CN104530850A - 一种具有调节室温功能的内墙乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有调节室温功能的内墙乳胶漆及其制备方法，其原料包括以下组份：水，纳米颜料，石蜡微胶囊，乳液，钛白粉，重质碳酸钙，高岭土，常规添加剂。其制备方法，包括如下步骤：称量原料，将水200-220份与常规添加剂30-35份混合搅拌形成第一混合物；将钛白粉、高岭土、重质碳酸钙以及纳米颜料依次加入所述第一混合物后混合搅拌均匀得到第二混合物；将石蜡微胶囊以及剩余的水加入所述第二混合物中搅拌均匀得到第三混合物；将乳液加入所述第三混合物中进行混合搅拌后再加入剩余的常规添加剂后搅拌，即得。本发明实施例的内墙乳胶漆具有调节室温的功能，而且各方面性能俱佳。

Description

一种具有调节室温功能的内墙乳胶漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体而言，涉及一种具有调节室温功能的内墙乳胶漆及其制备方法。
背景技术
1981-1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等)，排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖，必须有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增长，科学使用燃料，加强植树造林，绿化大地，防止温室效应给全球带来的巨大灾难。当然，日常生活中由于人们过分利用空调和暖气以导致大气层中排放出大量的二氧化碳日益增多，也是影响全球气候变暖的主要原因。
因此如何能减少二氧化碳的排放，减少空调、暖气等设施的使用频率是现如今亟待解决的技术问题，也是主要研究方向。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种调节室温功能的内墙乳胶漆，以解决现有技术中需要使用空调、暖气等设施来调节室温会带来二氧化碳大量排放的问题，所述的内墙乳胶漆的调节室温功能效果显著，可以像空调一样具有“冬暖夏凉”的效果。
本发明的第二目的在于提供一种所述的调节室温功能的内墙乳胶漆的制备方法，该方法形成了一整套完整的工艺流程，通过对具体工艺参数及加料顺序进行精准控制，使得制备出的内墙乳胶漆具有自动调节室温功能的效果。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明实施例提供了一种具有调节室温功能的内墙乳胶漆，以质量份数计，其原料包括以下组份：水300-350份，纳米颜料20-30份，石蜡微胶囊10-15份，乳液180-220份，钛白粉90-120份，重质碳酸钙200-250份，高岭土200-220份，常规添加剂40-57份。
本发明实施例提供的内墙乳胶漆，除了具有乳胶漆的常规性能，如性价比高、附着力强、耐水耐碱性能好、漆膜细腻、覆盖细微裂痕、耐擦洗、易洁抗污以外，还可对人们的居住环境实现温度控制，能够像空调功能一样，在室内温度高的时候吸收并储蓄空气中的热量，从而降低热量使环境变凉，反之当室内温度低的时候可以释放热量到空气中，从而增加空气中热量使周围环境变暖。本发明有效降低了空调或暖气的使用率，积极响应了国家提出的“节能减排”的政策。
本发明的乳胶漆在原料中加入了石蜡微胶囊，石蜡微胶囊是一种具有降低室内温度波动以及良好控温效果的相变材料，其加入量最好控制在合理的范围内，如果加入量过多不仅不经济而且也不能使乳胶漆的性能进一步提升，因此其添加量最好在10-12份之间， 还可以取11、13、13.5、14、14.5份等，钛白粉则具有协同控温以及增强遮盖率的效果，其添加量最好控制在90-100份，纳米颜料不宜多加，最好控制在20-25份，可替代部分钛白粉起到进一步提高遮盖率和达到协同控温的目的。
另外，乳液具有很好的成膜作用，其添加量最好控制在180-200份，乳液可根据需要在苯乙烯-丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯聚合物或上述两者的混合物之间进行选择。高岭土具有辅助钛白粉提高白度以及遮盖率的效果，其添加量最好控制在200-210份之间，重质碳酸钙作为增加强度的主要物质，其添加量最好在200-240份之间，而且其还具有提高漆料的光洁度的效果。为了使得制备出的漆料具有良好的均一性，高岭土的目粒度最好在1000目以上，所述重质碳酸钙的目粒度最好也在1000目以上，使其与其他原料能够很好的融合形成均一的物质。
本发明中，乳胶漆原料中的各类添加剂也是必不可少的，其具体的添加剂可为防腐剂、防冻剂、防霉剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、增稠剂、流平剂以及纤维素中的一种或多种，每一种类添加剂均具有具体的功能和作用，应根据具体需要添加，比如分散剂是用来很好的分散原料使之形成均一的状态，如果加量过少稍加以搅拌便会变成絮状，如果加量过多又会有过多的碎屑生成，因此其添加剂的量应在一个合理的范围内进行控制，优选的常规添加剂的总量为45-55份。
常规添加剂中，由于乙二醇具有冰点低，且与水能以任意比例互溶的优越性能，因此防冻剂最好选择乙二醇。
本发明实施例还提供了一种具有调节室温功能的内墙乳胶漆的制备方法，包括如下步骤：
(A)称量原料，将水200-220份与常规添加剂30-35份混合搅拌形成第一混合物；
(B)将钛白粉、高岭土、重质碳酸钙以及纳米颜料依次加入所述第一混合物后混合搅拌均匀得到第二混合物；
(C)将石蜡微胶囊以及剩余的水加入所述第二混合物中搅拌均匀得到第三混合物；
(D)将乳液加入所述第三混合物中进行混合搅拌后再加入剩余的常规添加剂后搅拌，即得。
本发明实施例提供的制备方法，形成了一整套完整的工艺流程，前后加料顺序控制精准，使得制备出的内墙乳胶漆的各方面性能俱佳。
在步骤(A)中，进行混合搅拌的过程中为了让添加剂充分的溶解于水中，尤其纤维素能够完全溶解于水中并且无起块现象发生，其搅拌速率最好控制在300-400rad/min，搅拌时间最好为5-10min。
在步骤(B)中，为了让粉体混合更加均匀，搅拌速率最好控制在800-1200rad/min，搅拌时间最好为30-40min，而且粉体细度最好搅拌分散至35μm以下之后再进行下一步骤，这样不会影响后续加入其他原料之后的分散难易度以及制成成品的各方面性能。
在步骤(C)中，将石蜡微胶囊加入进行搅拌的速率最好控制在200-300rad/min，搅拌时间为5-10min，石蜡微胶囊最好单独加入，而且搅拌速率不易过快，否则容易破坏胶囊，而且由于石蜡微胶囊的主要成分是石蜡不易溶解，因此最好在搅拌的过程中加入一定量的水。
在步骤(D)中，将乳液加入所述第三混合物中进行混合搅拌的搅拌速率为500-600rad/min，搅拌时间为5-10min，乳液最好单独加入，而且搅拌速率不易过快，否则会有破乳现象发生。
优选地，加入剩余质量份数的常规添加剂后的搅拌速率控制在400-500rad/min，搅拌时间为5-8min，即可得到成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的内墙乳胶漆通过在原料中加入石蜡微胶囊后，产品成膜后，可以根据室内温度进行调节，蓄能或释能。
(2)本发明的内墙乳胶漆当空气温度在大于30℃时，该乳胶漆会吸收并储蓄空气中热量，从而降低热量使环境变凉；反之当空气温度小于15℃时，该乳胶漆会释放之前储蓄的热量到空气中，从而增加热量使环境变暖；
(3)制备方法形成一个完整的工艺体系，各参数条件控制精确，制备出的内墙乳胶漆性能优越。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
每个工段原料中的各组份添加量以及具体成分如下表1所示；
Ⅰ阶段：将水加入到生产拉缸中，依次加入其它原料，开启高速分散机设备，搅拌速率为400rad/min，搅拌时间为5min后进入下个工段；
Ⅱ阶段：将分散搅拌速率调至800rad/min，依次加入该工段的原料，搅拌分散时间为40min，其分散的颗粒细度控制在35μm以下进入下一工段；
Ⅲ阶段：将分散搅拌速率调至200rad/min，加入石蜡微胶囊后，搅拌分散时间控制在10min，即可进入下一工段；
Ⅳ阶段：将分散搅拌速率调至500rad/min，加入乳液后，搅拌分散时间控制在10min，即可进入下一工段；
Ⅴ阶段：将分散搅拌速率调至400rad/min，加入剩余的常规添加剂后，搅拌分散5min后进入成品检测，各项指标合格后包装出货。
实施例2
每个工段原料中的各组份添加量以及具体成分如下表1所示；
Ⅰ阶段：将水加入到生产拉缸中，依次加入其它原料，开启高速分散机设备，搅拌速率为300rad/min，搅拌时间为10min后进入下个工段；
Ⅱ阶段：将分散搅拌速率调至1200rad/min，依次加入该工段的原料，其中高岭土的目粒度为1000目以上，重质碳酸钙的目粒度也在1000目以上，搅拌分散时间为30min，其分散的颗粒细度控制在35μm以下进入下一工段；
Ⅲ阶段：将分散搅拌速率调至300rad/min，加入石蜡微胶囊后，搅拌分散时间控制在5min，即可进入下一工段；
Ⅳ阶段：将分散搅拌速率调至600rad/min，加入乳液后，搅拌分散时间控制在5min，即可进入下一工段；
Ⅴ阶段：将分散搅拌速率调至500rad/min，加入剩余的常规添加剂后，搅拌分散5min进入成品检测，各项指标合格后包装出货。
实施例3
每个工段原料中的各组份添加量以及具体成分如下表1所示；
Ⅰ阶段：将水加入到生产拉缸中，依次加入其它原料，开启高速分散机设备，搅拌速率为400rad/min，搅拌时间为5min后进入下个工段；
Ⅱ阶段：将分散搅拌速率调至800-1200rad/min，依次加入该工段的原料，其中高岭土的目粒度为1000目以上，重质碳酸钙的目粒度也在1000目以上，搅拌分散时间为30-40min，其分散的颗粒细度控制在35μm以下进入下一工段；
Ⅲ阶段：将分散搅拌速率调至200-300rad/min，加入石蜡微胶囊后，搅拌分散时间控制在5-10min，即可进入下一工段；
Ⅳ阶段：将分散搅拌速率调至500-600rad/min，加入乳液后，搅拌分散时间控制在5-10min，即可进入下一工段；
Ⅴ阶段：将分散搅拌速率调至400-500rad/min，加入剩余的常规添加剂后，搅拌分散5min进入成品检测，各项指标合格后包装出货。
实施例4
每个工段原料中的各组份添加量以及具体成分如下表1所示；
Ⅰ阶段：将水加入到生产拉缸中，依次加入其它原料，开启高速分散机设备，搅拌速率为400rad/min，搅拌时间为5min后进入下个工段；
Ⅱ阶段：将分散搅拌速率调至800-1200rad/min，依次加入该工段的原料，其中高岭土的目粒度为1000目以上，重质碳酸钙的目粒度也在1000目以上，搅拌分散时间为30-40min，其分散的颗粒细度控制在35μm以下进入下一工段；
Ⅲ阶段：将分散搅拌速率调至200-300rad/min，加入石蜡微胶囊后，搅拌分散时间控制在5-10min，即可进入下一工段；
Ⅳ阶段：将分散搅拌速率调至500-600rad/min，加入乳液后，搅拌分散时间控制在5-10min，即可进入下一工段；
Ⅴ阶段：将分散搅拌速率调至400-500rad/min，加入剩余的常规添加剂后，搅拌分散5min进入成品检测，各项指标合格后包装出货。
表1 各组份添加量及具体成分
比较例1
制备内墙乳胶漆的方法与本发明的实施例1相同，只是原料中纳米颜料的加入量为5kg，石蜡微胶囊的加入量为3.5kg。
比较例2
制备内墙乳胶漆的方法与本发明的实施例2相同，只是原料中纳米颜料的加入量为10kg，石蜡微胶囊的加入量为5kg。
比较例3
制备内墙乳胶漆的方法与本发明的实施例3相同，只是原料中纳米颜料的加入量为15kg，石蜡微胶囊的加入量为6.5kg。
实验例1
实施例1-4与比较例1-3最终制得的内墙乳胶漆的性能指标如下表2所示：
表2 性能参数表
从上表2中也可以看出，本发明实施例制备出的内墙乳胶漆具有良好的室温控制能力，当温度在大于30℃时，会吸收并储蓄空气中热量，从而降低热量使环境变凉；反之当空气温度小于15℃时，本发明实施例的乳胶漆会释放之前储蓄的热量到空气中，从而增加热量使环境变暖，而比较例的室温调节能力均不在人类感觉舒适的环境温度要求范围内，性能也比较欠缺。
本发明实施例制备出的内墙乳胶漆各方面的性能均较优，均达到GB/T9756-2009标准的要求，甚至有些性能参数远高于其指标要求，耐檫洗次数达到15000次以上，对比率也达到优等品的标准。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种具有调节室温功能的内墙乳胶漆，其特征在于，以质量份数计，其原料包括以下组份：水300-350份，纳米颜料20-30份，石蜡微胶囊10-15份，乳液180-220份，钛白粉90-120份，重质碳酸钙200-250份，高岭土200-220份，常规添加剂40-57份。
2.根据权利要求1所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述原料的各组份的质量份数如下：水320-350份，纳米颜料20-25份，石蜡微胶囊10-12份，乳液180-200份，钛白粉90-100份，重质碳酸钙200-240份，高岭土200-210份，常规添加剂45-55份。
3.根据权利要求1-2任一项所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述常规添加剂为防腐剂、防冻剂、防霉剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、PH调节剂、成膜助剂、增稠剂、流平剂以及纤维素中的一种或多种。
4.根据权利要求1-2任一项所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述高岭土的目粒度为1000目以上，所述重质碳酸钙的目粒度为1000目以上。
5.根据权利要求1-2任一项所述的内墙乳胶漆，其特征在于，所述乳液为苯乙烯-丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯聚合物或上述两者的混合物。
6.权利要求1-5任一项所述的具有调节室温功能的内墙乳胶漆的制备方法，包括如下步骤：
(A)称量原料，将水200-220份与常规添加剂30-35份混合搅拌形成第一混合物；
(B)将钛白粉、高岭土、重质碳酸钙以及纳米颜料依次加入所述第一混合物后混合搅拌均匀得到第二混合物；
(C)将石蜡微胶囊以及剩余的水加入所述第二混合物中搅拌均匀得到第三混合物；
(D)将乳液加入所述第三混合物中进行混合搅拌后再加入剩余的常规添加剂后搅拌，即得。
7.根据权利要求6所述的内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，搅拌速率为300-400rad/min，搅拌时间为5-10min。
8.根据权利要求6所述的内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，搅拌速率为800-1200rad/min，搅拌时间为30-40min；
优选地，所述第二混合物的颗粒度控制在35μm以下。
9.根据权利要求6所述的内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)中，搅拌速率为200-300rad/min，搅拌时间为5-10min。
10.根据权利要求6所述的内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤(D)中，将乳液加入所述第三混合物中进行混合搅拌的搅拌速率为500-600rad/min，搅拌时间为5-10min；
优选地，入剩余的常规添加剂后搅拌的搅拌速率为400-500rad/min，搅拌时间为5-10min。
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