CN102850863B - 一种五合一墙面漆及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种五合一墙面漆，按照重量份数包括：0.1~15的纤维素、0.2~5的pH调节剂、80~250的颜料、25~90的优创E、100~350的乳液、0.1~20的乙烯脲和200~500水。所述五合一墙面漆的生产工艺为：在45℃以下将所述原料混合均匀。所述五合一墙面漆具有超低VOC和甲醛，并且具有优异的抗冻融性、耐洗刷性，遮盖力强，能弥补细微裂缝。

Description

一种五合一墙面漆及其生产工艺

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体地，本发明涉及墙面漆领域。

背景技术

墙面漆是一种用途十分广泛的建筑涂料。随着人们生活水平的不断提高，人们对如墙面漆，尤其是用于室内墙面的墙面漆，提出了越来越高的要求，不仅要求美观耐用，例如具有优异的五合一功能，即，净味技术、容易施工、超级耐擦洗、弥盖细微裂纹、抗污防霉五功能合一，而且希望能够具有特种的功能，如具有低甲醛、低VOC的功能。

VOC是指1升涂料中除去水的物质当中含有有机挥发物的重量。墙面漆中VOC、游离甲醛的含量高，会直接影响人们的身体健康。特别对于有老人和小孩居住的环境，其危害更大。这是因为VOC是挥发性有机化合物，当居室里VOC超过一定浓度时，在短时间内人们会感到头痛，恶心，呕吐，四肢乏力。VOC伤害人的肝脏，大脑和神经系统，甚至会让人患上白血病等其他严重的疾病。而空气中的甲醛可引起流泪、喉部不适及恶心、呕吐、咳嗽胸闷、哮喘甚至肺气肿等健康隐患。同样，由于墙面漆中所含有的VOC和游离甲醛，对油漆涂刷人员的健康也造成直接的损害，因为在施工时，伴随着乳胶漆的干燥，会有大量的VOC和游离甲醛释放出来。所以开发具有优异五合一功能并且具有环保效果的健康型墙面漆是非常迫切的。

CN 1912037A公开了一种具有环保效果的墙面漆。该墙面漆的组成成分以及质量百分比为：水：25%~35%；助剂一：0.4%~7.2%；钛白粉：15%~33%；添加料：10%~49%；助剂二：0.15%~0.7%；低VOC乳液：15%~35%。该发明虽然降低了有害添加剂的添加，但是考虑到产品的性能，仍含有大量的有机物质，例如有机胺等，并不能满足低毒、环保的要求。同时，由于片面减少了有机物质的添加，影响了产品的性能，例如防冻性能、防污性、耐擦洗等性能。

CN 101381544A公开了一种抗甲醛全能墙面漆，其特征在于该墙面漆由下述重量百分含量的物料组成：洁净自来水10~16%，分散剂0.5~1.0%，表面活性剂0.1~0.2%，pH调节剂0.1~0.2%，消泡剂0.4~0.8%，乙二醇为2~4%，醇脂-12为1.5~3.0%，钛白粉为20~30%，锻烧高岭上为8~13%，有机硅乳液为3~8%，苯丙乳液为25~40%，除甲醛剂为2~5%，聚氨脂增稠剂为0.8~1.5%，丙烯酸增稠剂为0.2~0.7%，防腐剂为0.1~0.2%，防霉剂为0.2~0.7%。该发明墙面漆中钛白粉含量过高，成本较高，同时产品的干燥性、粘附性等各项性能不能满足现有需要。

因此，提供一种具有优异的耐擦洗性、弥盖细微裂纹性、抗污防霉性、干燥性，并且具有超低游离甲醛和VOC的墙面漆是所属领域的技术难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种五合一墙面漆。所述五合一墙面漆具有净味技术、容易施工、超级耐擦洗、弥盖细微裂纹、抗污防霉五功能合一，并且具有超低游离甲醛和VOC。

所述五合一墙面漆按照重量份数包括：

其中，所述纤维素按照重量份数可以为0.11份、0.12份、1.2份、1.6份、1.9份、2份、5份、9份、13份、14份、14.5份、14.8份、14.9份等。

其中，所述pH调节剂按照重量份数可以为0.21份、0.22份、0.23份、0.4份、0.9份、1.5份、2.5份、3.5份、4份、4.5份、4.8份、4.9份等。

其中，所述颜料按照重量份数可以为80.1份、80.2份、81份、85份、90份、99份、110份、119份、121份、130份、150份、190份、199份、210份、230份、245份、248份、249份等。

其中，所述优创E按照重量份数可以为25.1份、25.2份、26份、35份、45份、55份、75份、85份、87份、88份、89份、89.5份、89.8份、89.9份等。

其中，所述乳液按照重量份数可以为100.1份、100.2份、101份、105份、110份、125份、135份、155份、200份、220份、250份、275份、300份、305份、315份、330份、345份、348份、349份、349.5份、349.8份、349.9份等。

其中，所述乙烯脲按照重量份数可以为0.11份、0.12份、0.5份、1.1份、2.5份、5份、10份、14份、19份、19.5份、19.8份、19.9份等。

其中，所述水按照重量份数可以为200.1份、200.2份、201份、210份、225份、245份、300份、350份、400份、435份、455份、490份、498份、499份、499.5份、499.8份、499.9份等。

优选地，所述五合一墙面漆按照重量份数包括：

特别优选，所述五合一墙面漆按照重量份数包括：

本发明中的纤维素是含有纤维素结构单元的化合物，可包括，例如，用酸，例如脂肪酸、硝酸等酯化纤维素中的羟基而制备的纤维素酯化产品、通过使含有可聚合不饱和基的纤维素酯化产品与可聚合不饱和单体反应制备的共聚物等，其中含有可聚合不饱和基的纤维素酯化产品是通过向纤维素酯化产品中引入可聚合不饱和基而获得的。

优选地，所述纤维素为硝化纤维素、丁酸乙酸纤维素、乙酸纤维素、丙酸乙酸纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、纤维素醚中的1种或至少2种的组合，特别优选丁酸乙酸纤维素和/或羟乙基纤维素。

纤维素与成膜物质具有良好的相容性，并能改善所得到的涂膜的干燥性和粘附性。

优选地，所述pH调节剂选自美国安格斯（ANGUS）公司的有机类如AMP-95（2-氨基-2-甲基-1-丙醇）和/或无机类如氨水，特别优选AMP-95。

优选地，所述颜料为二氧化钛（即钛白粉）。

所述优创E是陶氏化学公司涂料材料业务部产品，是一种空心结构的聚合物，干燥后为功能性白色颜料，能有效提升漆膜的遮盖力和白度，提高内墙涂料耐污渍性能和外墙涂料耐沾污性能，可大幅减少涂料中钛白粉的用量，从而有效降低体积成本。

优选地，所述乳液为苯丙树脂乳液，所属领域技术人员可通过市购或利用现有技术/新技术制备得到。

所述乙烯脲又名2-咪唑烷酮，能与醛类物质产生化学反应，因此能够有效去除甲醛。

优选地，所述五合一墙面漆还含有分散剂、润湿剂、消泡剂、填料、防冻剂、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂、增稠剂、除味剂中的1种或至少2种的组合，所述组合典型但非限制性的实例有消泡剂、填料的组合，成膜助剂、防腐剂、防霉剂的组合，润湿剂、填料、成膜助剂、除味剂的组合，分散剂、润湿剂、消泡剂、填料、防霉剂的组合等，特别优选含有分散剂、润湿剂、消泡剂、填料、防冻剂、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂、增稠剂和除味剂。

优选地，所述五合一墙面漆还含有分散剂；优选地，所述分散剂为钠盐分散剂和/或铵盐分散剂，特别优选为聚羧酸钠盐和/或聚羧酸铵盐；优选地，所述分散剂按照重量份数为0.5~10份，进一步优选为1~6份，特别优选为2~4份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有润湿剂；优选地，所述润湿剂为表面活性剂，例如非离子表面活性剂；优选地，所述润湿剂按照重量份数为0.5~10份，进一步优选为1~6份，特别优选为2~4份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有消泡剂；优选地，所述消泡剂为矿物油消泡剂或有机硅消泡剂；优选地，所述消泡剂按照重量份数为0.1~20份，进一步优选为1~15份，特别优选为2~8份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有填料，进一步优选煅烧高岭土、硅酸铝、重晶石、碳酸钙、硅藻土中的1种或至少2种的组合，所述组合典型但非限制性的实例包括：煅烧高岭土、碳酸钙的组合，硅酸铝、硅藻土的组合，重晶石、碳酸钙、硅藻土的组合，煅烧高岭土、硅酸铝、碳酸钙、硅藻土的组合等，特别优选煅烧高岭土、硅酸铝和重晶石的组合；优选地，所述煅烧高岭土按照重量份数为50~200份，例如50.1份、50.2份、51份、55份、60份、65份、75份、90份、110份、130份、160份、180份、195份、198份、1999份、199.5份、199.8份、199.9份等，进一步优选70~150份，特别优选80~120份；优选地，所述硅酸铝按照重量份数为20~120份，例如20.1份、20.2份、21份、25份、35份、45份、60份、75份、90份、110份、115份、118份、119份、119.5份、119.8份、119.9份等，进一步优选30~100份，特别优选40~80份；优选地，所述重晶石按照重量份数为80~250份，例如80.1份、80.2份、81份、85份、95份、115份、150份、180份、190份、210份、230份、240份、248份、249份、249.8份、249.9份等，进一步优选100~220份，特别优选120~200份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有防冻剂；优选地，所述防冻剂为乙二醇和/或丙二醇，特别优选为乙二醇；优选地，所述防冻剂按照重量份数为5~30份，例如，5.1份、5.2份、6份、9份、13份、18份、25份、28份、29份、29.8份、29.9份等，进一步优选为10~20份，特别优选为15份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有成膜助剂；所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-单异丁酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚或苯甲醇中的1种或至少2种的组合；优选地，所述成膜助剂按照重量份数为5~50份，例如5.1份、5.2份、5.3份、6份、9份、14份、20份、35份、45份、48份、49份、49.8份、49.9份等，进一步优选为10~40份，特别优选为15~30份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有防腐剂；优选地，所述防腐剂为苯并咪唑酯类（Nordes EPW）、道维希尔-75、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）、卡松类（2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和(B)5－氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮）或苯甲酸中的1种或至少2种的组合，特别优选为卡松类和/或苯甲酸；优选地，所述防腐剂按照重量份数为0.1~5份，进一步优选为1~3份，特别优选为2份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有防霉剂；优选地，所述防霉剂为异噻唑啉酮类、纳米无机物如T200、有机锌、有机芳基脲衍生物、多菌灵、有机碘中的1种或至少2种的组合，特别优选为多菌灵和/或有机碘；优选地，所述防霉剂按照重量份数为0.1~15份，进一步优选为1~10份，特别优选为2~8份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有流平剂；优选地，所述流平剂为聚氨酯，特别优选聚氨酯水溶液；优选地，所述流平剂按照重量份数为0.1~15份，进一步优选为1~12份，特别优选为2~9份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有增稠剂；优选地，所述增稠剂按照重量份数为0.1~15份，进一步优选为1~10份，特别优选为3~8份。

优选地，所述五合一墙面漆还含有除味剂；所述除味剂可市售获得，也可由所属领域技术人员根据现有技术/新技术制备获得；优选地，所述除味剂按照重量份数为0.01~1份，进一步优选为0.1~0.5份，特别优选为0.2份。

优选地，所述水为去离子水。

特别优选，所述五合一墙面漆按照重量份数由以下组分组成：

所述五合一墙面漆还可含有其它物质，例如杀菌剂、负离子发生剂、光稳定剂等，所属领域技术人员可根据需要添加。

本发明的目的之一还在于提供一种所述五合一墙面漆的生产工艺。

所述工艺包括以下步骤：

（1）加入150~470份水，在300~500r/min搅拌速率下加入纤维素和pH调节剂，提高搅拌速率至700~900r/min，搅拌均匀成糊状，温度控制在45℃以下，加入分散剂、润湿剂、消泡剂，搅拌至少5分钟；

（2）加入颜料、填料，在45℃以下，在1100~1300r/min转速下搅拌至少30分钟，直到细度≤60度；

（3）在45℃以下，在500~700r/min搅拌速率下，加入防冻剂、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂、剩余消泡剂、乙烯脲，搅拌至少10分钟；

（4）在45℃以下，在500~700r/min搅拌速率下，加入乳液、优创E、除味剂及剩余的水，搅拌至少5分钟，得到五合一墙面漆。

优选地，步骤（4）之后进行步骤（5）加入增稠剂调节粘度，得到五合一墙面漆。

优选地，步骤（1）中加入水量为180~430份，特别优选为200~400份。

优选地，步骤（1）中加入纤维素和pH调节剂之前搅拌速率为350~450r/min，特别优选为400r/min。

优选地，步骤（1）中加入纤维素和pH调节剂之后搅拌速率为750~850r/min，特别优选为800r/min。

优选地，步骤（1）中温度为40℃以下。

优选地，步骤（1）中加入分散剂、润湿剂、消泡剂之后搅拌时间为至少8分钟，特别优选搅拌10分钟。

优选地，步骤（2）中温度为40℃以下。

优选地，步骤（2）中加入颜料、填料之后搅拌速率为1150~1250r/min，特别优选为1200r/min。

优选地，步骤（2）中加入颜料、填料之后搅拌时间为至少40分钟，特别优选搅拌45分钟。

优选地，步骤（2）搅拌终点细度≤50度。

优选地，步骤（3）中温度为40℃以下。

优选地，步骤（3）中搅拌速率为550~650r/min，特别优选为600r/min。

优选地，步骤（3）中搅拌时间为至少12分钟，特别优选搅拌15分钟。

优选地，步骤（4）中温度为40℃以下。

优选地，步骤（4）中搅拌速率为550~650r/min，特别优选为600r/min。

优选地，步骤（4）中搅拌时间为至少8分钟，特别优选搅拌10分钟。

本发明所述份为重量份数。

本发明所述重量份数单位相同。

采用所述生产工艺制备的五合一墙面漆，各组分分散均匀，且粒度较小，使其具有优异的耐擦洗性、弥盖细微裂纹性、抗污防霉性、干燥性，并且具有超低游离甲醛和VOC。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

（1）配方中加入特殊成膜物质（优创E），封闭甲醛，阻止甲醛的挥发来净化空气；

（3）具有优异的抗冻融性、耐洗刷性，遮盖力强，能弥补细微裂缝；

（4）可分解有机物，从而使室内甲醛和挥发性有机物（VOC）等活性气体分解，因而具有超低VOC和甲醛；

（5）绿色环保，采用净味技术，添加特殊除味因子（乙烯脲），产品气味清新。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

（1）在反应釜中加入200份去离子水，启动高速分散机，在400r/min搅拌速率下加入6份纤维素和1.5份AMP-95，提高搅拌速率至800r/min，搅拌均匀成糊状，温度控制在40℃以下，加入2份聚羧酸钠盐分散剂、2份润湿剂、1份矿物油消泡剂，搅拌10分钟；

（2）加入120份二氧化钛、80份煅烧高岭土、80份硅酸铝和200份重晶石，在40℃以下，在1200r/min转速下搅拌45分钟，直到细度≤50度；

（3）在40℃以下，在600r/min搅拌速率下，加入15份乙二醇、15份成膜助剂、2份苯甲酸、8份多菌灵、2份聚氨酯、4份矿物油消泡剂、2份乙烯脲，搅拌15分钟；

（4）在40℃以下，在600r/min搅拌速率下，加入200份改性苯丙树脂、60份优创E、0.2份除味剂及40份水，搅拌10分钟；

（5）加入5份增稠剂调节粘度，混合均匀，得到五合一墙面漆。

实施例2

（1）在反应釜中加入470份去离子水，启动高速分散机，在500r/min搅拌速率下加入0.1份纤维素和0.2份氨水，提高搅拌速率至900r/min，搅拌均匀成糊状，温度控制在45℃以下，加入0.5份聚羧酸铵盐分散剂、10份润湿剂、0.05份有机硅消泡剂，搅拌5分钟；

（2）加入250份二氧化钛、50份煅烧高岭土、20份硅藻土、120份硅酸铝和250份重晶石，在45℃以下，在1300r/min转速下搅拌30分钟，直到细度≤60度；

（3）在45℃以下，在700r/min搅拌速率下，加入5份丙二醇、50份成膜助剂、5份卡松类防腐剂、0.1份有机碘、0.1份聚氨酯、0.05份有机硅消泡剂、20份乙烯脲，搅拌10分钟；

（4）在45℃以下，在700r/min搅拌速率下，加入100份改性苯丙树脂、25份优创E、1份除味剂及30份水，搅拌5分钟；

（5）加入15份增稠剂调节粘度，混合均匀，得到五合一墙面漆。

实施例3

（1）在反应釜中加入150份去离子水，启动高速分散机，在300r/min搅拌速率下加入15份纤维素和5份AMP-95，提高搅拌速率至700r/min，搅拌均匀成糊状，温度控制在43℃以下，加入10份聚羧酸铵盐分散剂、0.5份润湿剂、10份有机硅消泡剂，搅拌12分钟；

（2）加入80份二氧化钛、200份煅烧高岭土、50份碳酸钙、20份硅酸铝和80份重晶石，在45℃以下，在1100r/min转速下搅拌50分钟，直到细度≤55度；

（3）在45℃以下，在500r/min搅拌速率下，加入30份乙二醇、5份成膜助剂、0.1份苯并咪唑酯类防腐剂、15份有机锌、15份聚氨酯、10份有机硅消泡剂、0.1份乙烯脲，搅拌25分钟；

（4）在45℃以下，在500r/min搅拌速率下，加入350份改性苯丙树脂、90份优创E、0.01份除味剂及50份水，搅拌20分钟；

（5）加入0.1份增稠剂调节粘度，混合均匀，得到五合一墙面漆。

实施例4

（1）在反应釜中加入160份去离子水，启动高速分散机，在350r/min搅拌速率下加入10份纤维素和0.5份AMP-95，提高搅拌速率至760r/min，搅拌均匀成糊状，温度控制在42℃以下，加入4份聚羧酸钠盐分散剂、1.5份润湿剂、5份有机硅消泡剂，搅拌17分钟；

（2）加入100份二氧化钛、80份硅藻土、70份碳酸钙、40份硅酸铝和100份重晶石，在42℃以下，在1180r/min转速下搅拌60分钟，直到细度≤50度；

（3）在42℃以下，在530r/min搅拌速率下，加入10份乙二醇、10份成膜助剂、1份1,2-苯并异噻唑啉-3-酮防腐剂、2份有机碘、4份聚氨酯、6份有机硅消泡剂、3份乙烯脲，搅拌18分钟；

（4）在42℃以下，在550r/min搅拌速率下，加入150份改性苯丙树脂、60份优创E、0.1份除味剂及100份水，搅拌14分钟；

（5）加入2份增稠剂调节粘度，混合均匀，得到五合一墙面漆。

对比例1

采用CN 101381544A公开的抗甲醛全能墙面漆为对比例。

按比例称取洁净自来水10kg，分散剂0.8kg，表面活性剂0.1kg，中和调节剂0.1kg，消泡剂0.8kg，乙二醇为3kg，12醇脂为2kg，钛白粉为25kg，锻烧高岭土为10kg，有机硅乳液为5kg，苯丙乳液为30kg，除甲醛剂为2kg，聚氨脂增稠剂为1kg，丙烯酸增稠剂为0.2kg，防腐剂为0.2kg，防霉剂为0.3kg，按常规制漆工艺顺序投料，每种料搅拌均匀后再投下一种料，边投料边搅拌，待分散均匀后检测粘度即可制得本对比例的抗甲醛全能墙面漆。

按GB 18582-2001《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》和GB/T9756-2001《合成树脂乳液内墙涂料》对实施例1—4及对比例得到的漆进行测试，结果如表1所示。

表1

由表1可知，本发明所制备五合一墙面漆具有优异的性能和超低VOC及超低游离甲醛，绿色环保。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (11)

1.一种五合一墙面漆，其特征在于，所述五合一墙面漆按照重量份数由以下组分组成：

2.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述乳液为苯丙树脂乳液。

3.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述分散剂为钠盐分散剂和/或铵盐分散剂。

4.如权利要求3所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸钠盐和/或聚羧酸铵盐。

5.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述润湿剂为表面活性剂。

6.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述消泡剂为矿物油消泡剂或有机硅消泡剂。

7.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述防腐剂为苯并咪唑酯类、道维希尔-75、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、卡松类或苯甲酸中的1种或至少2种的组合。

8.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述防腐剂为卡松类和/或苯甲酸。

9.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述防霉剂为异噻唑啉酮类、纳米无机物、有机锌、有机芳基脲衍生物、多菌灵、有机碘中的1种或至少2种的组合。

10.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述防霉剂为多菌灵和/或有机碘。

11.如权利要求1所述的五合一墙面漆，其特征在于，所述流平剂为聚氨酯。