CN101215437A - 纳米复合画布涂料 - Google Patents

Abstract

一种纳米复合画布涂料，其特征在于包括有如下重量配比的组分：聚乙烯醇树脂2～4份，成膜物高分子树脂乳液8～30份，纳米碳酸钙浆体1～20份，白色填料5～40份，涂料助剂1～8份，稀释剂水20～30份，其中，所述的成膜物高分子树脂溶液为苯丙乳液、微米级纯丙烯酸树脂乳液、紫外自交联纯丙烯酸乳液的一种或一种以上，所述的纳米碳酸钙浆体中纳米碳酸钙重量百分比为48～52％。与现有技术相比，本发明的优点在于：选用纳米碳酸钙浆体和高性能的成膜物高分子树脂为涂料的基料，由于纳米碳酸钙浆体比普通的成膜物质的直径小许多，因此，在涂料成膜时，纳米碳酸钙填充到成膜物质的颗粒缝隙之间，提高了涂料的致密度和抗渗油性。

Description

纳米复合画布涂料

技术领域

本发明涉及一种可涂于纯棉、纯麻、棉麻混纺、涤棉、涤麻、纯涤、人造丝等质地画布表面的纳米复合画布涂料。

背景技术

画布的使用是始于十三世纪文艺复兴时期威尼斯派的画家，画家绘制的画布作品都是用生命和灵感创作出来的，画家一直努力地在追求画布的表现力，而涂层材料质量及涂层工艺的好坏是决定表现力及画布品质的关键所在，画布涂层材料要求对画布有较强的附着力，并具有抗渗油性、抗拉伸性、不龟裂、耐老化等特点，能使画布作品经过长时间的保存还能完好，留给后人观赏。

画布质量的认定：首先，画布表面涂层均匀，经、纬纱肌理排列整齐，手触涂层面柔和细腻，滑而不平，有明显的凹凸感；其次，附着力较强，油画颜料或丙稀类颜料附着后不会脱落；再次，具有较好的抗拉伸性和抗渗油性，画布经装订成画框或时间的推移涂层面不龟裂；最后，具有较好的弹性。

到目前为止，也没有专门关于画布涂料的技术文献介绍和公开，通观世界及国内的画布涂料共同存在的问题是渗油，涂层龟裂，涂层附着力差，易脱落，无法回弹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种附着力强、拉伸强度大、致密度高、抗渗油性和耐久性具佳的纳米复合画布涂料。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种纳米复合画布涂料，其特征在于包括有如下重量配比的组分：

聚乙烯醇树脂            2～4份

成膜物高分子树脂乳液    8～30份

纳米碳酸钙浆体          1～20份

白色填料                5～40份

涂料助剂                1～8份

稀释剂水                20～30份

其中，所述的成膜物高分子树脂乳液为两种或两种以上组分组成时，每种组分重量配比为8～18份，所述的纳米碳酸钙浆体中纳米碳酸钙重量百分比为48～52％，所述的白色填料为两种或两种以上组分组成时，每种组分重量配比为5～20份，所述涂料助剂为两种或两种以上组分组成时，每种组分重量配比为0.25～3份。

所述的成膜物高分子树脂溶液为苯丙乳液、微米级纯丙烯酸树脂乳液、紫外自交联纯丙烯酸乳液的一种或一种以上。

作为优选，所述的纳米碳酸钙浆体粘度为≤800mPa.s，pH值为7.5～9.0，纳米碳酸钙平均粒径≤60纳米。

所述的白色涂料可以包括碳酸钙、白垩粉、立德粉、钛白粉、白云石粉、滑石粉的一种或一种以上。

所述的涂料助剂可以包括分散剂、改性剂、流平剂、防霉杀菌剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂、渗透剂的一种或一种以上。

所述的分散剂可以为磷酸盐、硅酸盐、六偏磷酸钠、聚丙烯酸盐类、聚异丁烯顺丁烯二酸盐类或丙烯酸共聚物铵盐；

所述的改性剂可以为非离子聚氨酯缔合型改性剂；

所述的流平剂可以为碱溶胀乳液型流平剂；

所述的防霉杀菌剂可以有取代芳烃类、杂环化合物、胺类化合物、有机金属化合物类杀菌剂或[5-氮-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮]LXE杀菌剂；

所述的消泡剂可以为磷酸酯类消泡剂、矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂；

所述的成膜助剂可以为乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇或乙二醇丁醚醋酸酯；

所述的增稠剂可以为纤维素醚、聚丙烯酸酯、缔合型增稠剂或无机增稠剂；

所述的渗透剂可以为聚氧乙烯醚类化合物、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠或水溶性的非离子型低泡表面湿润活性剂。

本发明的纳米复合画布涂料，制备工艺如下：先用反应机按配方分散聚乙醇树脂与白色填料、部分涂料助剂、稀释剂水的混合溶剂中，再用分散、搅拌多用机按配方高速分散碳酸钙纳米浆体于混合溶剂中，然后加入成膜物高分子树脂溶液、剩余部分涂料助剂继续搅拌，直至粒子在体系中均匀分散即制得本发明的纳米复合画布涂料。

与现有技术相比，本发明的优点在于：选用纳米碳酸钙浆体和高性能的成膜物高分子树脂和聚乙烯醇树脂为涂料的基料，由于纳米碳酸钙浆体比普通的成膜物质的直径小许多，因此，在涂料成膜时，纳米碳酸钙填充到成膜物质的颗粒缝隙之间，提高了涂料的致密度和抗渗油性；同时，又由于纳米碳酸钙固有的特性，产生了强大的分子间吸引力，大大提高了涂料的机械强度，提高了抗渗油性，增大了涂料的延伸率，优化了涂料的抗老化性及耐候性等。

对本发明产品基本性能进行测定，结果证明本发明涂料所形成的涂层不渗油、涂层不龟裂、不脱落，抗拉伸强度大于1Mpa，涂层耐温变性大于5次，耐老化性能佳。

附图说明

图1为添加不同含量的碳酸钙纳米浆体对涂料抗拉强度影响坐标图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

基本的制备方法如下：用电加热反应锅按配方搅拌聚乙醇树脂与白色填料、分散剂、防霉杀菌剂、稀释剂水的混合溶剂中，搅拌10个小时后，用搅拌机按配方高速分散碳酸钙纳米浆体于混合溶剂中，用转速为500转./分的速度分散搅拌1个小时，然后加入成膜物高分子树脂溶液、剩余其他涂料助剂用转速为300转/分的速度继续搅拌，直至粒子在体系中均匀分散即制得本发明的纳米复合画布涂料。其中，搅拌机可选用江阴精细化工机械有限公司生成的SJ1200搅拌机，纳米碳酸钙浆体中纳米碳酸钙重量百分比为48～52％，纳米碳酸钙浆体粘度为≤800mPa.s，pH值为7.5～9.0，纳米碳酸钙平均粒径≤60纳米。

通过上述的制备方法，组成五个实施例，具体见下表：

成份	重量比
						实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
	去离子水	25	23	21	24						24
聚乙烯醇树脂						2	3	4	4	3
	苯丙乳液	14	18
微米级丙烯酸树脂								14	15	16
	紫外自交联纯丙烯酸树脂			9	9						10
纳米碳酸钙						8	6	7	7	8
	钛白粉	15		14	15
立德粉							12			12
	碳酸钙	10	12	12	11						11
白云石						5	8	9	7	10
	滑石粉	5	5	5	5						5
乙二醇						2	2	2	2	2
	分散剂(40)	0.25	0.3	0.3	0.3						0.3
流平剂(2020)						1	1	1	1	1

防霉杀菌剂((BCM)	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
						消泡剂(202)	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3
成膜助剂	2	2	2	2	2
						增稠剂(117)	0.7	0.5	0.5	0.5	0.5
渗透剂(JFC)	0.4	0.6	0.6	0.6	0.5
						附着力	低	高	中	中	高
拉伸强度	高	低	中	中	高
						致密度	高	低	中	中	高
抗油渗透率	低	高	低	中	高
						耐老化(600h不起泡无裂纹)	合格	合格	合格	合格	合格

表中的性能表述中低、中、高是针对五个实例的作出的比较。

参照有关行业标准，画布涂料目前为止还没有国家标准，行业标准具体如下：

1.渗油性

在72小时之内能保持不漏油和油滴成半球状，画布背面不出现渗油现象。

2.抗拉伸性

经测试后，纵向下陷位移不大于10mm

3.涂层附着力

涂层不龟裂、不脱落，涂层不易剥落。

4.定量误差

画布定量误差范围不超过±5％。

5.环境试验

5.1耐潮湿试验

经耐潮湿试验后，仍应符合涂层表面保持布的纹路、均匀、平整、无折皱、无漏涂、背面不出现透胶。

5.2耐高温试验

经耐高温试验后，仍应符合涂层表面保持布的纹路、均匀、平整、无折皱、无漏涂、背面不出现透胶。

5.3耐低温试验

经耐低温试验后，仍应符合涂层表面保持布的纹路、均匀、平整、无折皱、无漏涂、背面不出现透胶。

三、实验方法

1.抗拉伸性

试验条件：在温度23～25℃、湿度50％～55％的环境下产品放置24小时，分别在画框中框条构成的各长方形区域的中心(两对角线交点处)放入200g天平砝码，两个小时后，用游标卡尺或塞尺测试砝码的下陷位移，并求出平均值。

2.涂层附着力

用双手反复揉搓5次后对角拉伸，目测检查。

3.定量误差

用取样机从画框中裁取0.01m²的画布试样，在温度23～25℃、湿度50％～55％的环境下放置24小时后，使用精度为万分之一的电子天平称其重量，将其重量转换单位平方米画布的重量，并与该规格画框的标准重量进行比较，算出误差。

4.环境试验

4.1耐潮湿试验

在相对湿度90％±2％，温度(40±2)℃的条件下放置48小时，静置至室温后，观察画框。

4.2耐高温试验

在温度为(60±2)℃的条件下放置24小时，静置至室温后，观察画框。

4.3耐低温试验

在温度为(-10±2)℃的条件下放置24小时，静置至室温后，观察画框。

对其中实施例1的纳米复合画布涂料的基本性能进行测定，测试结果如下表所示。

序号	检验项目	技术要求	检验结果
				1	在容器中状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	合格
2	涂膜外观	正常	合格
				3	干燥时间(表干)	≤2h	合格
4	对比率(白色和浅色)	≥0.93	合格
				5	耐水性，96h	无异常	合格
6	抗拉强度	≥1MPa	2.5MPa
				7	断裂伸长率	-	合格
8	涂层耐温变性	5次	合格
				9	人工耐老化	600h不起泡，无裂纹	合格

图1所示为各实施例中添加不同重量配比的纳米碳酸钙浆体对涂料抗拉强度的影响，从图中可看到抗拉强度都在1Mpa以上，添加10份重量时，抗拉强度为最高。

Claims (6)

1.一种纳米复合画布涂料，其特征在于包括有如下重量配比的组分：

聚乙烯醇树脂            2～4份

成膜物高分子树脂乳液    8～30份

纳米碳酸钙浆体          1～20份

白色填料                5～40份

涂料助剂                1～8份

稀释剂水                20～30份

其中，所述的成膜物高分子树脂乳液为两种或两种以上组分组成时，每种组分重量配比为8～18份，所述的纳米碳酸钙浆体中纳米碳酸钙重量百分比为48～52％，所述的白色填料为两种或两种以上组分组成时，每种组分重量配比为5～20份，所述涂料助剂为两种或两种以上组分组成时，每种组分重量配比为0.25～3份。

2.根据权利要求1所述的纳米复合画布涂料，其特征在于所述的成膜物高分子树脂溶液为苯丙乳液、微米级纯丙烯酸树脂乳液、紫外自交联纯丙烯酸乳液的一种或一种以上，

3.根据权利要求1所述的纳米复合画布涂料，其特征在于所述的纳米碳酸钙浆体粘度为≤800mPa.s，pH值为7.5～9.0，纳米碳酸钙平均粒径≤60纳米。

4.根据权利要求1所述的纳米复合画布涂料，其特征在于所述的白色涂料包括碳酸钙、白垩粉、立德粉、钛白粉、白云石粉、滑石粉的一种或一种以上。

5.根据权利要求1所述的纳米复合画布涂料，其特征在于所述的涂料助剂包括分散剂、改性剂、流平剂、防霉杀菌剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂、渗透剂的一种或一种以上。

6.根据权利要求1所述的纳米复合画布涂料，其特征在于

所述的分散剂为磷酸盐、硅酸盐、六偏磷酸钠、聚丙烯酸盐类、聚异丁烯顺丁烯二酸盐类或丙烯酸共聚物铵盐；

所述的改性剂为非离子聚氨酯缔合型改性剂；

所述的流平剂为碱溶胀乳液型流平剂；

所述的防霉杀菌剂有取代芳烃类、杂环化合物、胺类化合物、有机金属化合物类杀菌剂或[5-氮-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮]LXE杀菌剂；

所述的消泡剂为磷酸酯类消泡剂、矿物油类消泡剂或有机硅类消泡剂；

所述的成膜助剂为乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇或乙二醇丁醚醋酸酯；

所述的增稠剂为纤维素醚、聚丙烯酸酯、缔合型增稠剂或无机增稠剂；

所述的渗透剂为聚氧乙烯醚类化合物、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠或水溶性的非离子型低泡表面湿润活性剂。

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