的后期更換提供便利。墻紙基膜的使用方法很簡單： 采用滾涂料的滾筒，均勻地將基膜滾涂在墻面上，待基膜干燥后，將墻紙貼上即可。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的墻紙基膜種類單一，主要的成膜物為苯丙乳液。而苯丙乳液為低氣 味乳液，會釋放一些有害的有機(jī)氣體，因此對生活環(huán)境造成污染，給人的身體健康帶來危 害，其并沒有達(dá)到完全無味的環(huán)保型產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 專利號為201410778447的中國專利申請公開了一種熱塑性聚氨酯彈性體及其制 備方法。熱塑性聚氨酯彈性體由如下重量百分比的原料制成：聚酯多元醇61-69%、二異氰 酸酯24-30%、擴(kuò)鏈劑4-8%、催化劑0. 005-0. 012%、抗老化劑0. 3-1%。上述熱塑性聚氨 酯彈性體所合成的TPU在其軟鏈段、軟鏈段和硬鏈段微區(qū)含有微量的化學(xué)交聯(lián)，賦予了 TPU 良好的綜合性能和較低的拉伸永久變形特性；當(dāng)TPU用于加工松緊帶或彈力線等制品時， 低拉伸永久變形特性大大延長了其尺寸穩(wěn)定性和耐用性，制品具有良好的彈性和可加工性 能。即采用"聚酯多元醇61-69%、二異氰酸酯24-30%、擴(kuò)鏈劑4-8%"的配比，獲得較低的 拉伸永久變形特性的TPU。上述申請公開的水性聚氨酯乳液并不具備防水防堿的性質(zhì)，也沒 有公開將水性聚氨酯乳液應(yīng)用于墻紙基膜技術(shù)領(lǐng)域中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種具有良好的防水防堿性能、完全無味并 且環(huán)保的水性聚氨酯乳液及其制備方法和在墻紙基膜上的應(yīng)用，進(jìn)一步提供一種包括上述 水性聚氨酯乳液的墻紙基膜。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] 一種水性聚氨酯乳液，包括以下重量份原料制備而成：聚酯多元醇100-120份、二 異氰酸酯45-55份、親水?dāng)U鏈劑10-12份、成鹽劑7-9份和水270-300份。
[0008] 本發(fā)明還提供一種上述水性聚氨酯乳液的制備方法，將聚酯多元醇與二異氰酸 酯混合，于80-90°C條件下攪拌2-3h，然后加入親水?dāng)U鏈劑，于70-80°C條件下攪拌3-4h， 將溫度降至35-45°C，然后加入成鹽劑，充分?jǐn)嚢韬螳@得預(yù)聚物，將所述預(yù)聚物加入以 800-3000r/min速度進(jìn)行攪拌的水中，攪拌至溶液充分乳化，獲得所述水性聚氨酯乳液。
[0009] 本發(fā)明還提供一種上所述的水性聚氨酯乳液在墻紙基膜上的應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明還提供一種墻紙基膜，包括以下重量份原料制備而成：上述水性聚氨酯乳 液95-105份、防霉劑1-2份、增稠劑0. 5-1份和消泡劑0. 5-1份。
[0011] 本發(fā)明的水性聚氨酯乳液的有益效果在于：
[0012] (1)采用水作為溶劑，原料包括聚酯多元醇、二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑和成鹽劑，配 方中完全不使用有機(jī)溶劑，無刺激性氣味，不污染家居環(huán)境，具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)；
[0013] (2)本發(fā)明的水性聚氨酯乳液具有與現(xiàn)有技術(shù)中的水性聚氨酯乳液一致的良好的 成膜性能和附著力，此外，通過水性聚氨酯乳液的組分設(shè)計，使水性聚氨酯乳液中的聚氨酯 分子中的硬段形成結(jié)晶，結(jié)晶有利于限制成膜后空隙的形成，進(jìn)而阻止水分子或堿性離子 向空隙的滲透、溶脹，使得本發(fā)明的水性聚氨酯乳液在成膜后具有很好的防水防堿性能；
[0014] (3)水性聚氨酯材料性能優(yōu)越，且能夠通過軟硬段的調(diào)節(jié)，得到滿足各種不同應(yīng)用 要求的聚氨酯乳液。
[0015] 本發(fā)明的水性聚氨酯乳液的制備方法的有益效果在于：
[0016] (1)制備方法簡單、易操作，利于大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用；制備出的水性聚氨酯乳液具 有良好的防水防堿性能；
[0017] (2)將聚酯多元醇與二異氰酸酯的混合反應(yīng)控制于80-90°C，加入親水?dāng)U鏈劑后 將溫度控制于70-80°C，可以將溫度控制于反應(yīng)熱點(diǎn)范圍內(nèi)，防止反應(yīng)過于劇烈，保證反應(yīng) 的順利進(jìn)行，同時可以一定程度提高反應(yīng)效率；加入成鹽劑時將溫度降至35-45?，因之前 反應(yīng)溫度較高，若在該條件下中和，會引起發(fā)熱現(xiàn)象，使反應(yīng)體系的溫度迅速升高，若溫度 過低，會使預(yù)聚物的黏度變大，引起后續(xù)乳化步驟中乳化分散困難的問題；
[0018] (3)通過上述制備方法中的溫度和時間的控制、以及加如原料的順序，即采用兩步 法加料，先將聚酯多元醇與二異氰酸酯混合，然后將親水?dāng)U鏈劑在第二步加入，得到的乳液 粒徑小，乳液發(fā)藍(lán)，性能更加穩(wěn)定，若采用一步法加料（即一次性添加所有原料），得到的水 性聚氨酯乳液粒徑相對較大，乳液發(fā)白，性能亦較不穩(wěn)定。
[0019] 本發(fā)明的墻紙基膜的有益效果在于：
[0020] (1)加入防霉劑、增稠劑和消泡劑，在保證良好的防水防堿性能的同時提高產(chǎn)品的 穩(wěn)定性能；
[0021] (2)提供將水性聚氨酯應(yīng)用于墻紙基膜領(lǐng)域這一思路，為水性聚氨酯材料拓寬使 用的范圍；為墻紙基膜的領(lǐng)域提供新的產(chǎn)品，豐富墻紙基膜產(chǎn)品種類。
【具體實施方式】
[0022] 為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式予以說明。
[0023] 本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：將水性聚氨酯乳液應(yīng)用于墻紙基膜中，并通過其組分 的設(shè)計，使其具有防水防堿性能。
[0024] 本發(fā)明提供一種水性聚氨酯乳液，包括以下重量份原料制備而成：聚酯多元醇 100-120份、二異氰酸酯45-55份、親水?dāng)U鏈劑10-12份、成鹽劑7-9份和水270-300份。
[0025] 從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：
[0026] (1)采用水作為溶劑，原料包括聚酯多元醇、二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑和成鹽劑，配 方中完全不使用有機(jī)溶劑，無刺激性氣味，不污染家居環(huán)境，具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)；
[0027] (2)本發(fā)明的水性聚氨酯乳液具有與現(xiàn)有技術(shù)中的水性聚氨酯乳液一致的良好的 成膜性能和附著力，此外，通過水性聚氨酯乳液的組分設(shè)計，使水性聚氨酯乳液中的聚氨酯 分子中的硬段形成結(jié)晶，結(jié)晶有利于限制成膜后空隙的形成，進(jìn)而阻止水分子或堿性離子 向空隙的滲透、溶脹，使得本發(fā)明的水性聚氨酯乳液在成膜后具有很好的防水防堿性能；
[0028] (3)水性聚氨酯材料性能優(yōu)越，且能夠通過軟硬段的調(diào)節(jié)，得到滿足各種不同應(yīng)用 要求的聚氨酯乳液。
[0029] 進(jìn)一步的，所述聚酯多元醇為聚己二酸系聚酯二元醇。
[0030] 由上述描述可知，所述聚酯多元醇優(yōu)選為聚己二酸系聚酯二元醇，優(yōu)選的，所述聚 己二酸系聚酯二元醇可選擇聚碳酸亞丙脂二醇（PPC-3000)。
[0031] 進(jìn)一步的，所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷 二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯中的一種或兩種以上。
[0032] 由上述描述可知，所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI)、甲苯二異氰酸 酯（TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)和六亞甲基二異氰酸酯（HDI)中的一種或兩種以 上。
[0033] 進(jìn)一步的，所述親水?dāng)U鏈劑為2, 2-二羥甲基丙酸。
[0034] 由上述描述可知，所述親水?dāng)U鏈劑優(yōu)選為2, 2-二羥甲基丙酸（DMPA)。
[0035] 進(jìn)一步的，所述成鹽劑為三乙胺。
[0036] 由上述描述可知，所述成鹽劑優(yōu)選為三乙胺。
[0037] 本發(fā)明還提供一種上述水性聚氨酯乳液的制備方法，將聚酯多元醇與二異氰酸 酯混合，于80-90°C條件下攪拌2-3h，然后加入親水?dāng)U鏈劑，于70-80°C條件下攪拌3-4h， 將溫度降至35-45°C，然后加入成鹽劑，充分?jǐn)嚢韬螳@得預(yù)聚物，將所述預(yù)聚物加入以 800-3000r/min速度進(jìn)行攪拌的水中，攪拌至溶液充分乳化，獲得所述水性聚氨酯乳液。
[0038] 本發(fā)明的水性聚氨酯乳液的制備方法的有益效果在于：
[0039] (1)制備方法簡單、易操作，利于大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用；制備出的水性聚氨酯乳液具 有良好的防水防堿性能；
[0040] (2)將聚酯多元醇與二異氰酸酯的混合反應(yīng)控制于80-90°C，加入親水?dāng)U鏈劑后 將溫度控制于70-80°C，可以將溫度控制于反應(yīng)熱點(diǎn)范圍內(nèi)，防止反應(yīng)過于劇烈，保證反應(yīng) 的順利進(jìn)行，同時可以一定程度提高反應(yīng)效率；加入成鹽劑時將溫度降至35-45?，因之前 反應(yīng)溫度較高，若在該條件下中和，會引起發(fā)熱現(xiàn)象，使反應(yīng)體系的溫度迅速升高，若溫度 過低，會使預(yù)聚物的黏度變大，引起后續(xù)乳化步驟中乳化分散困難的問題；
[0041] (3)通過上述制備方法中的溫度和時間的控制、以及加如原料的順序，即采用兩步 法加料，先將聚酯多元醇與二異氰酸酯混合，然后將親水?dāng)U鏈劑在第二步加入，得到的乳液 粒徑小，乳液發(fā)藍(lán)，性能更加穩(wěn)定，若采用一步法加料（即一次性添加所有原料），得到的水 性聚氨酯乳液粒徑相對較大，乳液發(fā)白，性能亦較不穩(wěn)定。
[0042] 本發(fā)明還提供一種墻紙基膜，包括以下重量份原料制備而成：上述水性聚氨酯乳 液95-105份、防霉劑1-2