CN105542525A - 一种贮存稳定性好的无机涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无机涂料技术领域，具体涉及一种贮存稳定性好的无机涂料及其制备方法，本发明通过将疏水改性纤维素、多功能助剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、丙二醇、钛白粉、重质碳酸钙、苯丙乳液、成膜助剂、硅酸钾、增稠剂和水进行合理复配使用，通过将疏水改性羟乙基纤维素与水先混合均匀，再添加多功能助剂使疏水改性羟乙基纤维素完全溶解，接着加入消泡剂、分散剂和润湿剂继续慢机搅拌均匀，接着投入钛白粉和重质碳酸钙，最后加入成膜助剂、消泡剂、硅酸钾，用增稠剂调节粘度，得到的无机涂料具有贮存性能好，流动性保持时间长的特点。
Description
技术领域
本发明涉及无机涂料技术领域，具体涉及一种贮存稳定性好的无机涂料及其制备方法。
背景技术
无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料，是全无机矿物涂料的简称，广泛用于建筑、绘画等日常生活领域。在建筑工程中常用的涂料是碱金属硅酸盐水溶液和胶体二氧化硅的水分散液。用以上两种成膜物，可制成硅酸盐和硅溶胶（胶体二氧化硅）无机涂料，无机涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料，能与钢结构表面铁原子快速反应，生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合的无机聚合物防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能达到国际先进水平，是符合环保要求的高科技换代产品。
但无机涂料由于本身pH值极高，表面带电荷，对分散体系稳定性影响较大，和体系中的乳液相容性也差，所以贮存过程中会逐渐失去流动性，贮存时间短，常规产品最多只能贮存一个月就会失去流动性，胶化后影响涂料的涂覆性能，这点极大地抑制了无机涂料的推广使用。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种贮存稳定性好的无机涂料，其具有贮存性能好，流动性保持时间长的特点。
本发明的另一发明目的在于提供一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，其具有混合均匀度高，得到的无机涂料具有贮存性能好，流动性保持时间长的特点。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素0.8-1.5份
多功能助剂0.5-1份
分散剂3.5-7.5份
润湿剂0.5-1.5份
钛白粉30-45份
重质碳酸钙70-85份
苯丙乳液20-30份
成膜助剂1-2份
消泡剂0.2-0.8份
硅酸钾50-65份
丙二醇0.5-2份
增稠剂0.5-2份
水70-95份。
疏水改性纤维素是一类在分子链中引入了少量疏水基团具有“双亲结构”的水溶性纤维素衍生物，与一般水溶性纤维素衍生物羧甲基纤维素(CMC)和羟乙基纤维素(HEC)相比，由于其溶液中疏水效应的影响，这类改性物具有更显著的增粘性、耐温耐盐性和抗剪切稳定性。本发明所使用的疏水改性纤维素的水溶液比重（g/ml）为1.3-1.5，可以在市场上购买所得，优选使用亚什兰HE10K，其具有增稠效果好，提高抗飞溅性，降低其他增稠剂的添加量，降低原料成本。
多功能助剂亦俗称AMP-95，其是含有5%的水份2-氨基-2-甲基-1-丙醇，本发明的无机涂料中添加多功能助剂，能提高涂料的分散性，降低分散剂的添加，也能提高涂料的光泽度，多功能助剂能赋予无机涂料极优异的PH稳定性。PH值的控制对无机涂料的调配是非常重要的，通过控制本发明的PH指使颜料得以充分分散、提高涂料系统中的稳定性，降低对储存载体的腐蚀性，并且提高粘度的稳定性，提高无机涂料在光滑墙面上的附着力和强度，防止脱落。本发明的多功能助剂优选使用安格斯的AMP-95，德谦的MA-95，得到的无机涂料的强度更高，附着力更强。
苯丙乳液（苯乙烯-丙烯酸酯乳液）是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得，其耐水、耐碱、耐洗擦性能好，添加到本发明的无机涂料中，提高本发明无机涂料的高耐候、高耐水、抗污染的特性。
本发明中还添加了消泡剂，降低在制备过程中产生的气泡，分散剂能进一步提高各组分的分散性，提高其均匀度，润湿剂的加入，能使固体物料更易被水浸湿，通过降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，而把固体物料润湿，提高涂料的均匀性和相互之间的反应充分性。本发明优选使用陶氏的BD-405型号润湿剂和科莱恩407CN型号的润湿剂，综合性能较好。
丙二醇作为附加溶剂，能与水和有机溶剂混溶，具有一定的抗冻效果。
钛白粉和重质碳酸钙作为主要的填料部分，重质碳酸钙，简称重钙，是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉状无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400℃以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。钛白粉是常见的涂料填料，具有抗絮作用好，抗褪色作用突出、耐候性强的特性，两者结合能使本发明的涂料强度高，附着性能强。
硅酸钾能提高本发明涂料中的粘结性能，提高其在光滑墙面的附着力和强度。本发明的硅酸钾优选采用北京澳汉AH-K1产品或江苏国联GHSK产品。
本发明还添加了少量的增稠剂、偶联剂、成膜助剂等多种添加剂，其剂量都是通过实验优选添加的，配合上述的其他组分，得到的本发明的无机涂料具备高强度，附着性能强的特点，上述组分通过本发明的合理配伍，起到了相互影响、相互反应的作用，性能优异。
进一步的，一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素0.8-1份
多功能助剂0.5-1份
分散剂4-6份
润湿剂1-1.5份
钛白粉35-40份
重质碳酸钙75-80份
苯丙乳液20-25份
成膜助剂1-2份
消泡剂0.2-0.5份
硅酸钾55-60份
丙二醇1-1.5份
增稠剂1-1.5份
水75-85份。
涂料的综合性能更加优异，强度更高，附着力更好，无论应用于何种墙面，其都能长久保持耐水特性，应用于外墙，更加具有很强的抗侯性、防水和防腐蚀的优异性能。
其中，所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为1.5-2.5：2-5混合而成。通过两种分散剂的配合使用，大大提高了无机涂料的稳定性。本发明所使用的非离子分散剂优选选购迪高740W型号产品，所述硅酸盐分散剂优选选购自北京澳汉的ST、科莱恩的SPS型号产品，上述的产品复配效果最佳，贮存稳定性能优异。
其中，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
其中，所述多功能助剂选购自安格斯的AMP-95或德谦MA-95。
其中，所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
其中，所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
其中，所述润湿剂选购自陶氏的BD-405或科莱恩407CN。
一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，以400-600r/min的转速搅拌3-8min，直到外观无明显粗颗粒；
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后加入分散剂、润湿剂、丙二醇和部分消泡剂，继续慢机搅拌均匀；
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1300-1600r/min的速度搅拌15-30min；
D、以500-700r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌8-12min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到90-100KU，即得到耐水无机涂料。
其中，所述步骤B加工的物料细度要求为45-50μm。其中，所述步骤B中的消泡剂加入量为总量的1/3-2/3。
通过上述方法制备得到的高强度无机涂料的混合性能好，均匀度高，组分之间的协同作用强，得到的无机涂料贮存性能好，常年的粘度变化小，流动性保持效果好。
本发明的有益效果在于：本发明通过将疏水改性纤维素、多功能助剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、丙二醇、钛白粉、重质碳酸钙、苯丙乳液、成膜助剂、硅酸钾、增稠剂和水进行合理复配使用，各个组分发生反应，组分之间相互促进，相互影响，减少漆膜中亲水组分发挥其最大的协同作用，得到本发明的无机涂料无须另外添加固化剂，能直接应用于外墙，贮存稳定性高，50℃贮存15天粘度变化小于5%，常温一年流动性保持良好，粘度变化小于10%，使本发明的无机涂料得到有效推广。
本发明的另一有益效果在于：通过将疏水改性羟乙基纤维素与水先混合均匀，再添加多功能助剂使疏水改性羟乙基纤维素完全溶解，接着加入消泡剂、分散剂和润湿剂继续慢机搅拌均匀，接着投入钛白粉和重质碳酸钙，最后加入成膜助剂、消泡剂、硅酸钾，用增稠剂调节粘度，由于本发明涉及多种组分和物质，其具有固体、液体和粉质状态，其润湿度各不相同，需要根据不同的特性调整其加入和混合的顺序，最终得到的无机涂料混度均匀度高，贮存稳定性能好。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素0.8份
多功能助剂1份
分散剂3.5份
润湿剂1.5份
钛白粉30份
重质碳酸钙85份
苯丙乳液20份
成膜助剂2份
消泡剂0.2份
硅酸钾65份
丙二醇0.5份
增稠剂2份
水70份。
所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为1.5:2混合而成。
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
所述多功能助剂选购自安格斯的AMP-95。
所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
所述润湿剂选购自陶氏的BD-405。
一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，慢机400r/min搅拌8min，直到外观无明显粗颗粒。
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后加入1/3消泡剂、分散剂、润湿剂和丙二醇继续慢机搅拌均匀。
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1300r/min的速度搅拌30min。
D、以500r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌12min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到90KU，即得到贮存稳定性好的无机涂料。
所述步骤B完成的细度要求为45μm。
实施例2
一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素1.5份
多功能助剂0.5份
分散剂7.5份
润湿剂0.5份
钛白粉45份
重质碳酸钙70份
苯丙乳液30份
成膜助剂1份
消泡剂0.8份
硅酸钾50份
丙二醇2份
增稠剂0.5份
水95份。
所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为2.5:5混合而成。
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
所述多功能助剂选购自德谦MA-95。
所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
所述润湿剂选购自科莱恩407CN。
一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，慢机600r/min搅拌3min，直到外观无明显粗颗粒。
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后加入1/3的消泡剂、分散剂、润湿剂和丙二醇继续慢机搅拌均匀。
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1600r/min的速度搅拌30min。
D、以700r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌12min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到100KU，即得到贮存稳定性好的无机涂料。
所述步骤B完成的细度要求为50μm。
实施例3
一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素1份
多功能助剂0.8份
分散剂5份
润湿剂1份
钛白粉35份
重质碳酸钙75份
苯丙乳液25份
成膜助剂1.5份
消泡剂0.6份
硅酸钾55份
丙二醇1.5份
增稠剂1.5份
水80份。
所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为2.5:2混合而成。
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
所述多功能助剂选购自安格斯的AMP-95。
所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
所述润湿剂选购自科莱恩407CN。
一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，慢机500r/min搅拌5min，直到外观无明显粗颗粒。
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后加入2/3消泡剂、分散剂、润湿剂和丙二醇继续慢机搅拌均匀。
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1500r/min的速度搅拌20min。
D、以600r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌10min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到95KU，即得到贮存稳定性好的无机涂料。
所述步骤B完成的细度要求为45μm。
实施例4
一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素0.8份
多功能助剂0.5份
分散剂4份
润湿剂1份
钛白粉35份
重质碳酸钙75份
苯丙乳液20份
成膜助剂1份
消泡剂0.2份
硅酸钾55份
丙二醇1份
增稠剂1份
水75份。
所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为2：3混合而成。
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
所述多功能助剂选购自德谦MA-95。
所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
所述润湿剂选购自陶氏的BD-405。
一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，慢机400r/min搅拌8min，直到外观无明显粗颗粒。
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后2/3的消泡剂、分散剂、润湿剂和丙二醇继续慢机搅拌均匀。
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1600r/min的速度搅拌15min。
D、以700r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌12min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到100KU，即得到贮存稳定性好的无机涂料。
所述步骤B完成的细度要求为50μm。
实施例5
一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素1份
多功能助剂1份
分散剂6份
润湿剂1.5份
钛白粉40份
重质碳酸钙80份
苯丙乳液5份
成膜助剂2份
消泡剂0.5份
硅酸钾60份
丙二醇1.5份
增稠剂1.5份
水85份。
所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为2：3混合而成。
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
所述多功能助剂选购自安格斯的AMP-95。
所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
所述润湿剂选购自陶氏的BD-405。
一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，慢机600r/min搅拌5min，直到外观无明显粗颗粒。
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后加入1/3消泡剂、分散剂、润湿剂和丙二醇继续慢机搅拌均匀。
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1500r/min的速度搅拌25min。
D、以550r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌9min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到95KU，即得到贮存稳定性好的无机涂料。
所述步骤B完成的细度要求为48μm。
实施例6
一种贮存稳定性好的无机涂料，主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素1份
多功能助剂0.8份
分散剂5份
润湿剂1.2份
钛白粉38份
重质碳酸钙78份
苯丙乳液23份
成膜助剂1.5份
消泡剂0.4份
硅酸钾57份
丙二醇1.3份
增稠剂1.2份
水80份。
所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为2.5：2混合而成。
所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
所述多功能助剂选购自德谦MA-95。
所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
所述润湿剂选购自陶氏的BD-405。
一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，慢机500r/min搅拌6min，直到外观无明显粗颗粒。
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后加入2/3的消泡剂、分散剂、润湿剂和丙二醇继续慢机搅拌均匀。
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1300-1600r/min的速度搅拌25min。
D、以600r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌10min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到95KU，即得到贮存稳定性好的无机涂料。
所述步骤B完成的细度要求为50μm。
将本发明实施例1-6所制备得到的无机涂料进行贮存稳定性的测定，按GB/T6753.3-1986，30天后粘度变化小于5%，无结皮，轻微分层易搅拌匀均。证明本发明的无机涂料的贮存稳定性好。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种贮存稳定性好的无机涂料，其特征在于：主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素0.8-1.5份
多功能助剂0.5-1份
分散剂3.5-7.5份
润湿剂0.5-1.5份
钛白粉30-45份
重质碳酸钙70-85份
苯丙乳液20-30份
成膜助剂1-2份
消泡剂0.2-0.8份
硅酸钾50-65份
丙二醇0.5-2份
增稠剂0.5-2份
水70-95份。
2.根据权利要求1所述的一种贮存稳定性好的无机涂料，其特征在于：主要由以下重量份的原料组成：
疏水改性羟乙基纤维素0.8-1份
多功能助剂0.5-1份
分散剂4-6份
润湿剂1-1.5份
钛白粉35-40份
重质碳酸钙75-80份
苯丙乳液20-25份
成膜助剂1-2份
消泡剂0.2-0.5份
硅酸钾55-60份
丙二醇1-1.5份
增稠剂1-1.5份
水75-85份。
3.根据权利要求1所述的一种高强度无机涂料，其特征在于：所述分散剂由硅酸盐分散剂和非离子分散剂按照重量比为1.5-2.5：2-5混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种贮存稳定性好的无机涂料，其特征在于：所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
5.根据权利要求1所述的一种贮存稳定性好的无机涂料，其特征在于：所述多功能助剂选购自安格斯的AMP-95或德谦MA-95。
6.根据权利要求1所述的一种贮存稳定性好的无机涂料，其特征在于：所述苯丙乳液为巴斯夫296DS。
7.根据权利要求1所述的一种贮存稳定性好的无机涂料，其特征在于：所述疏水改性羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
8.根据权利要求1所述的一种贮存稳定性好的无机涂料，其特征在于：所述润湿剂选购自陶氏的BD-405或科莱恩407CN。
9.权利要求1-8任一项所述的一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、按重量份将疏水改性纤维素加入到水中，以400-600r/min的转速搅拌3-8min，直到外观无明显粗颗粒；
B、加入多功能助剂使疏水改性纤维素完全溶解，然后加入分散剂、润湿剂、丙二醇和部分消泡剂，继续慢机搅拌均匀；
C、待物料完全混匀之后投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1300-1600r/min的速度搅拌15-30min；
D、以500-700r/min的转速下加入苯丙乳液搅拌均匀后，然后加入成膜助剂和余量消泡剂搅拌8-12min，紧接着加入硅酸钾搅拌均匀，最后用增稠剂调整粘度到90-100KU，即得到贮存稳定性好的无机涂料。
10.根据权利要求9所述的一种贮存稳定性好的无机涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤B加工的物料的细度要求为45-50μm。
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