CN102504666A - 一种环保内墙涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保内墙涂料，采用零VOC纯丙烯酸乳液为基料，以钛白粉为颜料，以定型相变储能材料为填料，以纳米TiO₂/Zno为无机杀菌剂，在多种助剂的配合下，经过步骤a.纳米水浆的制备、b.定型相变材料的制备、c.溶解吸水性树脂、d.分散釜中混合、搅拌及高速分散成浆料、e.调漆罐中加入纯丙烯酸乳液、消泡剂、增稠流变剂后中低速搅拌然后过滤、出料制备而成。本发明具有可溶性重金属含量少、VOC含量低、调温控温、吸湿放湿、防止结露、防霉抗菌、净化空气、调节空气温度节省能源的特点，适于推广应用。

Description

一种环保内墙涂料

所属发明领域

本发明涉及到建筑材料技术领域，具体说是涉及到一种用于建筑物内墙粉刷装饰的环保内墙涂料。

背景技术

在建筑材料领域中，内墙涂料是用于建筑物内墙粉刷装饰的一种建材产品，是建筑物必须使用的材料，其使用量也是非常巨大的。随着社会进步及经济快速发展，建筑行业日趋繁荣，而人们的物质文化生活水平日益提高，对居住环境的安全和舒适度也有很高的追求，对于建筑物内墙用涂料的环保标准也日益提高，随着国家关于环保、节能政策的实施，人们的环保意识、节能意识和对健康的追求明显增强，对生活居住环境的舒适度、安全环保性要求越来越高。要求室内的VOC浓度要低，可溶性重金属(铅、镉、铬、汞)含量要少，室内无菌(或少菌)无微生物繁殖和存活，室内的温度和湿度要合适，为人们的身体健康创造条件。而随着科学技术的进步，多种类型的抗菌环保内墙涂料大量涌现，这些内墙涂料性能各异，基本都具有抗菌防霉、耐擦洗、环保性强及使用寿命长等特点，但是，随着人们对居住环境的高标准的需求，人们已经不满足现在常规内墙涂料所具有一般功能，而需要营造一个室内空气清新，富含负离子，无蚊蝇侵扰、无病菌危害、有助于保健的清新安逸的生活和工作的环境。因此目前市场上急需一种不但VOC含量低、可溶性重金属含量少，还具有调温控温、吸湿放湿、防止结露、防霉抗菌、净化空气、调节空气温度节省能源的内墙涂料，因此，研制出具有上述调温调湿抗菌特点的新型内墙涂料是本技术领域当前需要解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可溶性重金属含量少、VOC含量低、调温控温、吸湿放湿、防止结露、防霉抗菌、净化空气、调节空气温度节省能源的环保内墙涂料，并提供其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种环保内墙涂料，其特点在于：采用零VOC纯丙烯酸乳液为基料，以钛白粉为颜料，以定型相变储能材料

为填料，以纳米TiO₂/Zno为无机杀菌剂，在多种助剂的配合下，制成调温调湿抗菌的环保内墙涂料；在配方中各组份成分构成如下：

其中：定型相变材料由复配石蜡50％、硅藻土为50％，按质量比例为1∶1混合组成；

纳米TiO₂/ZnO水浆的组成为：70％的去离子水、3％的高分子BYK-190、2％的硅烷偶联剂KH-570、25％的纳米TiO₂/ZnO粉体混合而成；

上述组份成分含量按质量百分比计。

本发明的制备工艺步骤如下：

a.纳米水浆的制备：将70％的去离子水加入分散缸内、搅拌条件下加入3％的高分子分散剂BYK-190、再加入2.0％的硅烷偶联剂KH-570，中速搅拌5-10min，

然后加入25％的纳米TiO₂/ZnO粉体，400r/min高速分散1小时，再经超声波振荡30min，经研磨使粒径小于60mm备用；

b.定型相变材料的制备：在80℃条件下将复配石蜡熔融成液态，将硅藻土加入反应釜中，升温至80℃，负压0.06mp_a抽真空30min，加入液态的石蜡，再于80r/min，80℃条件下负压0.09-0.1mp_a抽真空，然后0.3-0.5mp_a正压加压20min，降温、排料，将排出的料磨细过筛，搅拌中喷洒合成树脂乳液、晾干、装袋备用。

c.用适量水将吸水性树脂溶解成溶液备用。

d.将去离子水加入分散釜中，搅拌中加入高分子分散剂、潤湿剂、纳米水浆、定型相变材料、吸水性树脂溶液、海泡石粉、杀菌剂、MPA-5助剂、丙二醇、钛白粉，高速分散30-40min，经研磨细度达50μm成浆料；

e.将研磨浆料打入调漆罐中，中低速搅拌下加入纯丙烯酸乳液、消泡剂、增稠流变剂，过滤、出料。

本发明的原理是，乳液是涂料的主要成膜物，乳液的种类及其性能对涂料的涂膜性能起决定性作用。本发明选用的零VOC弹性纯丙烯酸乳液作基料，是一种无皂化、核壳结构的乳液，其成膜温度为0℃，无须成膜助剂就能低温成膜，涂膜具有优异的机械强度、延伸抗裂性、耐水耐沾污性等特性。本发明的的调温功能在于使用了定型相变材料，将相变储能材料与合适的基体材料复合制成定型相变材料，利用基体对相变材料的支撑、束缚作用，可使固-液相变材料在相变过程中宏观上不流动，从而解决其泄漏问题。本发明的定型相变材料是采用了两种有机相变材料，将熔融的复配石蜡在负压条件下吸附到硅藻土细粒子的微孔中，再用合成树脂乳液进行包膜处理而成的定型相变材料，具有相变吸热-蓄热-放热特性和防水性能。当环境温度高于石蜡的相变温度(23℃)时，石蜡由固态转变为液态过程中，吸收环境中的热量并将热能储存起来，当环境温度低于石蜡的相变温度时，石蜡由液态变为固态，并将储存的热能释放出来，试验结果证明，放热时间可延续15h以上。由于选用的石蜡潜热大(2045/g)、比热容高，相变过程的吸热、蓄热、放热量很大，加入内墙涂料后的调温控温效果明显。而调湿功能是由于定型相变材料中的调湿材料硅藻土，硅藻土是一种含二氧化硅(SiO₂.nH₂O)矿物，密度小而质轻松散，具有独特有序的微孔结构且孔道相互连通，空隙率达到85％以上，比表面积达53.8万/(cm³/g)，吸水能力强、弹性模量高、微粒质硬、强度高、耐划痕性能强，且耐酸、防腐、不燃、分散性好，并有良好的保温隔热性和火山灰性能，具有较大的孔容(1.34mg/g)和内比表面积，极强的吸附性能和反应活性。以其为填料制备的内墙涂料其涂层具有保温隔热、调节湿度、吸附有毒气体、防结露和降噪等性能；而配方中的海泡石粉和高吸水性树脂也是调湿材料，高吸水性树脂由丙烯酸、丙烯酰胺、交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺经引发剂过硫酸钾引发反应而成，具有吸湿膨胀、放湿还原、高吸水、高放水、高增稠和水分迁移等特性；海泡石是一种天然黏土矿物，呈针束状，内部多孔且孔隙相通，表面有凹槽，相对密度小，吸附性和水化性强，但吸水后不膨胀。在调湿涂料中加入适量的海泡石粉，不但会增进涂层的吸放湿性，同时还有增稠作用，可有效地提高涂料的悬浮性、触变性、贮存稳定性；海泡石粉的针状及表面凹槽结构有利于其在涂层中异何分布、凹槽咬合、交联，以改善涂层的物理性能。硅藻土、海泡石粉及高吸水性树脂配合使用加入内墙涂料中，使得涂料具有很强的调湿功能。本发明目的抗菌功能在于纳米水浆中的纳米TiO₂/ZnO抗菌组分，办发明使用的是氧化型中纳米TiO₂/ZnO，这是一种经过稀土激活的纳米材料，具有光催化作用，在空气和水体系中，纳米TiO₂/ZnO在阳光及灯光紫外线(UV)的照射下，能够将细菌内的有机物直接氧化成CO₂/H₂O等无机小分子，从而起到杀菌作用。

本发明采用纯弹性纯丙烯酸乳液作基料，配合定型相变材料、纳米TiO₂/ZnO水浆，以纳米TiO₂/Zno为无机杀菌剂，在多种助剂的配合下，制成调的环保内墙涂料，具有可溶性重金属含量少、VOC含量低、调温控温、吸湿放湿、防止结露、防霉抗菌、净化空气、调节空气温度节省能源的特点，达到了发明目的。

本发明经检测，主要性能检测结果如下：

检测表明，本发明制备的环保内墙涂料，其各种性能的各项指标数值都达到或优于涂料的国家标准。

具体实施方式

下面结合实施例详述本发明，所涉及的成分含量均按质量份计。

实施例：

一种环保内墙涂料：采用零VOC纯丙烯酸乳液为基料，以钛白粉为颜料，以多孔结构的硅藻土和定型相变储能材料为填料，以纳米TiO₂/Zno为无机杀菌剂，在多种助剂的配合下，制成调温调湿抗菌的环保内墙涂料；在配方中各组份成分构成如下：

其中：定型相变材料由复配石蜡50％、硅藻土为50％，按质量比例为1∶1混合组成；

纳米TiO₂/ZnO水浆的组成为：70％的去离子水、3％的高分子BYK-190、2％的硅烷偶联剂KH-570、25％的纳米TiO₂/ZnO粉体混合而成；

上述组份成分含量按质量分数计。

本发明的制备工艺步骤如下：

a.纳米水浆的制备：将70％的去离子水加入分散缸内、搅拌条件下加入3％的高分子分散剂BYK-190、再加入2.0％的硅烷偶联剂KH-570，中速搅拌5-10min，

然后加入25％的纳米TiO₂/ZnO粉体，400r/min高速分散1小时，再经超声波振荡30min，经研磨使粒径小于60mm备用；

b.定型相变材料的制备：在80℃条件下将复配石蜡熔融成液态，将硅藻土加入反应釜中，升温至80℃，负压0.06mp_a抽真空30min，加入液态的石蜡，再于80r/min，80℃条件下负压0.09-0.1mp_a抽真空，然后0.3-0.5mp_a正压加压20min，降温、排料，将排出的料磨细过筛，搅拌中喷洒合成树脂乳液、晾干、装袋备用。

c.用适量水将吸水性树脂溶解成溶液备用。

d.将去离子水加入分散釜中，搅拌中加入高分子分散剂、潤湿剂、纳米水浆、定型相变材料、吸水性树脂溶液、海泡石粉、杀菌剂、MPA-5助剂、丙二醇、钛白粉，高速分散30-40min，经研磨细度达50μm成浆料；

e.将研磨浆料打入调漆罐中，中低速搅拌下加入纯丙烯酸乳液、消泡剂、增稠流变剂，过滤、出料，制成环保内墙涂料。

Claims (2)

1.一种环保内墙涂料，其特征在于：采用零VOC纯丙烯酸乳液为基料，以钛白粉为颜料，以定型相变储能材料为填料，以纳米TiO₂/Zno为无机杀菌剂，在多种助剂的配合下，制成调温调湿抗菌的环保内墙涂料；在配方中各组份成分构成如下：

其中：定型相变材料由复配石蜡50％、硅藻土为50％，按质量比例为1∶1混合组成；

纳米TiO₂/ZnO水浆的组成为：70％的去离子水、3％的高分子BYK-190、2％的硅烷偶联剂KH-570、25％的纳米TiO₂/ZnO粉体混合而成；

上述组份成分含量按质量百分比计。

2.制备如权利要求1所述环保内墙涂料的方法，其工艺步骤如下：

a.纳米水浆的制备：将70％的去离子水加入分散缸内、搅拌条件下加入3％的高分子分散剂BYK-190、再加入2.0％的硅烷偶联剂KH-570，中速搅拌5-10min，然后加入25％的纳米TiO₂/ZnO粉体，400r/min高速分散1小时，再经超声波振荡30min，经研磨使粒径小于60mm备用；

b.定型相变材料的制备：在80℃条件下将复配石蜡熔融成液态，将硅藻土加入反应釜中，升温至80℃，负压0.06mp_a抽真空30min，加入液态的石蜡，再于80r/min，80℃条件下负压0.09-0.1mp_a抽真空，然后0.3-0.5mp_a正压加压20min，降温、排料，将排出的料磨细过筛，搅拌中喷洒合成树脂乳液、晾干、装袋备用。

c.用适量水将吸水性树脂溶解成溶液备用。

d.将去离子水加入分散釜中，搅拌中加入高分子分散剂、潤湿剂、纳米水浆、定型相变材料、吸水性树脂溶液、海泡石粉、杀菌剂、MPA-5助剂、丙二醇、钛白粉，高速分散30-40min，经研磨细度达50μm成浆料；

e.将研磨浆料打入调漆罐中，中低速搅拌下加入纯丙烯酸乳液、消泡剂、增稠流变剂，过滤、出料。