CN104497662B - 一种环保型水性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型水性涂料，包括水580份～620份；聚乙烯醇64份～70份；钛白粉108份～115份；消泡剂2份～4份；磷酸三丁酯4份～7份；丙二醇8份～13份；邻苯二甲酸二丁酯15份～23份；复合改性剂200份～230份。其制备方法为将水加热至70℃～90℃后加入聚乙烯醇粉末，保温搅拌至粉末溶解；然后加入磷酸三丁酯、丙二醇和邻苯二甲酸二丁酯混合均匀；在混合物料中加入钛白粉和复合改性剂搅拌均匀，然后加入消泡剂消除泡沫；最后将消泡后的物料进行砂磨，过筛，得到成品涂料。本发明的涂料环保安全，具有良好的防水耐磨性能，无溶剂污染，无裂纹裂缝。
Description
技术领域
本发明涉及建筑涂料，具体涉及到一种环保型水性涂料。
背景技术
水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料三种。水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物的涂料；水稀释性涂料是溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的涂料在施工中可用水来稀释；水分散涂料主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的涂料。
用于装饰建筑内墙和外墙的涂料都不同程度地含有甲苯、甲醛和重金属等有害物质，而且所含塑化剂严重超标。这些有害物质不仅会污染环境，而且会危害人们的健康。目前的市售涂料中，遇水就会溶解。当将这种涂料涂刷在墙体上并干燥后，与水就会溶解，无法进行擦洗，难以对墙体进行清洁处理。
水性涂料是采用水作为溶剂，溶剂型涂料采用有机溶剂作为溶剂，使得溶剂型涂料中含有较多的有毒有害物质；但是水比有机溶剂的溶解性能较有机溶剂差，在制备涂料时有机溶剂的选择性更强；为了能够水性涂料形成乳液状，多需要在水性涂料中加入少量乳化剂才能够完成乳化。例如CN201310518068.4，名称为一种制备水性仿花岗岩石型涂料的原料及其制备方法的发明专利中，公开了一种水性涂料的制备，其中也加入乳化剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种在不加入乳化剂的情况下，依然可以完成乳化，具备良好防水性能的环保型水性涂料。
为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种环保型水性涂料，包括以下组分：
水580份～620份；聚乙烯醇64份～70份；钛白粉108份～115份；
消泡剂2份～4份；磷酸三丁酯4份～7份；丙二醇8份～13份；
邻苯二甲酸二丁酯15份～23份；复合改性剂200份～230份；
消泡剂为水性涂料的消泡剂；可以为现有技术中任意适用于水性涂料的消泡剂。
其中复合改性剂包括以下组分：
甲基丙烯酸甲酯48份～52份，聚甲基丙烯酸甲酯15份～17份；氢氧化铝粉32份～36份。
为了更好的实施本发明，公开上述涂料的制备方法为：将水加热至70℃～90℃后加入聚乙烯醇粉末，保温搅拌至粉末溶解；然后加入磷酸三丁酯、丙二醇和邻苯二甲酸二丁酯混合均匀；在混合物料中加入钛白粉和复合改性剂搅拌均匀，然后加入消泡剂消除泡沫；最后将消泡后的物料进行砂磨，过筛。
综上所述，本发明具有以下优点：
本发明的涂料具有良好的防水、耐磨性能；形成的乳液分散性能良好、稳定。
具体实施方式
实施例1～实施例3中原料的组分如表1：
实施例1和实施例3的复合改性剂由48份甲基丙烯酸甲酯MMA，15份聚甲基丙烯酸甲酯pMMA和36份氢氧化铝混合均匀构成。
实施例2的复合改性剂由50份甲基丙烯酸甲酯MMA，16份聚甲基丙烯酸甲酯pMMA和34份氢氧化铝混合均匀构成。
表1：实施例1～实施例3各组分配比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 水 | 580 | 600 | 620 |
| 聚乙烯醇PVA | 64 | 67 | 70 |
| 钛白粉 | 108 | 110 | 115 |
| 消泡剂 | 2 | 3 | 4 |
| 磷酸三丁酯 | 3 | 5 | 7 |
| 丙二醇 | 8 | 10 | 13 |
| 邻苯二甲酸二丁酯 | 15 | 18 | 23 |
| 复合改性剂 | 200 | 215 | 230 |
制备涂料的方法，包括以下步骤：
1)将水加热至80℃后加入配方量的聚乙烯醇粉末，保温搅拌至粉末溶解；然后加入磷酸三丁酯、丙二醇和邻苯二甲酸二丁酯混合均匀；
2)在混合物料中加入钛白粉和复合改性剂搅拌均匀，然后加入消泡剂消除泡沫；最后将消泡后的物料进行砂磨，过500目筛。过筛后的涂料固含量大于45％，粘度在90～110KU，粒径为20微米～30微米。
对照例
对照例1～对照例4中各原料的用量如表2：
表2：对照例1～对照例5各组分配比
| 对照例1 | 对照例2 | 对照例3 | 对照例4 | 对照例5 | |
| 水 | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 |
| 聚乙烯醇PVA | 67 | 67 | 67 | 67 | 67 |
| 钛白粉 | 110 | 110 | 110 | 110 | 110 |
| 消泡剂 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 磷酸三丁酯 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 丙二醇 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 邻苯二甲酸二丁酯 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| 甲基丙烯酸甲酯 | 100 | - | 100 | - | - |
| 聚甲基丙烯酸甲酯 | - | 30 | 30 | - | - |
| 氢氧化铝 | 70 | 70 | 70 | - | - |
| 乳化剂SMA1000P | - | - | 5 | 5 | - |
对照例1～对照例5的涂料制备方法为：
1)将水加热至80℃后加入配方量的聚乙烯醇粉末，保温搅拌至粉末溶解；然后加入磷酸三丁酯、丙二醇和邻苯二甲酸二丁酯混合均匀；
2)在混合物料中加入钛白粉和剩余物料搅拌均匀，然后加入消泡剂消除泡沫；最后将消泡后的物料进行砂磨，过500目筛。
将实施例1～实施例3、对照例1～对照例5中的乳液进行检测，测量其乳液平均粒径，结果如表3
表3：乳液的粒径
| 组别 | 粒径(微米) | 组别 | 粒径(微米) |
| 实施例1 | 22 | 对照例2 | 32 |
| 实施例2 | 20 | 对照例3 | 20 |
| 实施例3 | 20 | 对照例4 | 23 |
| 对照例1 | 29 | 对照例5 | 52 |
由表3可以看出，水、聚乙烯醇PVA、钛白粉、消泡剂、磷酸三丁酯、丙二醇、邻苯二甲酸二丁酯作为常用的水性涂料原料在直接混合不添加乳化剂的情况下，其乳化效果较差。MMA和pMMA也为涂料常用的原料，多用于制备溶剂型涂料，未见将其用于制备水性涂料。本发明可以得知，在将MMA和pMMA加入到对照例5中的原料后，可以得到良好的水性乳液，乳液粒径较小。
试验例1：防水性实验
将实施例1中的涂料涂覆在外墙体上，风干后用喷头朝上喷淋水分，观察期表面性状。经检测，实施例1中的涂料在喷淋7天未出现水泡、开裂，说明其具备良好的防水性能。
Claims (4)
1.一种环保型水性涂料，包括以下组分：
水580份～620份；聚乙烯醇64份～70份；钛白粉108份～115份；
消泡剂2份～4份；磷酸三丁酯4份～7份；丙二醇8份～13份；
邻苯二甲酸二丁酯15份～23份；复合改性剂200份～230份；
其中复合改性剂包括以下组分：
甲基丙烯酸甲酯48份～52份，聚甲基丙烯酸甲酯15份～17份；氢氧化铝粉32份～36份。
2.制备权利要求1所述涂料的方法，包括以下步骤：
1)将水加热至70℃～90℃后加入聚乙烯醇粉末，保温搅拌至粉末溶解；然后加入磷酸三丁酯、丙二醇和邻苯二甲酸二丁酯混合均匀；
2)在混合物料中加入钛白粉和复合改性剂搅拌均匀，然后加入消泡剂消除泡沫；最后将消泡后的物料进行砂磨，过筛。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述研磨后的物料过500目筛。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述过筛后的涂料固含量大于45％，粘度在90～110KU，粒径为20微米～30微米。
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