CN103602164A - 一种纳米碳酸钙复合涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米碳酸钙复合涂料，由以下重量份的原料制成：水100-150份，乙二醇50-80份，钛白粉50-80份，重质碳酸钙80-120份，轻质碳酸钙60-90份，纳米碳酸钙浆液40-60份，滑石粉60-100份，膨润土1-3份，消泡剂0.1-1份，分散剂0.1-1份，苯丙乳液80-100份，成膜助剂0.1-1份，增稠剂0.1-1份。本发明配方中使用了纳米碳酸钙浆液，与传统建筑涂料相比，其耐水性、耐洗刷性、耐光性、耐沾污性和贮存稳定性等显著改善。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种纳米碳酸钙复合涂料。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的提高，建筑涂料在涂料生产中占有越来越重要的地位。同时，人们对建筑涂料也提出了更高的要求，如高耐候性、高耐沾污性、低污染化等，因此开发高质量的建筑涂料成为当前涂料业的重要课题。
纳米碳酸钙是指粒径在1-100nm之间的超细碳酸钙产品。由于粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化．产生了普通粒子所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。因此，纳米碳酸钙与建筑涂料有机结合，对建筑涂料向高质量、高档次等方向发展将会起着极大的推动作用。
纳米碳酸钙涂料由于成膜基料、颜填料及助剂等分子中存在着诸多的活性点，这些活性点会与纳米粒子表面的活性点之间发生强烈的相互作用，从而形成致密而稳定的涂层，使涂膜的物理化学性能显著提高。纳米碳酸钙是一种无毒、无刺激、无气味的白色软质填料，在涂料工业中，其易于与各类聚合物相容，热稳定性好，是最常用的原料之一，在成膜物中起着骨架作用。纳米碳酸钙是晶体粒径为纳米级的多晶体材料，具有小尺寸与高浓度晶界两个重要特征，通常大晶体的连续能带分裂成接近分子轨道的能级，产生了小尺寸的量子隧道效应，同时由于其高浓度晶界及界面原子受力不均衡性增加产生了界面效应，这两种效应导致材料在力学性能、磁性能、光学性能、电性能及热力学特征发生突变。
纳米碳酸钙直接应用于涂料中，存在以下缺陷：颗粒表面能高，处于热力学不稳定状态，极易团聚；碳酸钙表面亲水疏油，极性很高，在有机介质中难以分散，与基料的结合力差，易形成界面缺陷，导致涂膜性能下降。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐水性、耐沾污性和贮存稳定性良好的纳米碳酸钙复合涂料。
本发明的上述目的是通过如下方案实现的：
一种纳米碳酸钙复合涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：
水 100-150份
乙二醇 50-80份
钛白粉 50-80份
重质碳酸钙 80-120份
轻质碳酸钙 60-90份
纳米碳酸钙浆液 40-60份
滑石粉 60-100份
膨润土 1-3份
消泡剂 0.1-1份
分散剂 0.1-1份
苯丙乳液 80-100份
成膜助剂 0.1-1份
增稠剂 0.1-1份。
上述的纳米碳酸钙浆液按如下步骤制备的：
取滤饼加入水配成含量为30%的纳米碳酸钙的悬浮液，再加入1-3%的高分子分散剂一起砂磨2-4h，直至用0-25微米刮板细度计检测无颗粒。
作为本发明的改进，上述涂料由以下重量份的原料制成：
水 120-150份
乙二醇 60份
钛白粉 60份
重质碳酸钙 100份
轻质碳酸钙 80份
纳米碳酸钙浆液 50份
滑石粉 80份
膨润土 2份
消泡剂 0.5份
分散剂 0.5份
苯丙乳液 90份
成膜助剂 0.5份
增稠剂 0.5份。
本发明在制备时，按照涂料配方，将水加入制漆釜中，在搅拌下依次加入分散剂、乙二醇搅拌均匀；再在继续搅拌下，依次加入钛白粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉和纳米碳酸钙浆液，高速分散0.5-1h；后在低转速下加入消泡剂、成膜助剂，搅匀后再加入苯丙乳液和增稠剂在低转速下搅匀即得纳米复合涂料。
与现有技术相比较，本发明具有的有益效果为：
本发明配方中使用了纳米碳酸钙浆液，与传统建筑涂料相比，其耐水性、耐洗刷性、耐光性、耐沾污性和贮存稳定性等显著改善；本发明可以极大地减少涂料中颜料及成膜物之间的自由体积，增强成膜物与纳米填料的结合力，大大提高涂层的力学强度，减少毛细管作用，从而提高涂层的屏蔽能力。
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，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
除非另外说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。
此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例1
一种纳米碳酸钙复合涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：
水 120-150份,
乙二醇 50份
钛白粉 50份
重质碳酸钙 80份
轻质碳酸钙 60份
纳米碳酸钙浆液 40份
滑石粉 60份
膨润土 1份
消泡剂 0.1份
分散剂 0.1份
苯丙乳液 80份
成膜助剂 0.1份
增稠剂 0.1份。
上述的纳米碳酸钙浆液按如下步骤制备的：取滤饼加入水配成含量为30%的纳米碳酸钙的悬浮液，再加入2%的高分子分散剂一起砂磨3h，直至用0-25微米刮板细度计检测无颗粒。
本发明在制备时，按照涂料配方，将水加入制漆釜中，在搅拌下（8000r/min）依次加入分散剂、乙二醇搅拌均匀；再在继续搅拌下，依次加入钛白粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉和纳米碳酸钙浆液，高速（2000r/min）分散lh；后在低转速下加入消泡剂、成膜助剂，搅匀后再加入苯丙乳液和增稠剂在低转速下搅匀即得纳米复合涂料。
实施例2
一种纳米碳酸钙复合涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：
水 120-150份
乙二醇 80份
钛白粉 80份
重质碳酸钙 120份
轻质碳酸钙 90份
纳米碳酸钙浆液 60份
滑石粉 100份
膨润土 3份
消泡剂 1份
分散剂 1份
苯丙乳液 100份
成膜助剂 1份
增稠剂 1份。
上述的纳米碳酸钙浆液按如下步骤制备的：取滤饼加入水配成含量为30%的纳米碳酸钙的悬浮液，再加入2%的高分子分散剂一起砂磨3h，直至用0-25微米刮板细度计检测无颗粒。
本发明在制备时，按照涂料配方，将水加入制漆釜中，在搅拌下（8000r/min）依次加入分散剂、乙二醇搅拌均匀；再在继续搅拌下，依次加入钛白粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉和纳米碳酸钙浆液，高速（2000r/min）分散lh；后在低转速下加入消泡剂、成膜助剂，搅匀后再加入苯丙乳液和增稠剂在低转速下搅匀即得纳米复合涂料。
实施例3
一种纳米碳酸钙复合涂料，所述涂料由以下重量份的原料制成：
水 120-150份
乙二醇 60份
钛白粉 60份
重质碳酸钙 100份
轻质碳酸钙 80份
纳米碳酸钙浆液 50份
滑石粉 80份
膨润土 2份
消泡剂 0.5份
分散剂 0.5份
苯丙乳液 90份
成膜助剂 0.5份
增稠剂 0.5份。
上述的纳米碳酸钙浆液按如下步骤制备的：取滤饼加入水配成含量为30%的纳米碳酸钙的悬浮液，再加入2%的高分子分散剂一起砂磨3h，直至用0-25微米刮板细度计检测无颗粒。
本发明在制备时，按照涂料配方，将水加入制漆釜中，在搅拌下（8000r/min）依次加入分散剂、乙二醇搅拌均匀；再在继续搅拌下，依次加入钛白粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉和纳米碳酸钙浆液，高速（2000r/min）分散lh；后在低转速下加入消泡剂、成膜助剂，搅匀后再加入苯丙乳液和增稠剂在低转速下搅匀即得纳米复合涂料。
对比例
与实施例3相比，配方中未加入纳米碳酸钙浆液，其它组份相同，配制方法与本发明纳米复合涂料的相同，两者均进行相应性能检测，结果如下表：
| 对比例 | 实施例3 | 测试方法 | |
| 光泽 | 32 | 30 | GB/T1743-1989 |
| 硬度 | 0.5 | 0.6 | GB/T1730-1993 |
| 耐水性(168h) | 大面积起泡 | 无泡 | GB/T1733-1993 |
| 耐湿擦洗性 | 3500 | 15000 | GB/T9266-1988 |
| 耐紫外光45h，失光率／% | 45 | 20.1 | GB/T1766-1995 |
| 耐沾污性% | 15 | 6 | GB/T9780-1988 |
| 贮存稳定性（6个月） | 分层 | 不分层 | GB/T6753.3-1986 |
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。
Claims (3)
1.一种纳米碳酸钙复合涂料，其特征在于，所述涂料由以下重量份的原料制成：
水 100-150份
乙二醇 50-80份
钛白粉 50-80份
重质碳酸钙 80-120份
轻质碳酸钙 60-90份
纳米碳酸钙浆液 40-60份
滑石粉 60-100份
膨润土 1-3份
消泡剂 0.1-1份
分散剂 0.1-1份
苯丙乳液 80-100份
成膜助剂 0.1-1份
增稠剂 0.1-1份。
2.如权利要求1所述的一种纳米碳酸钙复合涂料，其特征在于，所述的纳米碳酸钙浆液按如下步骤制备的：
取滤饼加入水配成含量为30%的纳米碳酸钙的悬浮液，再加入1-3%的高分子分散剂一起砂磨2-4h，直至用0-25微米刮板细度计检测无颗粒。
3.如权利要求1所述的一种纳米碳酸钙复合涂料，其特征在于，所述涂料由以下重量份的原料制成：
水 120-150份
乙二醇 60份
钛白粉 60份
重质碳酸钙 100份
轻质碳酸钙 80份
纳米碳酸钙浆液 50份
滑石粉 80份
膨润土 2份
消泡剂 0.5份
分散剂 0.5份
苯丙乳液 90份
成膜助剂 0.5份
增稠剂 0.5份。
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