CN102492337A - 乳胶涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种乳胶涂料，包含以下重量份的组分：水30～60、羟乙基纤维水溶液（质量分数为2%）15～21、六偏磷酸钠水溶液(质量分数为10%)6～10、磷酸三丁酯0.2～0.6、乙二醇3～10、1，2—丙二醇3～6、钛白粉15～27、滑石粉9～15、碳酸钙18～21、白炭黑5～18、苯丙乳液54～60、肥皂水溶液(质量分数为1%)3～9。该涂料的制备方法包括各种助剂的分散、色浆研磨、调漆等步骤。由于本涂料中添加了白炭黑，使得本涂料的涂膜平整，气孔很少，耐沾污性好。

Description

乳胶涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种乳胶涂料及其制备方法，特别是一种耐沾污的外墙用乳胶涂料。

背景技术

目前，我国涂料的生产规模快速发展，2010年，涂料年产量已达到966.36万吨，其中建筑涂料为351.9万吨。

建筑外墙暴露在外，其表层的乳胶涂料极易受到沾污，涂料的膜层沾污主要分为两种类型：附着性污染和吸入性污染。涂膜容易污染是因为膜层中存在着无数气孔，雨水夹带着空气中的尘埃落到涂膜表面，细小的微粒随着雨水侵入到涂膜表面的气孔中，水分蒸发后污染物就留在涂层内，污染涂层。

国外通过添加纳米TiO₂来提高建筑涂料的耐沾污性，并已建立了完善的体制，大规模生产耐沾污性的建筑涂料。国内在这方面研究不多，2002年浙江大学和浙江省企业共同开发出“纳米改性丙烯酸外墙乳胶漆”，该种涂料是用纳米材料改性丙烯酸，通过聚合得到改性乳液添加到传统外墙乳胶漆中。

有人提出用硅溶胶—苯丙乳液或水玻璃—苯丙乳液，利用无机基料来填平补齐乳胶涂料膜层的空隙，但也只能部分达到提高膜层致密度和涂料膜层耐沾污性；同时这种利用无机基料提高外墙乳胶涂料的耐沾污性存在一些缺陷：1、工艺流程复杂，操作条件苛刻。2、增加成本，浪费能源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐沾污性好的乳胶涂料，并提供该乳胶涂料的制备方法，要求该制备方法简单。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种乳胶涂料，包含以下重量份的组分：

水                                    30～60

羟乙基纤维水溶液（质量分数为2%）      15～21

六偏磷酸钠水溶液(质量分数为10%)        6～10

磷酸三丁酯                            0.2～0.6

乙二醇                                 3～10

1，2—丙二醇                           3～6

钛白粉                                15～27

滑石粉                                 9～15

碳酸钙                                18～21

白炭黑                                 5～18

苯丙乳液                              54～60

肥皂水溶液(质量分数为1%)               3～9

所述白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑。

所述水为去离子水。

为简明起见，以下对本发明所述的乳胶涂料均简称为本涂料。

本涂料中添加了肥皂和白炭黑，它们的优点有：肥皂价格便宜，易于取材，对颜料的润湿效果好；气相法白炭黑粒子具有表面效应、量子尺寸效应等特殊效应使得纳米粒子相在涂料中具有较高的自清洁能力，从而提高涂料的耐沾污性；沉淀法白炭黑表面自由能高，添加到涂料中降低了涂膜孔隙率，在涂膜干燥过程中迅速补充到水挥发后留下的细孔中，改善涂膜的平整度，从而提高了涂料的耐沾污性。

使用磷酸三丁酯的目的是为了消除物料高速分散后的气泡。

本发明还提供了本涂料的制备方法，依次包括以下几个工艺步骤：

（1）将水和羟乙基纤维素水溶液置于反应釜中，在转速为150～500r/min的搅拌条件下加入六偏磷酸钠水溶液，搅拌2～8分钟后，加入肥皂水溶液，在转速为700r/min的搅拌条件下加入1，2—丙二醇、乙二醇，搅拌6～12min，得到混合液；

（2）将钛白粉、碳酸钙、滑石粉、白炭黑混合均匀得混合物；

（3）在步骤（1）得到的混合液中缓慢加入上述混合物，在转速为1300～2500r/min的条件下搅拌15～30min，进行高速分散；

（4）当步骤（3）高速分散到物料细度≤50μm后，保持转速150～350r/min，加入磷酸三丁酯，搅拌2～5min,加入苯丙乳液，继续搅拌10～20min后即得本涂料。

本涂料的成品要求

外观：乳白色稠厚流体，带弱蓝光；

固体质量分数：40%～50%；

干燥时间：25℃表干30±10min，实干20±2h。

下面通过对比例的实验来进一步说明本涂料的有益效果。

1、将本涂料和传统外墙苯丙乳胶涂料分别均匀涂覆到三合板上，自然条件下干燥一周，然后进行采用GB/T 9780-2005规定的建筑涂料涂层耐沾污试验方法检测涂板的耐沾污效果。

2、采用均匀颗粒细度为0.045±0.005mm、主要成分为石墨粉制成的配制灰为污染源，按配制灰：水=1: 0.9（质量比）的比例搅拌均匀成悬浮液，每次试验前要现配现用。

3、涂料耐沾污性检测原理：

采用GB/T 9780-2005规定的建筑涂料涂层耐沾污试验方法检测，样板的耐沾污性由反射系数下降率表示，反射系数下降率越小，表示涂料的耐沾污性越强。

4、检测结果：

传统外墙苯丙乳胶涂料与本涂料的耐沾污性（5次反射系数下降率）对比见表一：

表一

名称	技术要求	检测结果
			传统外墙苯丙乳胶涂料	<15%	10%
本涂料	<15%	<5%

由表一可知，本涂料的耐沾污性好。

添加白炭黑后对本涂料性能的影响：将本涂料涂刷在三合板上后，观察干燥速度、颜色、光泽，可以发现未添加白炭黑的涂板看起来有点粗糙，涂膜表面不密实，出现较多的气孔；而添加白炭黑的涂板较光滑，涂膜平整，气孔很少；从颜色上看，添加白炭黑的涂板白度也高一些。

综上所述，本涂料的耐沾污性好，且制备方法简单。

具体实施方式

下面通过实施方式来进一步说明本发明。

实施例1： 

乳胶涂料，其制备包括以下工艺步骤：

（1）将40mL去离子水和18g质量分数为2%的羟乙基纤维素水溶液置于反应釜中，在转速为350r/min的搅拌条件下加入6g质量分数为10%的六偏磷酸钠水溶液，搅拌5分钟后，加入6g质量分数为1%的肥皂水溶液，在转速为700r/min的搅拌条件下加入6mL 1，2—丙二醇和3mL 乙二醇，搅拌10min，得到混合液；

（2）将26.7g钛白粉、18.6g碳酸钙、14.7g滑石粉、5g气相法白炭黑混合均匀得混合物；

（3）在步骤（1）得到的混合液中缓慢加入上述混合物，在转速为1500r/min的条件下搅拌20min，进行高速分散；

（4）当步骤（3）高速分散到物料细度为50μm后，保持转速300r/min，加入0.4ml磷酸三丁酯，搅拌3min,加入54g苯丙乳液，继续搅拌10min后即得本发明乳胶涂料。

实施例2：

乳胶涂料，其制备包括以下工艺步骤：

（1）将30mL去离子水和15g质量分数为2%的羟乙基纤维素水溶液置于反应釜中，在转速为150r/min的搅拌条件下加入8g质量分数为10%的六偏磷酸钠水溶液，搅拌2分钟后，加入3g质量分数为1%的肥皂水溶液，在转速为700r/min的搅拌条件下加入3mL 1，2—丙二醇和5mL 乙二醇，搅拌6min，得到混合液；

（2）将15g钛白粉、18g碳酸钙、9g滑石粉、7g沉淀法白炭黑混合均匀得混合物；

（3）在步骤（1）得到的混合液中缓慢加入上述混合物，在转速为1300r/min的条件下搅拌15min，进行高速分散；

（4）当步骤（3）高速分散到物料细度为40μm后，保持转速150r/min，加入0.2ml磷酸三丁酯，搅拌2min,加入56g苯丙乳液，继续搅拌15min后即得本发明乳胶涂料。

实施例3：

乳胶涂料，其制备包括以下工艺步骤：

（1）将60mL去离子水和21g质量分数为2%的羟乙基纤维素水溶液置于反应釜中，在转速为500r/min的搅拌条件下加入10g质量分数为10%的六偏磷酸钠水溶液，搅拌8分钟后，加入9g质量分数为1%的肥皂水溶液，在转速为700r/min的搅拌条件下加入4mL 1，2—丙二醇和10mL 乙二醇，搅拌12min，得到混合液；

（2）将27g钛白粉、21g碳酸钙、15g滑石粉、18g沉淀法白炭黑混合均匀得混合物；

（3）在步骤（1）得到的混合液中缓慢加入上述混合物，在转速为2500r/min的条件下搅拌30min，进行高速分散；

（4）当步骤（3）高速分散到物料细度为50μm后，保持转速350r/min，加入0.6ml磷酸三丁酯，搅拌5min,加入60g苯丙乳液，继续搅拌20min后即得本发明乳胶涂料。

以上所述的仅是本发明的三种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出显而易见的若干变换或替代以及改型，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种乳胶涂料，包含以下重量份的组分：

水                                                   30～60

羟乙基纤维水溶液（质量分数为2%）     15～21

六偏磷酸钠水溶液(质量分数为10%)         6～10

磷酸三丁酯                                        0.2～0.6

乙二醇                                                3～10

1，2—丙二醇                                       3～6

钛白粉                                               15～27

滑石粉                                                9～15

碳酸钙                                               18～21

白炭黑                                                5～18

苯丙乳液                                            54～60

肥皂水溶液(质量分数为1%)                     3～9。

2.根据权利要求1所述的乳胶涂料，其特征在于：所述白炭黑为气相法白炭黑。

3.根据权利要求1所述的乳胶涂料，其特征在于：所述白炭黑为沉淀法白炭黑。

4.根据权利要求1所述的乳胶涂料，其特征在于：所述水为去离子水。

5.根据权利要求1至4任一所述的乳胶涂料的制备方法，依次包括以下几个工艺步骤：

（1）将水和羟乙基纤维素水溶液置于反应釜中，在转速为150～500r/min的搅拌条件下加入六偏磷酸钠水溶液，搅拌2～8分钟后，加入肥皂水溶液，在转速为700r/min的搅拌条件下加入1，2—丙二醇、乙二醇，搅拌6～12min，得到混合液；

（2）将钛白粉、碳酸钙、滑石粉、白炭黑混合均匀得混合物；

（3）在步骤（1）得到的混合液中缓慢加入上述混合物，在转速为1300～2500r/min的条件下搅拌15～30min，进行高速分散；

（4）当步骤（3）高速分散到物料细度≤50μm后，保持转速150～350r/min，加入磷酸三丁酯，搅拌2～5min,加入苯丙乳液，继续搅拌10～20min后即得所述乳胶涂料。