CN102321410B - 玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料的制备方法；其主要成分包括玉米预糊化氧化交联淀粉乳液、纳米材料、多孔淀粉吸附颜料、填料、分散剂、消泡剂、防腐防霉剂、中和剂、成膜助剂和水配制而成；制备方法的步骤为：①玉米预糊化氧化交联淀粉制备，②玉米预糊化氧化交联淀粉乳液制备，③多孔淀粉制备，④多孔淀粉吸附颜料制备，⑤玉米预糊化氧化交联淀粉内墙涂料制备；本发明将原淀粉进行改性，因使用了玉米预糊化氧化交联淀粉乳液和多孔淀粉吸附颜料而使制作的涂料产品无污染，环境友好，颜色更加持久亮丽；采用添加纳米材料的技术，大大提高了涂料的耐冲击、附着力、耐老化、耐腐蚀、抗紫外线等性能。

Description

玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料的制备方法

技术领域

本发明属于内墙涂料技术领域，具体地说涉及一种单组份的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料的制备方法。

背景技术

目前，在我国建筑涂料科学技术工作的发展方向为：一是向着水性化、环保化方向发展，涂料的品种结构以减少VOC含量，向着环保化的产品发展；二是向功能化发展；三是向高性能，高档次发展；四是提高涂料的配制技术，主要包括优质填料的生产和选用，各类助剂的配套应用和色浆的配制，纳米材料及超细粉料在涂料配制中的应用技术，从而提高建筑涂料的质量和水平。发展绿色环保型、保健型涂料已成涂料行业发展的趋势，除广泛用于工业外，环保型、保健型涂料在民用建筑领域的用途也日趋广阔。

淀粉是自然界中存在最广泛的天然高分子材料之一，是天然可食性原料，具有良好的粘结性和成膜特性，原料来源广泛，且价格低廉。但是，原淀粉乳液性能不甚稳定，不能直接制备内墙涂料。只有通过对原淀粉进行改性，才能使其成为优良的内墙涂料基料，并兼备涂膜的基本物理性能和化学性能，符合绿色环保内墙涂料的要求和发展趋势。

多孔淀粉是指具有生淀粉酶活力的酶在糊化温度以下作用于生淀粉而形成的多孔性蜂窝状产物。多孔淀粉作为一种新型的有机吸附剂，能吸附除了膏状物以外的各种形态的物质，对被吸附物质具有保护和缓释作用，故而应用于颜料吸附，可保护颜料不易掉色，颜色持久鲜艳。

目前，内墙涂料的品种很多，但防水、耐污性差，更不抗菌，鉴于此，我们运用对原淀粉改性技术研制出这种玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙建筑涂料。

发明内容

本发明的目的旨在避免所述现有技术存在的不足，而提供一种单组份的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料的制备方法；该涂料采用玉米预糊化氧化交联淀粉乳液、纳米材料、多孔淀粉吸附颜料、填料、助剂和水等配制而成；具有无污染、耐冲击、附着力、耐老化、耐腐蚀、抗紫外线、环境友好、颜色更加持久亮丽的特点。

实现本发明目的的解决方案是：一种玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，由下列物质按所附重量份制备而成：

所述的多孔淀粉吸附颜料可根据涂料配色的需要，可为各色颜料钛白粉、锌钡白、氧化锌中的一种或几种的混合物，该混合物在使用前可加入多孔淀粉进行吸附。

所述的纳米材料为纳米三氧化二铁、纳米氧化钛、纳米碳酸钙、纳米氧化锌和纳米二氧化硅中的一种或几种的混合物。

所述的填料为重质碳酸钙、高岭土、立德粉、滑石粉、重晶石粉、云母粉和石英粉中的一种或几种的混合物。

所述的分散剂为聚羧酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、油酰基环氧烷共聚物和聚硅氧烷中的一种或几种的混合物。

所述的消泡剂为磷酸三丁酯、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、非硅酮胺类碳氢化合物及含疏水粒子矿物油混合物中的一种或几种的混合物。

所述的防腐防霉剂为1，2-苯丙异噻唑啉-3-酮、苯丙咪唑氨基甲酸甲酯、2，4，5，6-四氯间苯二腈、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和2-(4-噻唑基)苯咪唑中一种或几种的混合物。

所述的中和剂为二甲基乙醇胺、乙醇胺和氨水中的一种或几种的混合物。

所述的成膜助剂为乙二醇、乙二醇乙醚和乙二醇丁醚的中的一种或几种的混合物。

本发明进一步提供玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料的制备方法，具体包括如下步骤：

A、玉米预糊化氧化交联淀粉制备：

(1).将一定量的玉米淀粉用去离子水配制成25-35％的淀粉乳，加热至30℃时用3％的氢氧化钠水溶液调节pH值至11-12；

(2).加入淀粉干基0.2-0.5％的三氯氧磷，并用3％氢氧化钠水溶液维持pH值为11-12，反应1-3小时；

(3).升温至50℃，加入一定量的硫酸亚铁，用3％的氢氧化钠水溶液调节pH值为10.5-11.5，加入淀粉干基质量3-5％、纯度为30％的双氧水，搅拌，反应过程中用3％的氢氧化钠水溶液维持pH值为10.5-11.5，同时采用消泡剂消泡；

(4).反应1.5-2.5小时后，用过氧化氢酶终止氧化反应，调节pH值至8-9，用滚筒预糊化干燥，粉碎，过筛，即得玉米预糊化氧化交联淀粉；

B、玉米预糊化氧化交联淀粉乳液的制备：

称取一定量的如A步骤所述的玉米预糊化氧化交联淀粉，用去离子水配制成8-12％的淀粉乳，在50℃的水浴锅中保温5-20min，制成玉米预糊化氧化交联淀粉乳液；

C、多孔淀粉的制备：

(1).将一定量的玉米淀粉用pH值为5的醋酸-醋酸钠缓冲液配成10-20％的淀粉乳；

(2).在50℃水浴锅中预热10min，加入0.5-2.0ml α-淀粉酶，活性4000-8000U/ml和10-50μL糖化酶10000-50000U/ml，在50℃的水浴锅中搅拌100-500rpm反应10h后，调节pH值至10使酶反应停止；

(3).离心、干燥、粉碎即可制得多孔淀粉；

D、多孔淀粉吸附颜料的制备：

根据涂料配色的需要，在各色颜料钛白粉、锌钡白、氧化锌中的一种或几种的组分所配制的不同色浆中，加入多孔淀粉按混合物的10-50％添加，搅拌200-600rpm，0.5h后即得多孔淀粉吸附颜料；

E、玉米预糊化氧化交联淀粉内墙涂料的制备：

(1).按权利要求1所述配方称量的水、分散剂、消泡剂及防腐防霉剂，在搅拌分散机内边加料边搅拌，搅拌速度为400-600转/分，搅拌十几分钟，直到各种物料分散均匀为止；

(2).调节搅拌速度至1400-1800转/分，依次加入纳米材料、多孔淀粉吸附颜料和填料，搅拌1-1.5小时直到各种物料分散均匀；

(3).降低搅拌速度至300-500转/分，边搅拌，边加入权利要求1所附重量份的成膜助剂和玉米预糊化氧化交联淀粉乳液总量的50％，搅拌均匀后再加入50％玉米预糊化氧化交联淀粉乳液和权利要求1中所附重量份的中和剂，搅拌至均匀；

(4).采用80-100目网过滤，制得该涂料产品。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1)、本发明采用对原淀粉进行改性的技术，可以使其成为优良的内墙涂料基料，以其为基料的内墙涂料不含甲醛，具有环境友好、无毒等无可比拟的优点，符合绿色环保内墙涂料的要求和发展趋势；

2)、本发明使用了玉米预糊化氧化交联淀粉乳液和多孔淀粉吸附颜料，可使制作的涂料产品无污染，环境友好，颜色更加持久亮丽；

3)、本发明采用添加纳米材料，可大大提高涂料的耐冲击、附着力、耐老化、耐腐蚀、抗紫外线等性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述

实施例1

(1).将250ml去离子水、聚羧酸钠8g、磷酸三丁酯0.2g、1，2-苯丙异噻唑啉-3-酮1g，在搅拌分散机内边加料边搅拌，搅拌速度为500转/分，搅拌12min；

(2).调节搅拌速度至1600转/分，依次将纳米碳酸钙3g、纳米二氧化硅3g、多孔淀粉吸附颜料30g、重质碳酸钙120g、轻钙50g、高岭土100g、滑石粉50g和云母粉30g投入配料锅中，搅拌1.5h；

(3).再降低搅拌速度至400转/分，边搅拌边加入乙二醇8g、27％的氨水3g和玉米预糊化氧化交联淀粉乳液80g，搅拌均匀后，再加入玉米预糊化氧化交联淀粉乳液100g，搅拌均匀，然后用80目网过滤制得该涂料产品。

实施例2

(1).将2000ml去离子水、聚丙烯酸钠100g、磷酸三丁酯1g、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮6g，在搅拌分散机内边加料边搅拌，搅拌速度为400转/分，搅拌10min；

(2).调节搅拌速度至1500转/分，依次将纳米氧化钛40g、纳米碳酸钙50g、多孔淀粉吸附颜料100g、重质碳酸钙1800g、高岭土1500g、滑石粉600g和云母粉500g投入配料锅内，搅拌1h；

(3).降低搅拌速度至400转/分，边搅拌边加入乙二醇乙醚100g、27％的氨水50g和玉米预糊化氧化交联淀粉乳液1000g，搅拌均匀后再加入玉米预糊化氧化交联淀粉乳液1500g，搅拌均匀，然后用90目网过滤制得该涂料产品。

实施例3

(1).将80L去离子水、聚丙烯酸铵4kg、磷酸三丁酯0.04kg、2，4，5，6-四氯间苯二腈0.24kg，在搅拌分散机内边加料边搅拌，搅拌速度为400转/分，搅拌15min；

(2).调节搅拌速度至1500转/分，依次将纳米氧化钛2kg、纳米碳酸钙2kg、纳米氧化锌1kg、多孔淀粉吸附颜料4kg、重质碳酸钙75kg、高岭土60kg、滑石粉25kg和重晶石粉20kg投入配料锅内，搅拌1.3h；

(3).降低搅拌速度至400转/分，边搅拌边加入乙二醇4kg、27％的氨水2.1kg和玉米预糊化氧化交联淀粉乳液45kg，搅拌均匀后再加入玉米预糊化氧化交联淀粉乳液60kg，搅拌均匀，然后用100目网过滤制得该涂料产品。

该涂料的产品质量检验数据详见下表：

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于：由下列物质按所附重量份制备而成：

2.一种玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

A、玉米预糊化氧化交联淀粉制备：

(1).将一定量的玉米淀粉用去离子水配制成25-35％的淀粉乳，加热至30℃时用3％的氢氧化钠水溶液调节pH值至11-12；

(2).加入淀粉干基0.2-0.5％的三氯氧磷，并用3％氢氧化钠水溶液维持pH值为11-12，反应1-3小时；

(3).升温至50℃，加入一定量的硫酸亚铁，用3％的氢氧化钠水溶液调节pH值为10.5-11.5，加入淀粉干基质量3-5％、纯度为30％的双氧水，搅拌，反应过程中用3％的氢氧化钠水溶液维持pH值为10.5-11.5，同时采用消泡剂消泡；

(4).反应1.5-2.5小时后，用过氧化氢酶终止氧化反应，调节pH值至8-9，用滚筒预糊化干燥，粉碎，过筛，即得玉米预糊化氧化交联淀粉；

B、玉米预糊化氧化交联淀粉乳液的制备：

称取一定量的如A步骤所述的玉米预糊化氧化交联淀粉，用去离子水配制成8-12％的淀粉乳，在50℃的水浴锅中保温5-20min，制成玉米预糊化氧化交联淀粉乳液；

C、多孔淀粉的制备：

(1).将一定量的玉米淀粉用pH值为5的醋酸-醋酸钠缓冲液配成10-20％的淀粉乳，

(2).在50℃水浴锅中预热10min，加入0.5-2.0mlα-淀粉酶，活性4000-8000U/ml和10-50μL糖化酶10000-50000U/ml，在50℃的水浴锅中搅拌100-500rpm反应10h后，调节pH值至10使酶反应停止；

(3).离心、干燥、粉碎即可制得多孔淀粉；

D、多孔淀粉吸附颜料的制备：

根据涂料配色的需要，在各色颜料钛白粉、锌钡白、氧化锌中的一种或几种的组分所配制的不同色浆中，加入多孔淀粉，按混合物的10-50％添加，搅拌200-600rpm，0.5h后即得多孔淀粉吸附颜料；

E、玉米预糊化氧化交联淀粉内墙涂料的制备：

(1).按权利要求1中所述配方称量的水、分散剂、消泡剂及防腐防霉剂，在搅拌分散机内边加料边搅拌，搅拌速度为400-600转/分，搅拌十几分钟，直到各种物料分散均匀为止；

(2).调节搅拌速度至1400-1800转/分，依次加入纳米材料、多孔淀粉吸附颜料和填料，搅拌1-1.5小时直到各种物料分散均匀；

(3).降低搅拌速度至300-500转/分，边搅拌，边加入权利要求1中所附重量份的成膜助剂和玉米预糊化氧化交联淀粉乳液总量的50％，搅拌均匀后再加入50％的玉米预糊化氧化交联淀粉乳液和权利要求1中所附重量份的中和剂，搅拌至均匀；

(4).采用80-100目网过滤，制得该涂料产品。

3.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的多孔淀粉吸附颜料可根据涂料配色的需要色浆，在各色颜料钛白粉、锌钡白、氧化锌中的一种或几种的混合物；该混合物在使用前可加入多孔淀粉进行吸附。

4.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的纳米材料为纳米三氧化二铁、纳米氧化钛、纳米碳酸钙、纳米氧化锌和纳米二氧化硅中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的填料为重质碳酸钙、高岭土、立德粉、滑石粉、重晶石粉、云母粉和石英粉中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的分散剂为聚羧酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、油酰基环氧烷共聚物和聚硅氧烷中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的消泡剂为磷酸三丁酯、脂肪烃的乳化物、非硅酮有机酯碳氢化合物、非硅酮胺类碳氢化合物及含疏水粒子矿物油混合物中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的防腐防霉剂为1，2-苯丙异噻唑啉-3-酮、苯丙咪唑氨基甲酸甲酯、2，4，5，6-四氯间苯二腈、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和2-4-噻唑基、苯咪唑中一种或几种的混合物。

9.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的中和剂为二甲基乙醇胺、乙醇胺和氨水中的一种或几种的混合物。

10.根据权利要求1所述的玉米预糊化氧化交联淀粉环保内墙涂料，其特征在于，所述的成膜助剂为乙二醇、乙二醇乙醚和乙二醇丁醚的中的一种或几种的混合物。