CN104292938A - 非离子保护凝胶与阴离子表面凝胶反应剂 - Google Patents

Abstract

水性多彩必备的非离子保护凝胶和阴离子表面凝胶反应剂，项目所属领域：建筑涂料多彩色点的稳定是产品质量稳定基础。多彩的渗色问题、形状稳定性及耐水白性等问题国内原材料都没有得到很好的解决。公司提出了“2”+“1”的稳定基理。及非离子保护凝胶、阴离子表面凝胶反应剂和非离子羟乙基纤维素所形成的一个黄金铁三角。羟乙基纤维素因其高粘度、低流动性使色漆方便造粒。非离子保护凝胶因它的高碱粘度低，低碱粘度高而在基础色漆的粒子上形成了一个厚厚的凝胶，产生空间位阻。因纤维素具备亲水性，阴离子表面凝胶反应剂让它和纤维素反应，降低水溶性程度。形成“2”+“1”稳定基理，从根本上解决了多彩漆现阶段所存在的问题。

Description

非离子保护凝胶与阴离子表面凝胶反应剂

技术领域：

建筑涂料是一种专供建筑工程装饰用的涂料。用建筑涂料装饰建筑物具有色彩鲜艳，花色品种多，质轻施工维修方便，易于翻新、成本低、工效高等优点，在墙体装饰材料的竞争中，有它的强劲优势，正日益受到建筑设计师、房地产开发商的青睐。建筑涂料分为两大类，有溶剂型涂料和水性涂料，目前最流行、最受欢迎的是水性涂料。水性涂料以其无毒、环保和优异的性能使之成为传统油性体系的最佳替代品。 

当前我国建筑物外墙装饰多数还使用传统建材：花岗岩、马赛克、面砖、铝合金、玻璃幕墙等等，这些材料不仅造价高且有坠落伤人的隐患，也不便于维修翻新。据报道，西欧各大城市的建筑外墙几乎全是涂料装饰。日本等国已高达70％-90％，在新加坡、马来西亚等国家，还立法规定了高层建筑不准许使用面砖等材料进行装饰。 

与国外市场相同，我国建筑涂料的发展趋势势必走用涂料替代面砖和马赛克进行外墙装饰之路。由于我国国土面积较大，各地自然环境和经济基础相差很大，因此国家不会做出统一的规定。而经济比较发达的城市和地区，正在制定相应的地方法规，高层建筑必须使用涂料进行装饰。在北京有代表性的建筑装饰如国际饭店、昆仑饭店、建国饭店、香山饭店、五洲大酒店等都是使用涂料装饰的外墙。 

外墙涂料的各项性能指标要求，要比内墙严格的多，因为环境对它要求更苛刻，用于高层建筑又不易修补和翻新。从长远利益考虑，国家注重调整建筑涂料的档次结构，开发符合中国建筑工程标准的优质建筑涂料，现在建筑涂料逐渐从低档向中、高档过渡。近几年一些工厂和科研单位，试制出的产品技术指标远远超过国家标准。美观、低污染、环保、耐候性、耐洗刷性、耐人工老化性已成为我们生产、研发建筑外墙涂料企业所研究的重中之重。 

背景技术：

我企业长期致力于建筑外墙涂料的研发、生产。 

水性环保多彩仿石涂料，不仅具有水性涂料的性能，而其赋予建筑的装饰效果是普通水性涂料所望尘莫及的，由于天然大理石、马赛克、铝合金、玻璃幕墙等成本高，施工难度大，墙体要求苛刻，不可避免的脱落危险使之成为建筑装饰的瓶颈。水性多彩涂料不仅赋予了建筑物真石般美感(相似度95％以上)而且消除了天然石材脱落的隐患，普通外墙涂料美观性、抗老化性和延年性方面很多欠缺。相比早期的油性水包水在环保、低污染方面又有其独特的创意。 

水性多彩的特性决定了其不仅可以仿石，而且可以“造石”。其千变万化的色彩、不同的粒径，不同的凹凸质感所搭接组合出来的效果可以超越现有的天然石材。仿石涂料的设想 由E.R.Bush最先提出，并于1939年获得专利，但是并没有投入生产。50年代，美国J.C.Zola公司成功研制出水包油型的仿石花纹涂料，并很快投入工业生产，当时主要用于汽车行业。70年代后期的日本出现了水性仿石涂料，通过引进美、英、日等国仿石涂料的生产技术，经过数年时间的发展，已有多家企业生产，但其主要原材料都依赖进口。国产原材料在以下几点都没有得到很好的解决：1、多彩色点的渗色问题2、连续项后增稠3、多彩色点形状大小的控制4、多彩色点沉淀5、多彩色点的软硬控制6、多彩色点形状稳定性7、多彩涂料水白性。 

这些弊端都直接影响多彩涂料的耐候性、抗污性，在某种程度上影响了水性多彩涂料的推广。技术上的难关和其使用国外进口原材料生产成本居高，使得水性多彩涂料在国内大面积推广受到阻碍，许多中小型公司对其摇头止步。本公司响应国家对不可再生资源的节省的号召，依托国内外的先进思想，引进在此行业从事多年研发的相关专业技术人员，购买了大量的实验设备，包括试验用多功能分散机、恒温箱以及各种检验检测设备，同时购买了相关实验用原料，经过长期研究实验，研制出了制造水性多彩涂料必备的非离子保护凝胶和阴离子表面凝胶反应剂，两种原材料从根本上解决了多彩漆的储存稳定性，基本上解决了多彩漆的耐候性、抗污性能、耐水白性能。使多彩漆材料全部国产化，降低生产成本，由于其为水性产品，满足了低污染，环保的性能。这是天然石材所无法比拟的。既施工方便、成本低、环保。满足人们对建筑物多样化装饰及需求。 

发明内容：

多彩色点的稳定性决定了多彩涂料的储存稳定性。我公司经过长期的实验研究研制出了水性多彩必备的非离子保护凝胶和阴离子表面凝胶反应剂两种原材料。基本上解决了多彩色点在储存过程中色点相融等问题。材料决定目标。多彩色点的稳定是产品质量稳定基础，公司提出了“2”+“1”的稳定基理。所谓“2”+“1”及非离子保护凝胶、阴离子表面凝胶反应剂和非离子羟乙基纤维素所形成的一个黄金铁三角。羟乙基纤维素因其高粘度、低流动性提供了一个稳定的基础色漆方便造粒。非离子保护凝胶因它的高碱粘度很低，低碱粘度很高而在基础色漆的粒子上保护上一层厚厚的凝胶，形成了很致力扎实的空间位阻。怎样才能使非离子保护凝胶安全活化——产生最高粘度，找出相对稳定的体系公司研究人员做了大量的实验。保护凝胶是天然汉脱土和天然蒙脱土合成的纳米级硅酸盐，单个晶体的结构带有大量负电，需要调节阳离子的浓度，体系中有阳离子的存在，但又不能过量。适量的阳离子与由羟乙基纤维素组成的带有负电的基础色漆相反应，形成坚强的卡屋结构产生最高粘度，形成空间位阻。 

因纤维素具备亲水性，仅以保护胶体成粒所得到的色粒成丝状或条状，色粒之间界限不明显，很容易和水混合想办法让纤维素由亲水变为疏水，阴离子表面凝胶反应剂让它和纤维素反应，反应后把凝胶剂的清油机带到纤维素，清水机与纤维素反应降低水溶性程度。形成“2”+“1”稳定基理，从根本上解决了多彩漆的储存稳定性，基本上解决了多彩漆的耐候性、 抗污性能，耐水白性能等。 

附图说明：

图1：非离子保护凝胶的增稠机理 

图2：非离子保护凝胶——合成纳米硅酸盐 

图3：受“适量”阳离子的影响加强卡屋结构 

图4：形成的坚强卡屋结构，使每单个晶体外形成致力扎实的空间位阻。充分解决了多彩色点的渗色问题 

图5：表面凝胶反应剂化学结构 

图6：多彩色点的稳定机理 

图7：水性多彩仿石漆的生产过程 

具体实施方式

通过我公司自行研制的非离子保护凝胶和阴离子表面凝胶反应剂的添加使用可以从根本上解决多彩漆现阶段存在的问题，达到令人满意的效果。 

非离子保护胶粉是一种白色细粉状原料，其特点是： 

1.用量省，现今的保护胶体用量都在8％-9％的水溶液，而我公司的这种新型的保护胶保用量只在7％或更低， 

2.胶体保护性更强，各色彩粒在保护胶体溶液中二年不会混色，不会聚集，长期保持孤立隔离状， 

3.使用更简单，在水中高速分散25分钟即可 

在造粒阶段我公司特别针对国产的乳液推出了阴离子保护凝胶反应剂使粒子稳定性高和不挑乳液，而且生产简单，将复杂的造粒过程优化到只用一台小分散机就可以从容解决，正是由于它的应用乳液的量可以最低降到180份，而得到的粒子依然结实耐得住1200转的高速剪切。以上两种原料的推出一举解决了国人对水性仿石涂料最头疼的几件事：生产，储存，运输，施工，耐候等几大问题，而且无论是从生产成本还是耐候耐水白等方面都远优于国外同类产品。特别是耐水白在水中1000个小时也不会有肉眼可察觉的变化。 

下面我通过一个具体的生产应用实例来介绍一下这几种产型材料的应用： 

第一步：保护胶水的制备，取7份S-600溶于93份水中，高速分散25分钟即可。 

第二步：基础漆的制备，分别取计量的水，HEC以及粉料高速分散25分钟后加入防腐剂和乳液即可，这里要特别的指出，任何乳液都可以使用。 

第三步：彩粒的制备，将基础漆成各色后流入到第一步制得的保护胶体后由分散盘切分成各种大小的彩粒，即可。 

第四步：连续项的配制通过乳液和阴离子表面凝胶反应剂及助剂的混合。 

第五步：成漆，将上一步制得的彩粒加入到连续项中就得到成品漆。一 

公司生产的水性仿石涂料具有： 

1.逼真的仿石效果(真石相似度95％以上) 

2.极强的耐水性(浸水3个月无变化) 

3.极高耐候性(优于国内外同类产品，特优级产品耐久性达35年以上) 

4.储存期达到2年以上 

5.用量省、施工简单、绿色环保。 

Claims (2)

1.非离子保护凝胶其特征是：羟乙基纤维素因其高粘度、低流动性提供了一个稳定的基础色漆方便造粒，非离子保护凝胶因它的高碱粘度很低，低碱粘度很高而在基础色漆的粒子上保护上一层厚厚的凝胶，形成了很致力扎实的空间位阻。

2.阴离子表面凝胶反应剂其特征是：因纤维素具备亲水性，很容易和水混合想办法让纤维素由亲水变为疏水，阴离子表面凝胶反应剂让它和纤维素反应，反应后把凝胶剂的清油机带到纤维素，清水机与纤维素反应，降低水溶性程度。