CN101864246B - 一种静音环保涂料及其制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种静音环保涂料及其制备方法，该静音环保涂料由填料、净味乳液、助剂、颜料、阻燃剂和水组成；所述填料包括木质纤维、硅藻土、膨胀珍珠岩和空心玻璃微珠，膨胀珍珠岩为目数在14～120目之间的开孔膨胀珍珠岩；净味乳液的平均粒径为0.15～0.5μm。本发明的静音环保涂料的制备方法依次由预混合、分散研磨、调漆三个步骤组成，所制成的静音环保涂料具有静音效果好、安全环保、可调节室内空气湿度、施工简便、装饰效果好等优点，具有良好的市场前景。

Description

一种静音环保涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑涂料及其制备方法，具体涉及一种静音环保涂料及其制备方法。
背景技术
现代社会出现的噪声污染，尤其是室内噪声污染对健康和日常生活的危害逐渐为人们所重视，因此，很多现代建筑在设计时需要考虑其内部的静音效果。静音材料不仅可以改善室内的音质环境，而且对噪声控制也起到非常重要的作用。传统的建筑静音材料的品种很多，常见的主要有石膏装饰吸声板、玻璃棉装饰吸声板、岩(矿)棉装饰吸声板、珍珠岩装饰吸声板、聚苯乙烯泡沫塑料装饰吸声板、金属装饰吸声板、微穿孔结构吸声板等。这些吸声板由于受到尺寸限制，不易贮存、运输、拼装，有些材料表面还需要附加保护和装饰层。而且，岩(矿)棉材料对人体有害，如果使用不当有致癌的危险；聚苯乙烯泡沫塑料吸声板透气性和耐热性不好，遇火会释放出对人体有害的气体；而多孔性金属板吸声材料和微穿孔结构吸声板，造价过高，还没有被广泛使用。
涂料因其色彩丰富，装饰性好，生产施工简单，逐渐成为建筑工程中最重要的装饰材料之一。赋予涂料以静音功能近年来成为相关科技人员研发的目标。然而，目前所公布的专利技术存在以下几种问题：NRC不高，静音效果有限；产品的阻燃性能欠佳；干燥过程中胶粘乳液有刺激性有害气体放出等。专利CN1425720A(申请号03118445.6)公开了一种吸音环保涂料，该涂料采用粉煤灰飘珠作轻骨料，以提高静音效果，但由于粉煤灰飘珠气孔封闭、不通透，使得该涂层静音效果不理想。专利CN1429869A(申请号01145015.0)公开了一种音乐厅闪光吸音特种涂料，该涂料添加了轻质珍珠岩和泡沫聚苯乙烯颗粒，产生一定的吸音静音效果；但泡沫聚苯乙烯颗粒遇火会释放毒气，所以该涂层存在安全隐患；而且该发明对选用的轻质珍珠岩没有作筛选，吸音效果也不理想。因此，研发出一种静音效果好、安全环保、施工简便的静音环保涂料是亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种静音环保涂料及其制备方法，本涂料静音效果好、安全环保、施工简便。
为解决上述的技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种静音环保涂料，由以下组分按重量比组成：填料25-45份；净味乳液30-40份；助剂3.5-6.5份；颜料2-8份；阻燃剂5-10份；水22-35份。其中，所述填料包括木质纤维(80-200目)0.5～1.5份，硅藻土(80-180目)10～20份，开孔膨胀珍珠岩(14-120目)8～15份，空心玻璃微珠(120-200目)3～6份。所述填料既可增加涂膜厚度和物理机械性能，使涂膜耐久，提高涂料遮盖力，改善涂料流动性，还可以降低成本。木质纤维和硅藻土在涂层中形成大量的相互连通的孔隙，一方面，在提高吸音效果的同时净化室内异味、调节室内空气湿度，另一方面可以降低涂膜密度使涂料变为一种轻质涂料，而且添加硅藻土还具有调节粘度的作用。
开孔形态的膨胀珍珠岩具有密度小，导热系数低，化学性稳定，使用温度范围宽，吸湿能力小，无毒无味，不腐蚀，不燃烧，吸音等特点。添加开孔膨胀珍珠岩使涂料所形成的涂膜含有大量相互贯通的微孔。膨胀珍珠岩颗粒粒级越高，颗粒越细，粘结剂优良越大，漆膜越容易开裂；颗粒粒级越低，颗粒越大，则孔隙太大，吸声效果变差。目数在14-28目之间，即粒径在0.6-1.2mm之间的膨胀珍珠岩对高频吸声效果较好；目数在28目以上，即粒径小于0.6mm的膨胀珍珠岩，对低频吸声效果较好。本发明优选目数在14-120目之间的开孔膨胀珍珠岩，既保持漆膜装饰外观的厚重质感，又能针对不同的噪声频率提供更好的吸声效果。
上述的一种静音环保涂料，其净味乳液的平均粒径为0.15-0.5μm。选择上述中等粒径的净味乳液，在干燥过程中不产生任何有毒气体，又避免了乳液粒径太细，渗入到开孔膨胀珍珠岩的微孔中，阻塞孔洞，影响吸声效果。
上述的一种静音环保涂料，其助剂包括：增稠剂0.3-0.5份；润湿剂0.1-0.3份；分散剂0.3-0.5份；防霉剂0.1-0.2份；防腐剂0.1-0.2份；消泡剂0.3-0.4份；成膜助剂1.0-2.0份；防冻剂0.2-0.5份；其中，所述增稠剂为羟乙基纤维素或蒙脱石粘土增稠剂。加入增稠剂能达到理想的罐内防沉效果和厚涂抗流挂效果，并提高涂料的保水性，使厚涂的漆膜不开裂。一般在制漆预混合阶段添加增稠剂，使增稠剂在水中充分分散，直至液体变成胶状能更好的发挥其优越的增稠流变性能。
上述的一种静音环保涂料，其颜料为金红石型钛白粉、锐钛矿型钛白粉或立德粉中的任意一种或几种。
制备本发明的静音环保涂料的方法依次由以下步骤组成：
(1)预混合：
按照上述配方量将助剂中的增稠剂、润湿剂、分散剂、防霉剂、防腐剂和1/2的消泡剂加入分散缸中，与1/2的水相混合，以300-500转/分的速率低速搅拌20-30分钟，形成胶状溶液；
(2)分散研磨：
按照上述配方量将颜料加入到胶状溶液中，以1500-1800转/分的搅拌速率高速分散25-40分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：
按照上述配方量将净味乳液、成膜助剂和防冻剂加入浆料中，搅拌均匀；然后，将填料按照上述配方量混合均匀并等分为2-3份，当浆料以300-500转/分的速率低速搅拌均匀后，加入1份填料，分2-3批依次加入；最后将余下的1/2消泡剂和1/2水加入浆料中，搅拌均匀。
生产步骤中的消泡剂分两次添加，是为了分别在预混和阶段与调漆阶段抑制泡沫的产生，以取得更好的消泡效果。在调漆阶段，将填料均分为2-3份，分批加入并以低速搅拌，是因为填料的密度小，若一次性加入，则膨胀珍珠岩会漂浮聚集在漆料表面，难以分散均匀，若施加高剪切力使之分散则会破坏其微孔结构而影响涂料吸音静音效果。
本发明的静音环保涂料与常用的吸音板和目前建筑市场上的吸音涂料相比，具有以下优点和有益效果：
1、吸音效果好：填料选用粗粒径的开孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、硅藻土和木质纤维，使漆膜中含有大量互相贯通的微孔，漆膜孔隙率的增大，使得吸声效果提高，平均吸声系数大于0.5。
2、吸声性能可调性：针对不同场合的噪声频率分布，通过改变填料中配料的粒径搭配以及配方量进行调节。
3、安全环保：所采用的原料无毒无害，对人体和环境无不良影响，涂层阻燃性能良好。
4、节省室内空间：1-5mm厚的涂层即具有良好的吸声效果，且涂层无接缝，与墙体粘合成一个整体，几乎不会占用室内空间。
5、净化空气，调节湿度：涂膜中含有的大量的孔隙，内表面积大，可以吸附空气中的有毒有害气体，同时可以调节室内空气湿度。当空气湿度较大时，孔隙壁尤其是木质纤维可以吸附一定水分，当湿度较低时其含有的水分又可以缓慢释放，增加空气湿度。
6、施工简便：施工时，可直接在合格基材上喷涂成整体美观的涂层。免拼装，表面无需附加保护装饰层。
7、质感独特，装饰性强：选用的填料能够形成具有立体风格的装饰效果，同时涂料颜色可丰富变换，满足不同个性化需求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。在以下实施例中，用平均吸声系数来表示涂层的吸声特性，平均吸声系数越高，吸声效果越好，吸声系数的检测依据GBJ47-83《混响室法吸声系数测量规范》检测。
实施例1
本实施例的静音环保涂料，由以下组分按重量比组成：填料35份；净味乳液35份；助剂5份；金红石型钛白粉5份；阻燃剂5份；水30份。其中，填料包括木质纤维(80目)0.5份，硅藻土(100目)20份，开孔膨胀珍珠岩(14目)15份，空心玻璃微珠(120目)3份。助剂包括：增稠剂0.4份；润湿剂0.2份；分散剂0.45份；防霉剂0.2份；防腐剂0.2份；消泡剂0.3份；成膜助剂1.5份；防冻剂0.5份。
制备本实施例的静音环保涂料的方法依次由以下步骤组成：
(1)预混合：按照上述配方量将助剂中的增稠剂、润湿剂、分散剂、防霉剂、防腐剂和1/2的消泡剂加入分散缸中，与1/2的水相混合，以300转/分的速率低速搅拌30分钟，形成胶状溶液；
(2)分散研磨：按照上述配方量将颜料加入到胶状溶液中，以1500转/分的搅拌速率高速分散40分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：按照上述配方量向浆料中加入净味乳液、成膜助剂和防冻剂，搅拌均匀；再将按照上述配方量混合均匀的填料等分为2份，分2次加入，均以400转/分的速率低速搅拌均匀后依次加入，最后加入余下的1/2消泡剂和1/2水，搅拌均匀。
净味乳液为巴斯夫提供，该乳液固含量为54～56％，平均粒径0.3～0.5μm，最低成膜温度24℃。增稠剂为美国赫克力士化工公司提供的疏水改性的羟乙基纤维素。
在石棉水泥板上制备3mm厚的漆膜，采用混响室法检测，平均吸声系数为0.58。
实施例2
本实施例的静音环保涂料，由以下组分按重量比组成：填料25份；净味乳液30份；助剂5份；普通锐钛型钛白粉2份；阻燃剂6份；水22份。其中，填料包括木质纤维(200目)1.5份，硅藻土(80目)15份，开孔膨胀珍珠岩(80目)8份，空心玻璃微珠(150目)6份。助剂包括：增稠剂0.3份；润湿剂0.1份；分散剂0.3份；防霉剂0.1份；防腐剂0.1份；消泡剂0.35份；成膜助剂2份；防冻剂0.3份。
制备本实施例的静音环保涂料的方法依次由以下步骤组成：
(1)预混合：按照上述配方量将助剂中的增稠剂、润湿剂、分散剂、防霉剂、防腐剂和1/2的消泡剂加入分散缸中，与1/2的水相混合，以400转/分的速率低速搅拌25分钟，形成胶状溶液；
(2)分散研磨：按照上述配方量将颜料加入到胶状溶液中，以1650转/分的搅拌速率高速分散35分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：按照上述配方量向浆料中加入净味乳液、成膜助剂和防冻剂，搅拌均匀；再将按照上述配方量混合均匀的填料等分为3份，分3次加入，均以300转/分的速率低速搅拌均匀后依次加入，最后加入余下的1/2消泡剂和1/2水，搅拌均匀。
净味乳液为美国陶氏化学上海联碳胶乳有限公司提供，该乳液固含量为49～51％，平均粒径0.3μm，最低成膜温度21℃。增稠剂NATROSOL250HBR为美国赫克力士化工公司提供的疏水改性的羟乙基纤维素。
在石棉水泥板上制备5mm厚的漆膜，采用混响室法检测，平均吸声系数为0.63。
实施例3
本实施例的静音环保涂料，由以下组分按重量比组成：填料45份；净味乳液40份；助剂6.5份；立德粉8份；阻燃剂10份；水35份。其中，填料包括木质纤维(100目)1份，硅藻土(180目)10份，开孔膨胀珍珠岩(120目)12份，空心玻璃微珠(200目)5份。助剂包括：增稠剂0.5份；润湿剂0.3份；分散剂0.5份；防霉剂0.15份；防腐剂0.15份；消泡剂0.4份；成膜助剂1份；防冻剂0.2份。
制备本实施例的静音环保涂料的方法依次由以下步骤组成：
(1)预混合：按照上述配方量将助剂中的增稠剂、润湿剂、分散剂、防霉剂、防腐剂和1/2的消泡剂加入分散缸中，与1/2的水相混合，以500转/分的速率低速搅拌20分钟，形成胶状溶液；
(2)分散研磨：按照上述配方量将颜料加入到胶状溶液中，以1800转/分的搅拌速率高速分散25分钟，制成均匀浆料；
(3)调漆：按照上述配方量向浆料中加入净味乳液、成膜助剂和防冻剂，搅拌均匀；再将按照上述配方量混合均匀的填料等分为3份，分3次加入，均以500转/分的速率低速搅拌均匀后依次加入，最后加入余下的1/2消泡剂和1/2水，搅拌均匀。
净味乳液为美国陶氏化学上海联碳胶乳有限公司提供，该乳液固含量为49～51％，平均粒径0.3μm，最低成膜温度21℃。增稠剂BENTONE EW为美国海名斯公司提供的蒙脱石粘土增稠剂。
在石棉水泥板上制备1mm厚的漆膜，采用混响室法检测，平均吸声系数为0.48。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种静音环保涂料，由以下组分按重量比组成：
填料          25-45份；
净味乳液      30-40份
助剂          3.5-6.5份；
颜料          2-8份；
阻燃剂        5-10份；
水            22-35份；
其中，所述填料包括木质纤维80-200目0.5～1.5份，硅藻土80-180目10～20份，开孔膨胀珍珠岩14-120目8～15份，空心玻璃微珠120-200目3～6份；
所述净味乳液的平均粒径为0.15～0.5μm；
所述助剂包括：增稠剂0.3-0.5份；润湿剂0.1-0.3份；分散剂0.3-0.5份；防霉剂0.1-0.2份；防腐剂0.1-0.2份；消泡剂0.3-0.4份；成膜助剂1.0-2.0份；防冻剂0.2-0.5份；其中增稠剂为羟乙基纤维素或蒙脱石粘土增稠剂；所述颜料为金红石型钛白粉、锐钛矿型钛白粉或立德粉中的任意一种或几种。
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Denomination of invention: Mute environment-friendly paint and preparation method thereof

Effective date of registration: 20151110

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Qingdao Air++ New Materials Co., Ltd.

Registration number: 2015990000978

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee
CP03 Change of name, title or address

Address after: North Laoshan Road Licang District 266000 in Shandong province Qingdao City, No. 1022 (1688 in the arts and Creative Industry Park F building room 209)

Patentee after: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Address before: 266071 No. 169, jujube Road, Licang District, Shandong, Qingdao

Patentee before: Qingdao Air++ New Materials Co., Ltd.

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20161207

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Registration number: 2015990000978

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Mute environment-friendly paint and preparation method thereof

Effective date of registration: 20161207

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Registration number: 2016990001082

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model
PM01 Change of the registration of the contract for pledge of patent right

Change date: 20161207

Registration number: 2015990000978

Pledgor after: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Pledgor before: Qingdao Air++ New Materials Co., Ltd.

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Date of cancellation: 20171012

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Registration number: 2016990001082

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: Mute environment-friendly paint and preparation method thereof

Effective date of registration: 20171025

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Registration number: 2017370010069

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Date of cancellation: 20181225

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Registration number: 2017370010069

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Mute environment-friendly paint and preparation method thereof

Effective date of registration: 20181229

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high tech Cci Capital Ltd

Pledgor: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Registration number: 2018370010149

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 266111 No. 2 Chunhai Road, Chengyang District, Qingdao City, Shandong Province

Patentee after: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

Address before: North Laoshan Road Licang District 266000 in Shandong province Qingdao City, No. 1022 (1688 in the arts and Creative Industry Park F building room 209)

Patentee before: Qingdao Aier Jia new materials Limited by Share Ltd

CP02 Change in the address of a patent holder
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20200527

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high tech Cci Capital Ltd.

Pledgor: QINGDAO AIR++ NEW MATERIALS Co.,Ltd.

Registration number: 2018370010149

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: Mute environment-friendly paint and preparation method thereof

Effective date of registration: 20200623

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high tech Cci Capital Ltd.

Pledgor: QINGDAO AIR++ NEW MATERIALS Co.,Ltd.

Registration number: Y2020990000661

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20210329

Granted publication date: 20130619

Pledgee: Qingdao high tech Cci Capital Ltd.

Pledgor: QINGDAO AIR++ NEW MATERIALS Co.,Ltd.

Registration number: Y2020990000661

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210416

Address after: 101200 room 802-2018, information building, 13 Linyin North Street, Pinggu District, Beijing

Patentee after: Zhongke Lichuan (Beijing) Construction Engineering Co.,Ltd.

Address before: 266111 No. 2 Chunhai Road, Chengyang District, Qingdao City, Shandong Province

Patentee before: QINGDAO AIR++ NEW MATERIALS Co.,Ltd.