CN103937302A - 一种无机矿物涂料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿物涂料，由以下重量百分比的原料组成：硅酸钾10%-40%、分散剂0%-2%、增稠剂0%-3%、消泡剂0%-4%、乳液2%-10%、滑石粉0%-15%、氧化铁0%-10%、海泡石0%-10%、氧化锌0%-7%、硅灰石0%-9%、高岭土0%-5%、硅溶胶0%-3%、余量为水。本发明通过碱金属、硅酸盐的改性，重组过程形成网状结构，极大提高涂膜耐水性、抗刮擦性、耐沾污性、透气性、耐候性，避免了起皮、褪色，同时具有防火阻燃、自身杀菌不长霉斑、环保的优点。

Description

一种无机矿物涂料及其制作方法

技术领域

本发明涉及装饰涂料技术领域，尤其涉及一种无机矿物涂料及其制作方法。

背景技术

随着社会的发展，环境污染越来越严重，国际环境保护法颁布后，作为主要污染源的涂料工业朝着低污染环保型方向发展。世界各国都对涂料有机挥发物((VOC)含量作出了限定，美国从2001年限定的100g/L降到2008年的50g/L，中国承诺2020年CO2排放比2005年下降40%-45%，符合环保涂料发展方向。

无机涂料以其优异的环保性能成为涂料发展方向之一，它主要以硅酸盐和磷酸盐类等无机化合物作粘结剂，加入氧化颜、填料、助剂或固化剂配制而成，制作与使用中无挥发性有机物，对环境无害，成本低廉，经过常温固化后，形成一种类似无机保护膜，具有阻燃、耐候、耐蚀、绝缘、绝热、高硬度等特性，耐高温性能远超有机涂料。其高附加值和特殊功能引人注目。

关于无机涂料的专利技术有很多。例如，中国发明专利CN201210031738.5公开了一种水性无机涂料及其制备方法，该配方由以下质量份的组分组成：硅酸钾，10-40份；苯丙乳液，5-15份；锌粉，5-15份；滑石粉，5-12份；重质碳酸钙，15-30份；钛白粉，5-20份；KOH，0.05-0.2份；聚氨酯增稠剂PUR2150，0.1-0.5份；憎水剂BS1306，0.5-1.5份；8034消泡剂，0.15-0.35份；水，10-30份。该专利技术方案所制得的水性无机涂料对环境污染小，具有色牢度强，粘结性和抗腐蚀性好的特点。诸如此类的专利技术还有很多，但是普遍存在着一个致命弱点，即从涂料的耐水性、抗刮擦性、耐沾污性、透气性、耐候性等关键指标来看，其综合性能尚不够理想。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种无机矿物涂料配方及其制作方法，所制得的矿物涂料具有极佳的耐水性、抗刮擦性、耐沾污性、透气性、耐候性，同时还具有自杀菌、天然防霉、健康环保的突出优点。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种无机矿物涂料，由以下重量百分比的原料组成： 硅酸钾10%-40%、分散剂0%-2%、增稠剂0%-3%、消泡剂0%-4%、乳液2%-10%、滑石粉0%-15%、氧化铁0%-10%、海泡石0%-10%、氧化锌0%-7%、硅灰石0%-9%、高岭土0%-5%、硅溶胶0%-3%、余量为水。

一种无机矿物涂料的制作方法，包括以下步骤：1）将碳酸钾与高纯度石英砂放入专用电熔炉中，炉温控制在1350℃左右，在全密闭的环境中溶解，调整模数，然后经过滤制得高纯度硅酸钾溶液；2）将步骤1）所制得高纯度硅酸钾溶液经过电离、改性、分子重组后，再将其与分散剂、增稠剂、高岭土、乳液、滑石粉、海泡石以及其他填料加入分散釜中搅拌分散均匀；3）然后将分散好的浆液注入研磨机进行研磨；4）研磨完成后，加入氧化铁进行调漆；5）调漆完成后，进行对比率、细度、施工性的常规指标进行检验；6）检验合格后包装入库。

本发明的技术原理：涂膜与基质一体化无机矿物涂料的主要成膜物质是碱金属硅酸盐（俗称水玻璃），水玻璃是水溶性无机化合物。当石英溶解于适量的某种强碱中时，便释放出一种透明如玻璃的硅盐液体。它的水溶液与空气中的二氧化碳反应后形成的硅酸溶液，它能自动渗入墙体基层表面约0.2-0.5mm左右，使颜料、填料与基质在固化剂作用下，发生硅化作用而牢固结合成一体。其形成的硅氧键的网链结构极类似于天然晶体。无机矿物涂料渗入基质层并成膜后，涂层与空气中的二氧化碳基层中的碳酸钙及固化剂进行石化作用使其生成三种硅石，它们与天然硅石以及墙体基质中的结构极为相似，热系数与墙体基质相当，即使在超过1200度的热力下，涂层依然抗热而且不会龟裂。水玻璃是纳米级原材料，在常规状态下是溶于水的。而本发明，通过对水玻璃的分子电离破坏重组及改性技术后，将硅酸钾的晶体结构改变成网状多球体结构，最终达到硅酸钾成膜后不溶于水。

本发明选用天然无机硅为基础原材料，通过硅氧键连接活性基团和特殊材料构成网状机构与微电池，能够连续不断的产生负离子。其次使室内人群倍感清新、舒适；又能将吸附在网状机构的空气中有害气体（如甲醛、氨、烟、臭气等）转化成水和二氧化碳，二氧化碳与材料中的钙离子结合生成碳酸钙，使被污染的空气得到净化，并使涂层硬度不断加强。本发明的矿物涂料为无机材料，呈蜂窝状结构，具有热传导率低、阻燃等功能还是理想的隔热节能、降噪材料。

本发明与传统技术相比，具有以下几个创新点：

1、原材料天然绿色环保：硅酸盐无机涂料的主要成份为液态硅酸钾，及三十多种无机元素，产品不添加任何有机化学溶剂，打破传统涂料依赖各种石油化工原料作为基料的使用，产品达到节能低碳、天然环保。

2、涂层与基面结合：硅酸盐改性矿物涂料采用了电离、改性及无机分子重组等技术。使用技术产品后与矿物基质表面中的无机物及空气中的二氧化碳反应，使得涂层与矿物基质表面硅化为一体。而传统技术，为有机涂料与墙体表面的结合为物理结合，它是利用树脂将涂层与墙体粘合在一起，而本发明的无机涂料与墙体是渗透硅化结合。

3、调色：硅酸盐改性无机涂料的调配色采用的光源补色的新理念。它通过荧光材料的补助，复合调色的泽光原理来改变氧化色素的明亮色彩、色调的多元变化，确保涂料在太日光紫外线的漂白下，色彩依然可保持不褪色的效果。涂层色彩的耐候性是无机涂料突出优势。

4、无机分子重组改性：硅酸盐改性无机涂料是无机分子重组及改性，其采用分子电离破坏重组及改性技术，将硅酸钾的晶体结构改变成网状多球体结构，使得硅酸钾成膜后不溶于水。

5、防火阻燃：硅酸盐改性无机涂料因不添加任何有机化学溶剂，通过改性重组使其天然无机成份的构成，达到本发明矿物涂料具有高度防火阻燃。

6、硅酸盐改性无机涂料选用了特殊的无机原料硅酸钾，其PH值为11.5。在日常使用过程中，使涂层呈碱性且没有提供苔藓胞子生长的营养。故可起杀菌作用，达到防霉效果。

7、耐候性：本发明因其特殊的分子结构及无机特性使得产品具有独一无二的耐候性，涂层可以在零下60度的自然气候下生存，也可以使用于45度以上的自然环境，其抗酸性可达300小时的酸碱溶剂长期浸泡，也同样不会有任何变化，产品在1400摄氏度内也不会燃烧且阻燃。

8、透气性：通过无机分子重组，使得其产品的分子结构从原有的晶体结构变成网状结构，分子缝隙小于水分子，大于水蒸气分子，使得墙身水份在温差作用下变成水蒸气从涂层中自由排出，减轻水气蒸发后而对墙面带来的压力，保持凃层基面的干燥。通过涂膜良好的透气性，确保涂层不起皮、不开裂，保持良好的涂装外观效果。

本发明采用上述方案，通过碱金属硅酸盐的改性，重组过程形成网状结构，极大提高涂膜耐水性、抗刮擦性、耐沾污性、透气性、耐候性，避免了起皮、褪色，同时具有防火阻燃、自身杀菌不长霉斑等环保的优点。

具体实施方式

实施例1: 一种无机矿物涂料，由以下重量百分比的原料组成： 硅酸钾10%-40%、分散剂0%-2%、增稠剂0%-3%、消泡剂0%-4%、乳液2%-10%、滑石粉0%-15%、氧化铁0%-10%、海泡石0%-10%、氧化锌0%-7%、硅灰石0%-9%、高岭土0%-5%、硅溶胶0%-3%、余量为水。

实施例2:一种无机矿物涂料的制作方法，包括以下步骤：1）将碳酸钾与高纯度石英砂放入专用电熔炉中，炉温控制在1350℃左右，在全密闭的环境中溶解，调整模数，然后滤得高纯度硅酸钾溶液；2）将步骤1）所制得高纯度硅酸钾溶液，通过电离、改性、分子重组后，再将其与分散剂、增稠剂、高岭土、乳液、滑石粉、海泡石、硅溶胶以及其他填料加入分散釜中搅拌分散均匀；3）然后将分散好的浆液注入研磨机进行研磨；4）研磨完成后，加入氧化铁进行调漆；5）调漆完成后，进行对比率、细度、施工性的常规指标进行检验；6）检验合格后包装入库。

以上说明并非限制本发明的技术方案，凡是不脱离本发明精神的技术，均属于本发明的权利要求范围内。

Claims (2)

1.一种无机矿物涂料，其特征在于由以下重量百分比的原料组成：硅酸钾10%-40%、分散剂0%-2%、增稠剂0%-3%、消泡剂0%-4%、乳液2%-10%、滑石粉0%-15%、氧化铁0%-10%、海泡石0%-10%、氧化锌0%-7%、硅灰石0%-9%、高岭土0%-5%、硅溶胶0%-3%、余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种无机矿物涂料的制作方法，包括以下步骤：

1）将碳酸钾与高纯度石英砂放入专用电熔炉中，炉温控制在1350℃左右，在全密闭的环境中溶解，调整模数，然后经过滤得高纯度硅酸钾溶液；

2）将步骤1）所制得高纯度硅酸钾溶液经过电离、改性、分子重组后，再将其与分散剂、增稠剂、高岭土、乳液、滑石粉、海泡石以及其他填料加入分散釜中搅拌分散均匀；

3）然后将分散好的浆液注入研磨机进行研磨；

4）研磨完成后，加入氧化铁染料进行调漆；

5）调漆完成后，进行对比率、细度、施工性的常规指标进行检验；

6）检验合格后包装入库。