CN105400340A - 一种强度高环保水性涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强度高环保水性涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液70-90份,水10-15份,二丙二醇正丁醚2-3份,沸石8-10份,蒙脱土8-10份,硅酸铝5-10份,负离子粉10-15份,润湿剂H-140?0.1-0.3份,分散剂LBCB-1?1-3份,聚乙烯醇0.1-0.2份,聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.2份,乳化剂OP-10?0.05-0.1份,聚氧丙烯甘油醚0.1-0.2份,有机硅消泡剂Tego800?0.03-0.05份,甲基氯异噻唑啉酮0.05-0.07份,桂皮油0.02-0.04份,桉叶油0.03-0.05份,流平剂0.2-0.3份。本发明硬度高,环保性能好。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,尤其涉及一种强度高环保水性涂料。
背景技术
涂料是一种新型的高分子材料,具有均匀附着在基板材料表面而形成坚固无开裂的膜的特性。传统涂料使用有机物作为溶剂,在加工和生产过程中会释放出挥发性有机物,进而对环境带来污染。水性涂料以水作溶剂,可以节省大量资源、消除了施工时火灾危险性、降低了对大气污染。
虽然水性涂料可以降低对大气的污染,但是水性涂料中仍然存在有机物,这些有机物作为填料和基质存在于涂料中,其含量为2-12%左右,依然会对环境造成污染。
主要成分为丙烯酸的水性涂料,因其附着力好,不会加深木器的颜色,成本较低而被广泛使用,但其漆膜硬度较软,机械性能不高从而限制了其使用,因此需要提供一种强度高且环保的水性涂料。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种强度高环保水性涂料,本发明抗冲击性高,硬度高,环保性能好。
本发明提出的一种强度高环保水性涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液70-90份,水10-15份,二丙二醇正丁醚2-3份,沸石8-10份,蒙脱土8-10份,硅酸铝5-10份,负离子粉10-15份,润湿剂H-1400.1-0.3份,分散剂LBCB-11-3份,聚乙烯醇0.1-0.2份,聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.2份,乳化剂OP-100.05-0.1份,聚氧丙烯甘油醚0.1-0.2份,有机硅消泡剂Tego8000.03-0.05份,甲基氯异噻唑啉酮0.05-0.07份,桂皮油0.02-0.04份,桉叶油0.03-0.05份,流平剂0.2-0.3份;
其中,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声,升温,搅拌,抽滤,洗涤,干燥得到物料A;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散,加入物料A,超声,搅拌得到溶液B;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,保温搅拌,用氨水调节pH,得到改性丙烯酸酯乳液。
优选地,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液75-85份,水12-14份,二丙二醇正丁醚2.2-2.8份,沸石8.5-9.5份,蒙脱土8.5-9.5份,硅酸铝7-9份,负离子粉11-13份,润湿剂H-1400.15-0.25份,分散剂LBCB-11.5-2.5份,聚乙烯醇0.12-0.18份,聚乙烯吡咯烷酮0.13-0.17份,乳化剂OP-100.06-0.08份,聚氧丙烯甘油醚0.13-0.17份,有机硅消泡剂Tego8000.035-0.045份,甲基氯异噻唑啉酮0.055-0.065份,桂皮油0.025-0.035份,桉叶油0.035-0.045份,流平剂0.22-0.28份。
优选地,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声1-1.5h,升温至70-90℃,以200-400r/min的速度搅拌13-15h,抽滤,用水洗涤,升温至60-70℃,真空干燥8-12h得到物料A;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散50-70min,加入物料A,超声20-40min,以400-500r/min的速度搅拌1-2h得到溶液B;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温至65-75℃,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,50min内滴加完毕,滴加过程中不断搅拌,以200-400r/min的速度保温搅拌70-100min,用氨水调节pH=9-10,得到改性丙烯酸酯乳液。
优选地,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,羧基化碳纳米管和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷的重量比为100:6-8。
优选地,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液的质量分数为0.04-0.05wt%。
优选地,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,在溶液B的制备过程中,纳米二氧化钛、乙醇、物料A的重量比为1.5-2.5:100-150:25-35。
优选地,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,溶液B、乳化剂DNS-86、水、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的重量比为14-18:3-5:15-25:5-6:30-40:60-80:1-2。
上述水均为去离子水。
本发明的制备方法如下:将水、改性丙烯酸酯乳液混合,以200r/min的速度搅拌5min,加入二丙二醇正丁醚继续搅拌15min,加入润湿剂H-140、分散剂LBCB-1、乳化剂OP-10、聚氧丙烯甘油醚、有机硅消泡剂Tego800、甲基氯异噻唑啉酮、桂皮油、桉叶油以600r/min的速度搅拌6min,加入沸石、蒙脱土、硅酸铝、负离子粉,以1300r/min的速度搅拌20min,加入流平剂,以400r/min的速度搅拌8min,加入聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮继续搅拌10min得到强度高环保水性涂料。
本发明选用乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷对羧基化碳纳米管进行改性,增加了碳纳米管的分散性,避免了碳纳米管团聚,并且在碳纳米管中引入了双键;纳米二氧化钛在乙醇溶液均匀分散中,使其表面富含羟基,可与改性后的羧基化碳纳米管中剩余的羧基进行反应,将纳米二氧化钛牢牢吸附在羧基化碳纳米管上得到溶液B,溶液B在乳化剂DNS-86的作用下与丙烯酸均匀分散,然后与丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯在过硫酸钾的作用下发生碳碳双键交联共聚反应,将羧甲基碳纳米管和二氧化钛穿插交联在丙烯酸酯乳液中,羧甲基碳纳米管具有优异的机械系能穿插交联在丙烯酸酯乳液中,可以大大增加本发明的硬度、抗冲击性、韧性;二氧化钛具有分解甲醛等有害气体的作用,穿插在丙烯酸酯乳液中,既能增加本发明的稳定性和机械性能,又能大大增加本发明的分解有害气体的作用,保护环境,与沸石、蒙脱土、硅酸铝、负离子粉相互配合,可以大大增加本发明吸附和分解有害气体的作用,保护环境;润湿剂H-140、分散剂LBCB-1、乳化剂OP-10、聚氧丙烯甘油醚、有机硅消泡剂Tego800、流平剂相互作用,可以促进沸石、蒙脱土、硅酸铝、负离子粉在改性丙烯酸酯乳液中均匀分散,进一步增加本发明的稳定性和机械性能;甲基氯异噻唑啉酮、桂皮油、桉叶油可以增加本发明防腐杀菌防霉性;二丙二醇正丁醚为成膜助剂,增加本发明的成膜性;聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮为增稠剂,上述各物质相互配合,可以增加本发明的硬度、抗冲击性能、韧性、机械强度、稳定性、吸附性以及净化空气的作用。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种强度高环保水性涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液70份,水15份,二丙二醇正丁醚2份,沸石10份,蒙脱土8份,硅酸铝10份,负离子粉10份,润湿剂H-1400.3份,分散剂LBCB-11份,聚乙烯醇0.2份,聚乙烯吡咯烷酮0.1份,乳化剂OP-100.1份,聚氧丙烯甘油醚0.1份,有机硅消泡剂Tego8000.05份,甲基氯异噻唑啉酮0.05份,桂皮油0.04份,桉叶油0.03份,流平剂0.3份;
其中,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.04wt%的乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声1.5h,升温至70℃,以400r/min的速度搅拌13h,抽滤,用水洗涤,升温至70℃,真空干燥8h得到物料A,其中,羧基化碳纳米管和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷的重量比为100:8;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散50min,加入物料A,超声40min,以400r/min的速度搅拌2h得到溶液B,其中,纳米二氧化钛、乙醇、物料A的重量比为1.5:150:25;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温至75℃,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,50min内滴加完毕,滴加过程中不断搅拌,以200r/min的速度保温搅拌100min,用氨水调节pH=9,得到改性丙烯酸酯乳液,其中,溶液B、乳化剂DNS-86、水、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的重量比为18:3:25:5:40:60:2。
实施例2
一种强度高环保水性涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液90份,水10份,二丙二醇正丁醚3份,沸石8份,蒙脱土10份,硅酸铝5份,负离子粉15份,润湿剂H-1400.1份,分散剂LBCB-13份,聚乙烯醇0.1份,聚乙烯吡咯烷酮0.2份,乳化剂OP-100.05份,聚氧丙烯甘油醚0.2份,有机硅消泡剂Tego8000.03份,甲基氯异噻唑啉酮0.07份,桂皮油0.02份,桉叶油0.05份,流平剂0.2份;
其中,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.05wt%的乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声1h,升温至90℃,以200r/min的速度搅拌15h,抽滤,用水洗涤,升温至60℃,真空干燥12h得到物料A,其中,羧基化碳纳米管和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷的重量比为100:6;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散70min,加入物料A,超声20min,以500r/min的速度搅拌1h得到溶液B,其中,纳米二氧化钛、乙醇、物料A的重量比为2.5:100:35;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温至65℃,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,50min内滴加完毕,滴加过程中不断搅拌,以400r/min的速度保温搅拌70min,用氨水调节pH=10,得到改性丙烯酸酯乳液,其中,溶液B、乳化剂DNS-86、水、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的重量比为14:5:15:6:30:80:1。
实施例3
一种强度高环保水性涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液85份,水12份,二丙二醇正丁醚2.8份,沸石8.5份,蒙脱土9.5份,硅酸铝7份,负离子粉13份,润湿剂H-1400.15份,分散剂LBCB-12.5份,聚乙烯醇0.12份,聚乙烯吡咯烷酮0.17份,乳化剂OP-100.06份,聚氧丙烯甘油醚0.17份,有机硅消泡剂Tego8000.035份,甲基氯异噻唑啉酮0.065份,桂皮油0.025份,桉叶油0.045份,流平剂0.22份;
其中,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.047wt%的乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声1.1h,升温至85℃,以250r/min的速度搅拌14.5h,抽滤,用水洗涤,升温至63℃,真空干燥11h得到物料A,其中,羧基化碳纳米管和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷的重量比为100:6.5;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散65min,加入物料A,超声25min,以480r/min的速度搅拌1.3h得到溶液B,其中,纳米二氧化钛、乙醇、物料A的重量比为2.3:120:32;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温至67℃,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,50min内滴加完毕,滴加过程中不断搅拌,以350r/min的速度保温搅拌80min,用氨水调节pH=9.7,得到改性丙烯酸酯乳液,其中,溶液B、乳化剂DNS-86、水、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的重量比为15:4.5:18:5.7:32:75:1.3。
实施例4
一种强度高环保水性涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液75份,水14份,二丙二醇正丁醚2.2份,沸石9.5份,蒙脱土8.5份,硅酸铝9份,负离子粉11份,润湿剂H-1400.25份,分散剂LBCB-11.5份,聚乙烯醇0.18份,聚乙烯吡咯烷酮0.13份,乳化剂OP-100.08份,聚氧丙烯甘油醚0.13份,有机硅消泡剂Tego8000.045份,甲基氯异噻唑啉酮0.055份,桂皮油0.035份,桉叶油0.035份,流平剂0.28份;
其中,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.043wt%的乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声1.3h,升温至75℃,以350r/min的速度搅拌13.5h,抽滤,用水洗涤,升温至67℃,真空干燥9h得到物料A,其中,羧基化碳纳米管和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷的重量比为100:7.5;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散55min,加入物料A,超声35min,以420r/min的速度搅拌1.7h得到溶液B,其中,纳米二氧化钛、乙醇、物料A的重量比为1.7:130:28;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温至73℃,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,50min内滴加完毕,滴加过程中不断搅拌,以250r/min的速度保温搅拌90min,用氨水调节pH=9.3,得到改性丙烯酸酯乳液,其中,溶液B、乳化剂DNS-86、水、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的重量比为17:3.5:22:5.3:38:65:1.7。
实施例5
一种强度高环保水性涂料,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液80份,水13份,二丙二醇正丁醚2.5份,沸石9份,蒙脱土9份,硅酸铝8份,负离子粉12份,润湿剂H-1400.2份,分散剂LBCB-12份,聚乙烯醇0.15份,聚乙烯吡咯烷酮0.15份,乳化剂OP-100.07份,聚氧丙烯甘油醚0.15份,有机硅消泡剂Tego8000.04份,甲基氯异噻唑啉酮0.06份,桂皮油0.03份,桉叶油0.04份,流平剂0.25份;
其中,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入质量分数为0.045wt%的乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声1.2h,升温至80℃,以300r/min的速度搅拌14h,抽滤,用水洗涤,升温至65℃,真空干燥10h得到物料A,其中,羧基化碳纳米管和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷的重量比为100:7;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散60min,加入物料A,超声30min,以450r/min的速度搅拌1.5h得到溶液B,其中,纳米二氧化钛、乙醇、物料A的重量比为2:125:30;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温至70℃,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,50min内滴加完毕,滴加过程中不断搅拌,以300r/min的速度保温搅拌85min,用氨水调节pH=9.5,得到改性丙烯酸酯乳液,其中,溶液B、乳化剂DNS-86、水、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的重量比为16:4:20:5.5:35:70:1.5。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种强度高环保水性涂料,其特征在于,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液70-90份,水10-15份,二丙二醇正丁醚2-3份,沸石8-10份,蒙脱土8-10份,硅酸铝5-10份,负离子粉10-15份,润湿剂H-1400.1-0.3份,分散剂LBCB-11-3份,聚乙烯醇0.1-0.2份,聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.2份,乳化剂OP-100.05-0.1份,聚氧丙烯甘油醚0.1-0.2份,有机硅消泡剂Tego8000.03-0.05份,甲基氯异噻唑啉酮0.05-0.07份,桂皮油0.02-0.04份,桉叶油0.03-0.05份,流平剂0.2-0.3份;
其中,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声,升温,搅拌,抽滤,洗涤,干燥得到物料A;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散,加入物料A,超声,搅拌得到溶液B;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,保温搅拌,用氨水调节pH,得到改性丙烯酸酯乳液。
2.根据权利要求1所述强度高环保水性涂料,其特征在于,其原料按重量份包括:改性丙烯酸酯乳液75-85份,水12-14份,二丙二醇正丁醚2.2-2.8份,沸石8.5-9.5份,蒙脱土8.5-9.5份,硅酸铝7-9份,负离子粉11-13份,润湿剂H-1400.15-0.25份,分散剂LBCB-11.5-2.5份,聚乙烯醇0.12-0.18份,聚乙烯吡咯烷酮0.13-0.17份,乳化剂OP-100.06-0.08份,聚氧丙烯甘油醚0.13-0.17份,有机硅消泡剂Tego8000.035-0.045份,甲基氯异噻唑啉酮0.055-0.065份,桂皮油0.025-0.035份,桉叶油0.035-0.045份,流平剂0.22-0.28份。
3.根据权利要求1或2所述强度高环保水性涂料,其特征在于,改性丙烯酸酯乳液的制备方法为:将羧基化碳纳米管加入乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液中,超声1-1.5h,升温至70-90℃,以200-400r/min的速度搅拌13-15h,抽滤,用水洗涤,升温至60-70℃,真空干燥8-12h得到物料A;将纳米二氧化钛加入乙醇中,超声分散50-70min,加入物料A,超声20-40min,以400-500r/min的速度搅拌1-2h得到溶液B;将溶液B与乳化剂DNS-86、水、丙烯酸混匀,升温至65-75℃,滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的混合溶液,50min内滴加完毕,滴加过程中不断搅拌,以200-400r/min的速度保温搅拌70-100min,用氨水调节pH=9-10,得到改性丙烯酸酯乳液。
4.根据权利要求1-3任一项所述强度高环保水性涂料,其特征在于,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,羧基化碳纳米管和乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷的重量比为100:6-8。
5.根据权利要求1-4任一项所述强度高环保水性涂料,其特征在于,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷乙醇溶液的质量分数为0.04-0.05wt%。
6.根据权利要求1-5任一项所述强度高环保水性涂料,其特征在于,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,在溶液B的制备过程中,纳米二氧化钛、乙醇、物料A的重量比为1.5-2.5:100-150:25-35。
7.根据权利要求1-6任一项所述强度高环保水性涂料,其特征在于,改性丙烯酸酯乳液的制备方法中,溶液B、乳化剂DNS-86、水、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、过硫酸钾的重量比为14-18:3-5:15-25:5-6:30-40:60-80:1-2。
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