CN104387859A - 高固低粘度的内墙涂料及其制备方法 - Google Patents

高固低粘度的内墙涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明特别涉及一种高固低粘度的内墙涂料及其制备方法，属于建筑装饰材料领域，它由下述重量配比的原料制成：水18-22份、羟乙基纤维素0.01-0.2份、膨润土0.01-0.2份、水性多功能助剂0.1-0.2份、水性分散剂0.55-0.7份、水性润湿剂0.2-0.25份、水性消泡剂0.3-0.5份、钛白粉2-7份、滑石粉5-12份、高岭土8-15份、碳酸钙38-43份、苯丙乳液10-15份、成膜助剂1.0-1.2份、防冻剂0.8-1.0份、杀菌防腐剂0.3-0.4份，它不仅减少了VOC的排放，而且提高了涂布效率，同时降低了挥发性有机化合物；此外，还可提高固含量，不用水稀释就可以直接施工。

Description

高固低粘度的内墙涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种内墙涂料及其制备方法，特别涉及一种高固低粘度的内墙涂料及其制备方法，属于建筑装饰材料领域。
背景技术
传统涂料成膜后，有较多的挥发性有机化合物挥发到大气中，不仅浪费了大量的资源，而且造成了环境污染。更严重的是挥发性有机化合物在日光和氧气的作用下，会发生下面的化学反应：
VOC+NO+O2→NO2 NO2→NO+O O+O2→O3
生成的臭氧在较低浓度下，就会对人体产生不利影响。当地面臭氧浓度超过0.1PPM时，就会有负作用；超过1.0PPM时，长时间暴露时，会引起头痛，喉咙干燥，无力等症状。涂料工业产生的VOC约占总VOC挥发量的47.8％。随着环境保护法的进一步强化和涂料制造技术的提高，高固体分涂料是降低涂料VOC排放的一个重要途径，也是“绿色”环保型涂料。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种高固低粘度的内墙涂料及其制备方法，本发明制备的高固低粘度的内墙涂料不仅减少了VOC的排放，而且提高了涂布效率，同时降低了挥发性有机化合物。此外，本发明制备的高固低粘度的内墙涂料在保持传统涂料优点的基础上，还可提高固含量，不用水稀释就可以直接施工。
本发明技术方案如下：
一)方案一：
一种高固低粘度的内墙涂料，它由下述重量配比的原料制成：
所述水可采用普通的自来水或其它干净的水，其作为分散颜料的分散体，调节打浆时浆料的粘度。
所述羟乙基纤维素是非离子型的水可溶性纤维素醚，可以是不同分子量的羟乙基纤维素，其作为调节分散体打浆时的增稠剂，使颜料有个很好的分散粘度；
所述膨润土采用以蒙脱石为主的含水粘矿，主要用来防止体系在储存过程中粉料沉底，提高体系的稳定性；蒙脱石的化学成分为：(Al2,Mg3)Si4O10OH2.nH2O,密度为2-3g/cm3，沸点为381.8℃(一个标准大气压下)，闪点为184.7℃。
所述水性多功能助剂采用2-氨基-2-甲基-1-丙醇，其主要是用来调节酸碱度，具有润湿、分散和稳定体系的作用；
所述水性分散剂采用聚丙烯酸钠盐水性颜料分散剂或聚羧酸钠盐型分散剂或丙烯酸共聚物铵盐型分散剂。
所述水性润湿剂是环保型非离子乳化润湿剂，不含APEO，用于涂料润湿，降低颜填料的打浆粘度，改善颜填料与乳液的相容性,作为颜填料分散的润湿助剂具有优异的渗透力和降低表面张力的作用；
所述水性消泡剂为非离子型消泡剂或者有机硅消泡剂,在配方体系中起消泡作用。
所述钛白粉为锐钛型钛白粉或金红石型钛白粉，在配方中主要提高漆膜的湿遮盖及对比率；
所述滑石粉是1250目滑石粉，在配方中提高漆膜的耐擦洗性；
所述高岭土采用煅烧高岭土，在配方中主要提高漆膜的对比率、防止体系在储存过程中沉淀，在配方体系中使涂料干燥后，漆膜有一定的干遮盖率；
所述碳酸钙是细度为1200目和700目并按照1：2重量配比混合的重质碳酸钙，在配方中充当骨架起到填充和降低配方成本的作用。
所述苯丙乳液是苯乙烯/丙烯酸酯单体共聚的水性胶乳，它是一种阴离子型的乳白色液体，作为成膜物，可提供很好的粘结力；其不含APEO及甲醛，固含为48±3.0％，PH值为6.0-8.0，MFFT约20℃，粒径为0.1-0.2μm，粘度为2000-6000mPa.s(3号转子，12转)。
所述成膜助剂采用2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯，纯度大于98.5％，酸度小于0.05，比重为0.945-0.955g/ml，含水率小于0.1％，折光率为1.4411-1.4433的清澈干净液体，可帮助成膜物在5℃以上成为一张连续的膜。
所述防冻剂是1，2-丙二醇，其纯度大等于99.7％，水分含量小等于0.08％，沸程为184-190℃，相对密度为1.037-1.039，色度小等于10的无色透明液体，可防止成膜物在-5℃到0℃储存时冻坏；
所述杀菌防腐剂采用异噻唑啉酮杀菌剂，具有杀菌防腐作用。
二)方案二：
一种用于制备方案一所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
(1)将18-22份水加入分散缸中，在350-550r/min转速下依次加入0.01-0.2份羟乙基纤维素、0.01-0.2份膨润土和0.1-0.2份水性多功能助剂后，搅拌1-3min；
(2)提高转速至800-1000r/min后，依次加入0.55-0.7份水性分散剂、0.2-0.25份水性润湿剂、0.3-0.5份水性消泡剂、2-7份钛白粉、5-12份滑石粉、8-15份高岭土和38-43份碳酸钙后，再次提高转速至1800-2000r/min转速下分散15-20min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1000-1200r/min转速下依次加入10-15份苯丙乳液、1.0-1.2份成膜助剂、0.8-1.0份防冻剂和0.3-0.4份杀菌防腐剂后，分散15-20min至混合液体均匀。
本发明精选各种材料复合搭配，通过多项实验来确定组份及其重量配比，是针对高固低粘度开发的一种新型涂料，本发明所提供的高固低粘度的内墙涂料与传统涂料相比具有如下优点：
1、本发明所提供的高固低粘度的内墙涂料的生产和涂装工艺以及设备、检测评估的仪器和传统涂料相同，不需要另外增添设备投资；
2、本发明所提供的高固低粘度的内墙涂料不仅减少了VOC的排放，而且提高了涂布效率，一次涂装的膜厚是传统涂料的1.5倍，减少施工次数；产生的额外经济效益是节约了劳动力成本，减少了施工时间，还减少了运输成本，同时降低了挥发性有机化合物。
3、本发明所提供的高固低粘度的内墙涂料在保持传统涂料优点的基础上，还可提高固含量，不用水稀释就可以直接施工。
具体实施方式
下面结合具体实施方式、实施例对本发明内容进行详细说明：
(一)具体实施方式
一种用于制备方案一所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
(1)将18-22份水加入分散缸中，在350-550r/min转速下依次加入0.01-0.2份羟乙基纤维素、0.01-0.2份膨润土和0.1-0.2份水性多功能助剂后，搅拌1-3min；
(2)提高转速至800-1000r/min后，依次加入0.55-0.7份水性分散剂、0.2-0.25份水性润湿剂、0.3-0.5份水性消泡剂、2-7份钛白粉、5-12份滑石粉、8-15份高岭土和38-43份碳酸钙后，再次提高转速至1800-2000r/min转速下分散15-20min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1000-1200r/min转速下依次加入10-15份苯丙乳液、1.0-1.2份成膜助剂、0.8-1.0份防冻剂和0.3-0.4份杀菌防腐剂后，分散15-20min至混合液体均匀。
(二)实施例
实施例1(最佳实施例)
一种用于制备方案一所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
(1)将18.13份水加入分散缸中，在450r/min转速下依次加入0.1份羟乙基纤维素、0.1份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，搅拌2min；
(2)提高转速至900r/min后，依次加入0.6份水性分散剂、0.22份水性润湿剂、0.35份水性消泡剂、5.0份钛白粉、10份滑石粉、10份高岭土和40份碳酸钙后，再次提高转速至1900r/min转速下分散17.5min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1100r/min转速下依次加入13份苯丙乳液、1.1份成膜助剂、0.9份防冻剂和0.4份杀菌防腐剂后，分散17.5min至混合液体均匀。
实施例2
一种用于制备方案一所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
(1)将15.85份水加入分散缸中，在350r/min转速下依次加入0.01份羟乙基纤维素、0.2份膨润土和0.15份水性多功能助剂后，搅拌1min；
(2)提高转速至800r/min后，依次加入0.55份水性分散剂、0.25份水性润湿剂、0.5份水性消泡剂、2.0份钛白粉、5份滑石粉、15份高岭土和43份碳酸钙后，再次提高转速至1800r/min转速下分散15min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1000r/min转速下依次加入15份苯丙乳液、1.2份成膜助剂、1.0份防冻剂和0.3份杀菌防腐剂后，分散15min至混合液体均匀。
实施例3
一种用于制备方案一所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
(1)将21.1份水加入分散缸中，在550r/min转速下依次加入0.2份羟乙基纤维素、0.01份膨润土和0.2份水性多功能助剂后，搅拌3min；
(2)提高转速至1000r/min后，依次加入0.7份水性分散剂、0.2份水性润湿剂、0.4份水性消泡剂、7.0份钛白粉、12份滑石粉、8份高岭土和38份碳酸钙后，再次提高转速至2000r/min转速下分散20min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1200r/min转速下依次加入10份苯丙乳液、1.0份成膜助剂、0.8份防冻剂和0.4份杀菌防腐剂后，分散20min至混合液体均匀。
实施例4
一种用于制备方案一所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
(1)将20.25份水加入分散缸中，在550r/min转速下依次加入0.1份羟乙基纤维素、0.1份膨润土和0.1份水性多功能助剂后，搅拌3min；
(2)提高转速至800r/min后，依次加入0.6份水性分散剂、0.25份水性润湿剂、0.3份水性消泡剂、5份钛白粉、10份滑石粉、12份高岭土和38份碳酸钙后，再次提高转速至1800r/min转速下分散20min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1000r/min转速下依次加入12份苯丙乳液、1.0份成膜助剂、0.9份防冻剂和1.0份杀菌防腐剂后，分散20min至混合液体均匀。
实施例5
一种用于制备方案一所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：
(1)将22份水加入分散缸中，在350r/min转速下依次加入0.2份羟乙基纤维素、0.01份膨润土和0.2份水性多功能助剂后，搅拌1min；
(2)提高转速至1000r/min后，依次加入0.55份水性分散剂、0.25份水性润湿剂、0.3份水性消泡剂、7份钛白粉、5份滑石粉、15份高岭土和38份碳酸钙后，再次提高转速至2000r/min转速下分散15min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1200r/min转速下依次加入10份苯丙乳液、1.2份成膜助剂、0.8份防冻剂和0.4份杀菌防腐剂后，分散15min至混合液体均匀。
在以上各实施例中:
所述水采用普通自来水；
所述羟乙基纤维素优选为亚跨龙生产的250HBR；
所述膨润土优选为美国美诺凯化工生产的BT-6000；
所述水性多功能助剂优选为陶氏生产的AMP-95；
所述水性分散剂优选为诺普科生产的SN5040；
所述水性润湿剂优选为海润生产的2405；
所述水性消泡剂优选为布莱克本生产的CF246以及海川生产的A10；
所述钛白粉优选为佰利联生产的BLR-699；
所述滑石粉优选为旭丰粉体生产的1250目滑石粉；
所述高岭土优选为蒙西生产的高岭土；
所述碳酸钙优选为三农生产的700目重钙；
所述乳液优选为巴德富生产的RS-998AF乳液；
所述成膜助剂优选为伊士曼生产的Texanol；
所述防冻剂优选为山东德普化工生产的丙二醇；
所述杀菌防腐剂优选为特洛伊生产的RS。
本发明所制备的高固低粘度的内墙涂料的各个实施例中按照GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》面漆的合格品标准和HJ2537-2014《中华人民共和国国家环境保护标准》内墙涂料光泽(60°≤10°面漆)所测得的各项性能指标和技术指标如以下各表所示：
表一—本发明所制备的高固低粘度的内墙涂料的各实施例按照GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》面漆的合格品标准和HJ2537-2014《中华人民共和国国家环境保护标准》内墙涂料光泽(60°≤10°面漆)测得的各项实验数据
检测项目 标准要求 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 普通涂料
固含/％ 71.5 72.5 70.49 71.38 71.48 55
粘度/KU 78.0 76.0 79.3 79.0 79.2 110
对比率 ≥0.90 0.9655 0.9627 0.9698 0.9678 0.9617 0.9122
耐擦洗 ≥300 1000 1130 800 1020 1030 350
VOCg/L ≤50 25 20 26 22 24 42
从表一可明显看出，
本发明各实施例的各项实验数据均超过GB/T9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》面漆的合格品标准和HJ2537-2014《中华人民共和国国家环境保护标准》内墙涂料光泽(60°≤10°面漆)的合格品的要求。
本发明各实施例的高固低粘度的内墙涂料，不仅实现了VOC的减少排放，而且还提高了涂布效率，一次涂装的膜厚是传统涂料的1.5倍，减少施工次数；产生的额外经济效益是节约了劳动力成本，减少了施工时间，减少了运输成本，还保持了传统涂料的优点，不用水稀释就可以直接施工。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高固低粘度的内墙涂料，其特征在于：它由下述重量配比的原料制成：
2.如权利要求1所述高固低粘度的内墙涂料，其特征在于：
所述羟乙基纤维素是非离子型的水可溶性纤维素醚；
所述膨润土采用以蒙脱石为主的含水粘矿；
所述水性多功能助剂采用2-氨基-2-甲基-1-丙醇；
所述水性分散剂采用聚丙烯酸钠盐水性颜料分散剂或聚羧酸钠盐型分散剂或丙烯酸共聚物铵盐型分散剂。
3.如权利要求1所述的高固低粘度的内墙涂料，其特征在于：
所述水性润湿剂是环保型非离子乳化润湿剂；
所述水性消泡剂为非离子型消泡剂或者有机硅消泡剂。
4.如权利要求1所述的高固低粘度的内墙涂料，其特征在于：
所述钛白粉为锐钛型钛白粉或金红石型钛白粉；
所述滑石粉是1250目滑石粉；
所述高岭土采用煅烧高岭土；
所述碳酸钙是细度为1200目和700目并按照1：2重量配比混合的重质碳酸钙。
5.如权利要求1所述的高固低粘度的内墙涂料，其特征在于：
所述成膜助剂采用2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯。
6.如权利要求1所述的高固低粘度的内墙涂料，其特征在于:
所述防冻剂是1，2-丙二醇；
所述杀菌防腐剂采用异噻唑啉酮杀菌剂。
7.一种用于制备权利要求1-6中任一项所述高固低粘度的内墙涂料的制备方法，其特征在于：它包括以下依序进行的步骤：
(1)将18-22份份水加入分散缸中，在350-550r/min转速下依次加入0.01-0.2份羟乙基纤维素、0.01-0.2份膨润土和0.1-0.2份水性多功能助剂后，搅拌1-3min；
(2)提高转速至800-1000r/min后，依次加入0.55-0.7份水性分散剂、0.2-0.25份水性润湿剂、0.3-0.5份水性消泡剂、2-7份钛白粉、5-12份滑石粉、8-15份高岭土和38-43份碳酸钙后，再次提高转速至1800-2000r/min转速下分散15-20min，之后检测细度是否≤60μm，若细度≤60μm则继续执行步骤(3)；
(3)降低转速至1000-1200r/min转速下依次加入10-15份苯丙乳液、1.0-1.2份成膜助剂、0.8-1.0份防冻剂和0.3-0.4份杀菌防腐剂后，分散15-20min至混合液体均匀。
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