CN110819155A - 一种抗粘连易脱模的超薄岩片及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗粘连易脱模的超薄岩片及其制备工艺。所述原料包括按重量百分比的如下组分组成：丙烯酸树脂30份～50份、氟碳树脂1份～5份，纤维素0.001份～0.01份，交联剂0.02份～0.1份，脱模剂0.5份～5份，填料30～60份，水5‑15份，所述超薄岩片厚度为30‑70μm。本申请所得到的超薄岩片，仿石效果优异，厚薄均匀，同时脱模效率明显改善，节省人工成本，产能速度得到提升，提高了超薄岩片生产的市场竞争力。

Description

一种抗粘连易脱模的超薄岩片及其制备工艺

技术领域

本发明涉及建筑涂料领域，具体而言，涉及一种抗粘连易脱模的超薄岩片及其制备工艺。

背景技术

真石漆是一种由天然彩砂等有色材料，配合特殊树脂及高级原料研制而成的建筑涂料，可喷涂石材样板，多彩亮丽涂装面。真石漆具有极强的附着力、高硬度、质感非常丰富、造价比较经济、具有良好的耐候性。同时具有防火、防水、耐酸碱、耐污染、无毒、无味、粘接力强，永不褪色等特点，采用天然碎石展现色彩，保持墙体长期的美观质感。由于真石漆具备良好的附着力和耐冻融性能，因此特别适合在寒冷地区使用，同时也能够非常有效地阻止外界的一个恶劣环境对建筑物的一些侵蚀，延长建筑物的一个寿命。同时，真石漆施工较为简便。常规的真石漆，为保证其喷涂的真实效果和品质，往往需要在石材样板上喷涂较大的量，喷涂量达到4公斤每平方。如果用作建筑外墙的涂料，就会导致墙体承重过重，加快建筑疲劳，慢慢的导致墙面开裂变形脱落，影响美观，还威胁楼下行人的安全。

因此，存在真石漆涂料单位面积喷涂量少，且不影响其美观质感的需求。现有技术发现在真石漆涂料中使用干性岩片，能够降低真石漆涂料的使用量，当使用的岩片越薄，真石漆涂料的使用量也越少。CN105907213A在仿大理石彩色片涂料中加入不规则干片状结构彩色片，软而富有弹性，不易粘连，能最大程度地体现天然石材丰富多彩的花色和纹理。同时将彩色片的厚度控制在0.05mm-0.15mm，降低了仿大理石彩色片涂料的喷涂厚度。CN105505221A采用高弹性耐候树脂、纤维素、成膜剂等配方组合使产品岩片具有优异的力学性能，同时降低超薄岩片的厚度在180±40μm。

但是，现有技术均无法获得更薄的岩片，原因是常规脱模是直接把干膜岩片剥离下来，因为树脂干燥过程中，对载体有一定附着力，所以直接剥离下来效率慢，费时费力。并且在剥离过程中单位面积的重量越轻，厚度越薄，就越难以进行直接的剥离。现有技术中也无法达到外观平整均匀的效果，如果在基材载体上涂上润滑油或硅油，虽然能对剥离起到一定作用，但是其油性太强，容易造成岩片浆料涂膜油缩，引起厚度不均匀，外观不平整，导致仿石效果不理想。

因此，需要提供一种抗粘连易脱模的超薄岩片，一方面能够维持厚度较薄，使得所获得的仿石漆涂料，用料成本降低，改善建筑涂料的承重压力，另一方面，呈现出良好的仿石效果，更重要的是，脱模过程简单易操作，能够提高整体的超薄岩片的产出效率。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种具有抗粘连易脱模的超薄岩片，使得脱模过程简单易操作，能够提高整体的超薄岩片的产出效率，同时岩片厚度可控制在30-70μm，即3-7丝，低于市场最薄的岩片10丝，依然具有良好的耐水性、耐候性、高韧性、抗开裂、高强度等理化性能以及良好的仿石效果。

本发明的目的通过以下方式实现：

1.原料配方选择

本发明的超薄岩片原料配方包括按重量百分比的如下组分组成：丙烯酸树脂30份～50份、氟碳树脂1份～5份，纤维素0.001份～0.01份，交联剂0.02份～0.1份，脱模剂0.5份～5份，填料30～60份，水5-15份以及其他助剂。

丙烯酸树脂为含有(甲基)丙烯酸衍生物单体的任意聚合物树脂，优选选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯或甲基丙烯酸异丁酯其中一种或多种单体聚合、共聚或聚合物共混的组合，其作为超薄岩片的主组分；

氟碳树脂为以C-F键为骨架的聚合物树脂，可以选自聚四氟乙烯(PTFE)、改性PTFE、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚共聚物(PFA)、以及四氟乙烯和六氟丙烯共聚物(FEP)，也可以是聚四氟乙烯(PTFE)、或PTFE和PFA的混合物(PTFE/PFA)、或PTFE和FEP的混合物(PTFE/FEP)或PTFE、PFA和FEP的混合物(PTFE/PFA/FEP)。氟碳树脂能够提高岩片在基料中的防水耐水性，也不易回粘。

交联剂包括甲基硅酸盐、硅烷偶联剂、异氰酸酯、多元胺中的一种或多种，配方浆料在基材载体上烘干过程中进行交联，能够提高树脂间的交联强度，提高岩片韧性和耐水性，即使在超薄厚度下，进行压延和拉伸，也不会导致岩片薄膜断裂。

纤维素可以选自纤维素醚、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素中的一种或多种。纤维素在岩片中能够提高岩片的干燥均匀稳定性，不至于干燥过快导致开裂，还能提高岩片韧性。

脱模剂选自甲基硅油，改性硅油，羟基硅油，苯基硅油，氨基硅油，矿物油，烷基硅油中的一种或几种复配物的乳化液，在岩片原料中进行复配后，有助于烘干后脱模。

填料为本领域常见的无机物填料，可以选自碳酸钙、石英砂、高岭土、钛白粉、二氧化硅、膨润土中的一种或组合，填料的作用是增加岩片的颗粒层次感，呈现仿石纹路，同时降低成本。优选为轻质碳酸钙、沉淀二氧化硅。优选填料的粒度为500-1000目。

超薄岩片原料配方中，还含有其他常规必要助剂，包括：成膜助剂0.5份～2.5份、润湿流平剂0.1份～1.0份、分散剂0.1份～0.6份、消泡剂0.1份～0.5份、水性增稠剂0.1份～0.5份和色浆0.1份～1.0份。这些助剂是本领域为得到岩片所常规加入的必要原料组分。本领域技术人员根据实际需求，选择市售的常规种类即可，例如成膜助剂可以列举不限于包括醇酯十二、苯甲醇、22413-单异丁酸酯、乙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、双戊烯、松节油等。润湿流平剂可以列举不限于包括有机硅类、氟碳化合物类、醋丁纤维素类流平剂。分散剂可以列举且不限于包括羧酸盐型阴离子表面活性剂或磺酸盐型阴离子表面活性剂或硫酸酯盐型阴离子表面活性剂或磷酸酯盐型阴离子表面活性剂。消泡剂可以列举且不限于包括GPE型消泡剂、GPES型消泡剂、聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷或聚醚改性有机硅消泡剂。水性增稠剂包括聚丙烯酸类化合物，例如PTF水性增稠剂或特殊手感整理剂AppretanThickener2710。色浆为水性涂料色浆中的至少一种。

超薄岩片原料配方中，还可以含有其他常规辅助功能助剂，根据具体的使用场景以及需求进行添加，包括任选地加工助剂0.1-1.0份，抗氧剂0.1-0.5份，紫外光吸收剂0.1-0.5份，抗静电剂0.1份-0.5份。所述加工助剂为石蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯腊、硬脂酸、环烷油中的一种或组合。加工助剂主要起到润滑、降低流变粘度、增加柔软度以及改善表面等作用。抗氧剂可以列举且不限于为：二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锌、二辛基二苯胺、2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)等。紫外光吸收剂包括但不限于，三嗪，苯并嗪酮，苯并三唑，二苯甲酮，苯甲酸酯，甲脒，肉桂酸酯/丙烯醇酸酯(propenoates)，芳族丙烷二酮，苯并咪唑，脂环族酮，甲酰苯胺(包括草酰胺)，氰基丙烯酸酯，苯并吡喃酮，水杨酸酯等。由于所获得的岩片厚度薄，在传输和干燥过程中容易导致岩片产生静电吸附，加入抗静电剂能够最大程度的避免岩片之间或岩片与载带之间的吸附，抗静电剂为本领域常见的阴离子或非离子抗静电剂。

根据本发明原料配方设计，氟碳树脂和脱模剂的加入能够实现烘干成膜后与基体载带的轻易分离，抗粘连性好，同时交联剂的固化作用和纤维素的增强作用可以使岩片保持韧性不断裂，为薄岩片应用在漆中耐久储存而且不易被搅碎奠定基础。上述四种组分的配合加入，确保了超薄岩片在辊涂成超薄状态下时，岩片保持韧性不断裂、不起皮卷曲，同时具备了抗粘连的性能，达到了以往想到做超薄岩片但无法进行连续生产，或者想到连续生产，却始终无法实现超薄的目标。

2.超薄岩片制备工艺

将原料配方用水进行混合分散形成浆料，通过喷涂或三辊辊涂工艺，使浆料涂覆在载带上，接着进行烘干处理，调节双辊间的间隙来调整浆料湿膜厚度，得到所述的抗粘连易脱模的超薄岩片；

所述的喷涂工艺具体为利用喷涂装置在进入双辊压延前将浆料喷涂在载带上；

所述的三辊辊涂具体为使用一个或多个三辊辊涂机，通过辊筒粘上涂料浆料，在辊筒间传递，最后粘附转移到载带上。

优选使用三辊辊涂机，可以根据上机浆料的粘度和粘性，利用计量辊10调整辊间压力来控制供应浆料量，并且计量辊10与取料辊9采用逆向反转，能够使浆料二次搅拌，因此能够更加均匀的传递给涂覆辊11，同时通过涂覆辊11粘上涂料浆料后，在辊筒间传递，最后粘附转移到载带上，接着进行80-110℃的烘干处理，调节双辊间间隙来调整浆料湿膜厚度。由于本发明的浆料的物理化学性能稳定，能够生产出稳定均匀的超薄岩片，且兼具拉伸强度、韧性和脱模性，因此允许控制岩片的厚度在30-70μm，即3-7丝，最终得到所述的抗粘连易脱模的超薄岩片。

优选地，本发明所述的基体载带，选择特氟龙皮革或者特氟龙钢带，本发明特定配方的浆料在特氟龙皮带或者特氟龙钢带载带上经烘干后不易粘在带子上。

由此可见，当使用了特定组分的超薄岩片原料并配合相应的抗粘连的特氟龙材质的皮带或者钢带载带，一方面可以进一步进行高温烘干让水分挥发，另一方面能够达到更好的脱模效果。

3.岩片收料

浆料在基体载带上经烘干固化后，继续传输到收料处，在收料处安装滚动转轴。干燥的大片岩片经由滚动转轴直接落入到收料框中，得到本发明的超薄岩片，该过程区别于传统意义上通过专人以刮刀形式进行收料。

进一步地，根据本发明所得到的超薄岩片进行后续的仿石石漆的制备。具体包括以下步骤：

1.将超薄岩片进行粉碎筛分，得到碎片化岩片。

2.将水性树脂、碎片化超薄岩片、细砂、水、助剂进行混合，调节PH值为8-9和粘度达到130KU-140KU，得到仿石漆。

根据本发明得到的超薄岩片，厚度薄，在30-70μm，即3-7丝，仿石效果优异，同时脱模效率明显改善，节省人工成本，产能速度得到提升，提高了超薄岩片生产的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明超薄岩片利用喷涂装置制备工艺和收料工艺示意图

图2为本发明超薄岩片利用三辊辊涂装置制备工艺和收料工艺示意图

1-加热装置；

2-收料装置；

3-压延辊；

4-滚动转轴；

5-转向辊；

6-基体载带

7-三辊辊涂机

8-浆料槽

9-取料辊

10-计量辊

11-涂覆辊

12-喷涂装置

具体实施方式

通过以下具体实施例对本发明做进一步解释。

实施例1

将聚丙烯酸甲酯30份、聚四氟乙烯(PTFE)3份、甲基纤维素0.005份、硅烷偶联剂0.05份、甲基硅油1份、轻质碳酸钙20份、膨润土20份、非离子抗静电剂0.1份、成膜助剂0.5份、润湿流平剂0.5份、分散剂0.1份、消泡剂0.2份、水性增稠剂0.3份、色浆0.5份用水进行混合分散形成浆料，通过三辊辊涂机7涂布在压延辊3上，通过压延辊3和转向辊5进行两面辊涂，将浆料转移涂布在载带6上，同时进行110℃的烘干处理，调节双辊的距离控制岩片的厚度为30μm，基体载带6为特氟龙皮革带，在基体载带6上经烘干固化后，继续传输到收料处，在收料处安装滚动转轴4。干燥的大片岩片经由滚动转轴4直接落入到收料装置2中，经粉碎后得到碎片化超薄岩片。

实施例2

将聚丙烯酸正丁酯50份、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚共聚物(PFA)4份、羟丙基甲基纤维素0.008份、甲基硅酸盐0.02份、羟基硅油3份、钛白粉10份、石英砂30份、阴离子抗静电剂0.5份、成膜助剂1份、润湿流平剂0.3份、分散剂0.5份、消泡剂0.3份、水性增稠剂0.5份、色浆0.4份用水进行混合分散形成浆料，通过三辊辊涂机7涂布在压延辊3上，通过压延辊3和转向辊5进行两面辊涂，将浆料转移涂布在载带6上，同时进行130℃的烘干处理，调节双辊的距离控制岩片的厚度为40μm，基体载带6为特氟龙钢带，在基体载带6上经烘干固化后，继续传输到收料处，在收料处安装滚动转轴4。干燥的大片岩片经由滚动转轴4直接落入到收料装置2中，经粉碎后得到碎片化超薄岩片。

实施例3

将聚甲基丙烯酸乙酯40份、PTFE和FEP的混合物2份、羧甲基纤维素0.01份、异氰酸酯0.1份、矿物油5份、轻质碳酸钙30份、高岭土30份、阴离子抗静电剂0.25份、成膜助剂2份、润湿流平剂1份、分散剂0.3份、消泡剂0.3份、水性增稠剂0.1份、色浆0.8份、抗氧剂BHT 0.5份用水进行混合分散形成浆料，通过三辊辊涂机7涂布在压延辊3上，通过压延辊3和转向辊5进行两面辊涂，将浆料转移涂布在载带6上，同时进行125℃的烘干处理，调节双辊的距离控制岩片的厚度为50μm，基体载带6为特氟龙皮革带，在基体载带6上经烘干固化后，继续传输到收料处，在收料处安装滚动转轴4。干燥的大片岩片经由滚动转轴4直接落入到收料装置2中，经粉碎后得到碎片化超薄岩片。

实施例4

原料配比与实施例1相同，区别在于基体载带6为橡胶输送带。

对比例1

原料中没有加入聚四氟乙烯(PTFE)，其余的组分配比与实施例1相同。

对比例2

原料中没有加入羟丙基甲基纤维素，其余的组分配比与实施例2相同。

对比例3

原料中没有加入异氰酸酯，其余的组分配比与实施例3相同。

性能测试方法

超薄岩片的性能测试包括脱模性、外观仿石性、岩片破损情况、柔韧性和粘连性测试，其中部分参考根据国标HG/T 4345-2012的内容进行。

脱模性测试：

1.评价方法：经过烘道后的岩片大片，会不会自动和载体基材发生剥离。

2.评价标准：

A-会自动剥离；

B-收料时手要稍微用点力撕开来；

C-收料时手要很费力才能撕开来。

外观仿石性：

1.评价方法：与模仿的石头对比花色的大小比例、颜色深浅

2.评价标准:

A-相似度>95％；

B-相似度为80-95％；

C-相似度≤80％。

岩片破损情况：

1.评价方法：观察干燥成形后的岩片外观，是否因为脱模不好而撕裂，破碎，破损。

2.评价标准：

A-破损程度为0％；

B-破损程度为≤10％；

C-破损程度为>10％；

柔韧性测试:

1.评价方法：选择直径大于3mm的试样3片，用拇指和食指将其折叠180°，立即观察弯曲处。

2.评价标准：

A-全部无裂纹，无断裂现象；

B-2片无裂纹，无断裂现象；

C-1片或0片无裂纹，无断裂现象。

粘连性测试：

1.评价方法：4片样品重叠放置，负荷为100克，(40±2)℃恒温2小时，用手将样品分开，观察试样之间的粘连情况。

2.评价标准：

A-基本不粘连；

B-部分粘连；

C-完全粘连并结块。

表1实施例1-4和对比例1-3的性能测试

Claims (10)

1.一种抗粘连易脱模的超薄岩片，其特征在于所述原料包括按重量百分比的如下组分组成：丙烯酸树脂30份～50份、氟碳树脂1份～5份，纤维素0.001份～0.01份，交联剂0.02份～0.1份，脱模剂0.5份～5份，填料30～60份，水5-15份，所述超薄岩片厚度为30-70μm。

2.根据权利要求1所述的超薄岩片，还含有其他常规必要助剂，包括：成膜助剂0.5份～2.5份、润湿流平剂0.1份～1.0份、分散剂0.1份～0.6份、消泡剂0.1份～0.5份、水性增稠剂0.1份～0.5份和色浆0.1份～1.0份。

3.根据权利要求1所述的超薄岩片，其中所述的氟碳树脂选自聚四氟乙烯(PTFE)、改性PTFE、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯和六氟丙烯共聚物(FEP)、PTFE和PFA的混合物(PTFE/PFA)、PTFE和FEP的混合物(PTFE/FEP)或PTFE、PFA和FEP的混合物(PTFE/PFA/FEP)。

4.根据权利要求1所述的超薄岩片，其中所述交联剂为甲基硅酸盐、硅烷偶联剂、异氰酸酯、多元胺中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的超薄岩片，其中所述纤维素选自纤维素醚、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5之一所述的超薄岩片，所述超薄岩片的制备方法是将原料按配比用水进行混合分散形成浆料，通过喷涂或三辊辊涂工艺，使浆料涂覆在载带上，接着进行烘干处理，调节双辊间的间隙来调整浆料湿膜厚度；

所述的喷涂工艺具体为利用喷涂装置在进入双辊压延前将浆料喷涂在载带上；

所述的三辊辊涂具体为使用一个或多个三辊辊涂机，通过辊筒粘上涂料浆料，在辊筒间传递，最后粘附转移到载带上。

7.根据权利要求6所述的超薄岩片，其中所述的基体载带，选择特氟龙皮带或者特氟龙钢带。

8.一种制备抗粘连易脱模的超薄岩片的制备方法，将原料按照权利要求1-5的组分与含量进行配比，用水进行混合分散形成浆料，通过喷涂或三辊辊涂工艺，使浆料涂覆在载带上，接着进行烘干处理，调节双辊间的间隙来调整浆料湿膜厚度，得到所述的抗粘连易脱模的超薄岩片；

所述的喷涂工艺具体为利用喷涂装置在进入双辊压延前将浆料喷涂在载带上；

所述的三辊辊涂具体为使用一个或多个三辊辊涂机，通过辊筒粘上涂料浆料，在辊筒间传递，最后粘附转移到载带上。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中在收料时，在收料处安装滚动转轴，岩片经由滚动转轴直接落入收料框中。

10.一种仿石漆，其特征在于所述的仿石漆含有权利要求1-7之一所述的超薄岩片。

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