CN105860617A - 一种水性无机硅藻泥艺术涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水性无机硅藻泥艺术涂料，所述涂料由以下成分按其重量比组成：纯净水、气相二氧化硅、乙二醇、银离子防菌剂、消泡剂、硅酸盐、分散剂、硅烷偶联剂、纳米级光触媒、钛白粉、纳米碳酸钙粉、绢云母、硅藻土、重钙粉、pH调节剂、流变剂与水的混合物、纤维素与水的混合物、净味乳液、无机颜料、碱增稠剂。相较现有技术，本发明提供了一种水性无机硅藻泥艺术涂料，即以无机结合的形式，在艺术涂料领域注入硅藻泥的多功能环保性能。这一做法，不仅改良了两者的缺点，更多方面的综合了硅藻泥的环保性与艺术涂料的艺术性。

Description

一种水性无机硅藻泥艺术涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种水性无机硅藻泥艺术涂料及其制备方法。
背景技术
2003年，中国引进干粉硅藻泥环保壁材，至今有十多年历史，发展初期主要以干粉的形式呈现在中国市场上，干粉硅藻泥凭借其简单施工方式、标准化的配色，兼具了大众化的装饰性以及独特的环保性能，得以在中国市场盛行。
但在另一方面，干粉硅藻泥也存在着几点负面的信息，具体如下：干粉硅藻泥在加水搅拌过程中，一定会产生可被人体吸入的粉尘颗粒物，对环境造成污染的同时，影响施工人员的身体健康。干粉硅藻泥的加水比例受施工人员制约，加水量的变化将直接影响背景墙的最终颜色。另一方面，由于颜色较深的色彩容易被碱化，从而导致掉色，因此无法选择深色系的颜色。细节方面，干粉不经过砂磨，其细滑度基本上不可能达到光滑如镜的效果和细腻手感的要求。大多数干粉硅藻泥使用灰钙作为无机粘结剂，因此不可避免的存在“碱性强，保存期短，容易抱团、脱粉”的问题。在施工方面，碱性极强的粘结剂在很大程度上会对施工人员的皮肤造成伤害。
反观艺术涂料，由上世纪九十年代的欧洲引进中国以来，艺术涂料凭借着其不可复制的艺术性效果和手工匠艺，一直大受中国用户的欢迎。但相对而言，艺术涂料同样存在着短板，具体如下：由于艺术涂料的主要成膜物质为乳液，乳液成膜后会塞住硅藻土呼吸功能，因此并不具备调湿及分解甲醛的功能，同时，存在较高一定量的甲醛、VOC等有害物质。艺术涂料的设计，不同厂家之间有不同的颜色和纹理效果，因此在很大程度上难以打造标准化效果，更无法共同完成和推广某一种既定的艺术效果，难以达到消费者所认同的艺术作品。受此两种因素的限制，因此艺术涂料难以快速发展起来。
硅藻泥与艺术涂料的市场前景巨大，但由于两者在不同方面都具有各自的局限性，因此严重制约了二者在市场上的更进一步发展。
发明内容
综上所述，本发明有必要提供一种水性无机硅藻泥艺术涂料。
此外，还有必要提供一种制备上述涂料的制备方法。
一种水性无机硅藻泥艺术涂料，所述涂料由以下成分按其重量比组成：
纯净水 10-15份；
气相二氧化硅 0.5-1份；
乙二醇 0.1-0.2份；
银离子防菌剂 0.2-0.4份；
消泡剂 0.3-0.5份；
硅酸盐 5-20份；
分散剂 0.2-0.4份；
硅烷偶联剂 0.2-0.4份；
纳米级光触媒 0.2-0.4份；
钛白粉 3-10份；
纳米碳酸钙粉 5-10份；
绢云母 2-5份；
硅藻土 3-10份；
重钙粉 30-40份；
pH调节助剂 0.3-0.5份；
流变剂与水的混合物 1-2份；
纤维素与水的混合物 0.3-0.4份；
净味乳液 5-10份；
无机颜料 0-5份；
碱增稠剂 0.2-0.4份；
基中，所述流变剂与水的混合物中，所述流变剂与水的重量比是1：2；
基中，所述纤维素与水的混合物中，所述纤维素与水的重量比是1：2。
其中，所述气相二氧化硅在1000目以上。
其中，所述乙二醇为防冻专用。所述银离子防菌剂为无VOC的防霉杀菌剂，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，所述硅酸盐为低碱性，高摩尔数的硅酸钾、硅酸锂、硅酸铝、硅酸钠，作为整个配方主要粘结物质。
其中，所述钛白粉为金红石型。
所述纳米碳酸钙粉可以产品保存悬浮性。
所述pH调节剂为AMP-95，AMP-95用来调整pH的酸碱度；所述流变剂为德国海明斯型4000。
其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
其中，所述绢云母为600目的纯云母粉。
其中，所述纤维素为甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素。
其中，所述的净味乳液选自巴德富RS-959QD或巴斯夫338乳液。
所述无机颜料可以选自氧化铁红、铁蓝、铁黄、铁黑，使用时可以用适量的水先分散。
其中，所述碱增稠剂可以为纤维素类增稠剂。
其中，所述碱增稠剂可以为罗门哈斯亚乐顺 DR-72 ，为合成的液体增稠剂。
一种制备如上所述涂料的方法，包括以下步骤：
1）在预制容器中加入1-2重量份的流变剂和0.3-0.4重量份的纤维素，加入流变剂和纤维素总重量两倍的水，分散均匀成浆糊状得预制品备用；
2）在容器中加入10-15重量份的纯净水和0.5-1重量份的气相二氧化硅，分散均匀；
3）加入0.1-0.2重量份的乙二醇、0.2-0.4重量份的银离子防菌剂、0.3-0.5重量份的消泡剂、5-20重量份的硅酸盐、0.2-0.4重量份的分散剂和0.2-0.4重量份的硅烷偶联剂助剂，分散均匀；
4）加入0.2-0.4重量份纳米级光触媒、3-10重量份钛白粉、5-10重量份纳米碳酸钙粉、2-5重量份绢云母、3-10重量份硅藻土、30-40重量份重钙粉，分散均匀；
5）加入0.3-0.5重量份AMP-95，分散均匀，将pH调至10；
6）加入步骤1）制得到预制品，分散均匀；
7）加入5-10重量份净味乳液，分散均匀；
8）加入0-5重量份无机颜料，分散均匀；
9）加入0.2-0.4份碱增稠剂，用稠度计调整稠度至10-11度即可制得涂料。
所述的方法，包括以下步骤：
1）在预制容器中加入1-2重量份的流变剂和0.3-0.4重量份的纤维素，加入流变剂和纤维素总重量两倍的水，转速1000转/分，分散均匀成浆糊状得预制品备用；
2）在容器中加入10-15重量份的纯净水和0.5-1重量份的气相二氧化硅，转速1500转/分，检测均匀无微粒；
3）加入0.1-0.2重量份的乙二醇、0.2-0.4重量份的银离子防菌剂、0.3-0.5重量份的消泡剂、10-15重量份的硅酸盐、0.2-0.4重量份的分散剂和0.2-0.4重量份的硅烷偶联剂助剂，转速600转/分，分散均匀；
4）加入0.2-0.4重量份纳米级光触媒、3-10重量份钛白粉、5-10重量份纳米碳酸钙粉、2-5重量份绢云母、3-10重量份硅藻土、30-40重量份重钙粉，转速1500转/分，分散均匀；
5）加入0.3-0.5重量份pH调节助剂，转速800转/分，分散均匀，将pH调至10；
6）加入步骤1）制得到预制品，转速800转/分，分散均匀；
7）加入5-10重量份净味乳液，转速600转/分，分散均匀；
8）加入0-5重量份无机颜料，分散均匀，用刮板细度计刮板时无色点析出；
9）加入0.2-0.4份碱增稠剂，用稠度计调整稠度至10-11度即可制得涂料。
相较现有技术，本发明提供了一种水性无机硅藻泥艺术涂料，即以无机结合的形式，在艺术涂料领域注入硅藻泥的多功能环保性能。这一做法，不仅改良了两者的缺点，更多方面的综合了硅藻泥的环保性与艺术涂料的艺术性。
具体实施方式
下面结合一些具体实施方式对本发明所述的弱碱性无机多功能硅藻泥干粉涂料及其制备方法做进一步描述。具体实施例为进一步详细说明本发明，非限定本发明的保护范围。
对本发明所用的材料的说明：
纯净水用去离子水；
气相二氧化硅在1000目以上，市购；
乙二醇，市购；
银离子防菌剂，市购；
消泡剂，聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚，市购；
硅酸盐，硅酸铝，市购；
分散剂为六偏磷酸钠，市购；
硅烷偶联剂，购于日本KBM-503；
纳米级光触媒购于吉林临江宝建纳米有限公司；
钛白粉为金红石型，市购；
纳米碳酸钙，市购；
绢云母，为600目纯云母粉，市购；
硅藻土，市购；
重钙粉为600目以上，市购；
AMP-95：AMP-95化学名称2-氨基-2-甲基-1-丙醇，结构式为(CH3)2C(NH2)CH2OH
流变剂，购于美国海明斯型号4000；
纤维素用甲基纤维素，市购；
净味乳液，购于巴德富RS-959QD；
碱增稠剂为罗门哈斯亚乐顺 DR-72 ，为合成的液体增稠剂其它物质均来源于市售。
测试方法说明：
粘结性：参照《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》(GB9153—88)6.12条粘结强度试验进行。
保色性：将涂料调出同样色泽，粉刷在底材上泡水24小时后晒干再放在紫外光照射15天，观察其是否掉色。
储存性：将涂料储存在干燥、阴凉、通风、隔热,无阳光直射的库房三个月，看其是否抱团。
稳定性：参照标准GB-T 6753.3-1986。
施工性：根据施工方法不同，施工性分为刷涂性、喷涂性、刮涂性，即涂料在用刷、喷、刮方法施工时，既容易施工，又能得到涂膜很快流平，没有流挂、起皱、缩边、渗色咬底或翻黄等现象。测定方法按《GB/T6753.6-86》标准。
PH值：将涂料和水以1：1.3的重量比例混合均匀，用pＨ计测得数值。
细滑度：将涂料和水以1：1.3的重量比例混合均匀，用细度涂刮器检测细度小于40μm为细腻，大于40μm为不细腻。
涂装效果：将涂料和水以1：1.3的重量比例混合均匀，均匀刷在底材上，干燥后目测检查，其颜色是否均匀，是否泛碱。
抗菌性：参照标准GB/T 21866-2008。
VOC含量：参照标准GB18582-2001。
净化功能：参照JC/T1074-2008。
调湿功能：参照GB 9278-1988。
透气性：参照GBJ301-88。
燃烧值：参照GB/T 14402—1993。
自洁能力：ASTM F150-98。
实施例1-4
按表1所示的比例备料，按以下方法制备涂料。
1）在预制容器中加入1-2重量份的流变剂和0.3-0.4重量份的纤维素，加入流变剂和纤维素总重量两倍的水，转速1000转/分，分散10min，混合均匀成浆糊状得预制品备用；
2）在容器中加入10-15重量份的纯净水和0.5-1重量份的气相二氧化硅，转速1500转/分，检测均匀无微粒；
3）加入0.1-0.2重量份的乙二醇、0.2-0.4重量份的银离子防菌剂、0.3-0.5重量份的消泡剂、5-20重量份的硅酸盐、0.2-0.4重量份的分散剂和0.2-0.4重量份的硅烷偶联剂助剂，转速600转/分，分散均匀；
4）加入0.2-0.4重量份纳米级光触媒、3-10重量份钛白粉、5-10重量份纳米碳酸钙粉、2-5重量份绢云母、3-10重量份硅藻土、30-40重量份重钙粉，转速1500转/分，分散均匀；
5）加入0.3-0.5重量份AMP-95，转速800转/分，分散均匀，将pH调至10；
6）加入步骤1）制得到预制品，转速800转/分，分散均匀；
7）加入5-10重量份净味乳液，转速600转/分，分散均匀；
8）加入0-5重量份无机颜料，分散均匀，用刮板细度计刮板时无色点析出；
9）加入0.2-0.4份碱增稠剂，用稠度计测得稠度至10-11度即可制得涂料。
取步骤5）所得的涂料，对其进行检测，检测结果列于表2中。
对比例1
市场上购买的弱碱性无机多功能硅藻泥干粉涂料对其进行检测，检测结果列于表2中。
对比例2
市场上购买的传统艺术涂料对其进行检测，检测结果列于表2中。
表1
序号 成分 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
1 纯净水 10 15 12 14
2 气相二氧化硅 0.5 1 0.8 1
3 乙二醇 0.1 0.2 0.1 0.2
4 银离子防菌剂 0.2 0.4 0.2 0.4
5 消泡剂 0.3 0.4 0.5 0.3
6 硅酸盐 5 20 10 15
7 分散剂 0.2 0.4 0.2 0.4
8 硅烷偶联剂 0.2 0.3 0.4 0.2
9 纳米级光触媒 0.2 0.3 0.4 0.2
10 钛白粉 3 5 8 10
11 纳米碳酸钙粉 5 10 7 8
12 绢云母 2 3 4 5
13 硅藻土 5 10 3 7
14 重钙粉 30 35 40 38
15 AMP-95 0.3 0.5 0.3 0.5
16 4000流变剂 1 1.5 1.8 2
17 纤维素 0.3 0.4 0.3 0.4
18 净味乳液 5 10 7 8
19 无机颜料 0 1 1 5
20 碱增稠剂 0.2 0.4 0.3 0.3
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
与墙体粘结性 渗透硅化 渗透硅化 渗透硅化 渗透硅化 钙化 普通物理附着
调色性 易 易 易 易 难、易发白 易
着色性 保色 保色 保色 保色 碱化腐蚀掉色 保色
储存性 2年 2年 2年 2年 3—6个月 1年
稳定性 500C保存三个月内不晰水、不分层 500C保存三个月内不晰水、不分层 500C保存三个月内不晰水、不分层 500C保存三个月内不晰水、不分层 500C保存一个月后容易抱团、掉粉 500C保存三个月内不晰水、不分层
施工性 即用 即用 即用 即用 兑水10分钟后使用 即用
PH值 10 10 10 10 14以上 7-8
细滑度 40-60微米 40-60微米 40-60微米 40-60微米 10微米 40-60微米
涂装效果 均匀 均匀 均匀 均匀 泛碱、发花，不均匀 均匀
防霉抗菌性能 0级 0级 0级 0级 0级 1级
VOC含量 趋于0 趋于0 趋于0 趋于0 趋于0 ≤100mg/kg
甲醛净化功能 ≥80% ≥80% ≥80% ≥80% ≥80% 0
吸水比例 1:0.3 1:0.27 1:0.3 1:0.27 1:0.45 1：0
透气性 透气 透气 透气 透气 半透气 封闭
燃烧值 >1000度 >1000度 >1000度 >1000度 >1000度 <200度
自洁能力 防尘防静电 防尘防静电 防尘防静电 防尘防静电 防尘防静电 易沾污
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水性无机硅藻泥艺术涂料，其特征在于所述涂料由以下成分按其重量比组成：
纯净水 10-15份；
气相二氧化硅 0.5-1份；
乙二醇 0.1-0.2份；
银离子防菌剂 0.2-0.4份；
消泡剂 0.3-0.5份；
硅酸盐 5-20份；
分散剂 0.2-0.4份；
硅烷偶联剂 0.2-0.4份；
纳米级光触媒 0.2-0.4份；
钛白粉 3-10份；
纳米碳酸钙粉 5-10份；
绢云母 2-5份；
硅藻土 3-10份；
重钙粉 30-40份；
pH调节剂 0.3-0.5份；
流变剂与水的混合物 1-2份；
纤维素与水的混合物 0.3-0.4份；
净味乳液 5-10份；
无机颜料 0-5份；
碱增稠剂 0.2-0.4份；
基中，所述流变剂与水的混合物中，所述流变剂与水的重量比是1：2；
基中，所述纤维素与水的混合物中，所述纤维素与水的重量比是1：2。
2.如权利要求1所述的水性无机硅藻泥涂料，其特征在于：
所述气相二氧化硅在1000目以上。
3.如权利要求2所述的水性无机硅藻泥涂料，其特征在于：
所述pH调节剂为AMP-95。
4.如权利要求3所述的水性无机硅藻泥涂料，其特征在于：
所述钛白粉为金红石型。
5.如权利要求4所述的水性无机硅藻泥涂料，其特征在于：
所述分散剂为六偏磷酸钠。
6.如权利要求5所述的水性无机硅藻泥涂料，其特征在于：
所述绢云母为600目的纯云母粉。
7.如权利要求6所述的水性无机硅藻泥涂料，其特征在于：
所述纤维素为甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素。
8.如权利要求7所述的水性无机硅藻泥涂料，其特征在于：
所述的净味乳液选自巴德富RS-959QD或巴斯夫338乳液。
9.一种制备如权利要求1-9任一项所述涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）在预制容器中加入1-2重量份的流变剂和0.3-0.4重量份的纤维素，加入流变剂和纤维素总重量两倍的水，分散均匀成浆糊状得预制品备用；
2）在容器中加入10-15重量份的纯净水和0.5-1重量份的气相二氧化硅，分散均匀；
3）加入0.1-0.2重量份的乙二醇、0.2-0.4重量份的银离子防菌剂、0.3-0.5重量份的消泡剂、5-20重量份的硅酸盐、0.2-0.4重量份的分散剂和0.2-0.4重量份的硅烷偶联剂助剂，分散均匀；
4）加入0.2-0.4重量份纳米级光触媒、3-10重量份钛白粉、5-10重量份纳米碳酸钙粉、2-5重量份绢云母、3-10重量份硅藻土、30-40重量份重钙粉，分散均匀；
5）加入0.3-0.5重量份AMP-95，分散均匀，将pH调至10；
6）加入步骤1）制得到预制品，分散均匀；
7）加入5-10重量份净味乳液，分散均匀；
8）加入0-5重量份无机颜料，分散均匀；
9）加入0.2-0.4份碱增稠剂，用稠度计调整稠度至10-11度即可制得涂料。
10.如权利要求9所述涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）在预制容器中加入1-2重量份的流变剂和0.3-0.4重量份的纤维素，加入流变剂和纤维素总重量两倍的水，转速1000转/分，分散均匀成浆糊状得预制品备用；
2）在容器中加入10-15重量份的纯净水和0.5-1重量份的气相二氧化硅，转速1500转/分，检测均匀无微粒；
3）加入0.1-0.2重量份的乙二醇、0.2-0.4重量份的银离子防菌剂、0.3-0.5重量份的消泡剂、10-15重量份的硅酸盐、0.2-0.4重量份的分散剂和0.2-0.4重量份的硅烷偶联剂助剂，转速600转/分，分散均匀；
4）加入0.2-0.4重量份纳米级光触媒、3-10重量份钛白粉、5-10重量份纳米碳酸钙粉、2-5重量份绢云母、3-10重量份硅藻土、30-40重量份重钙粉，转速1500转/分，分散均匀；
5）加入0.3-0.5重量份pH调节助剂，转速800转/分，分散均匀，将pH调至10；
6）加入步骤1）制得到预制品，转速800转/分，分散均匀；
7）加入5-10重量份净味乳液，转速600转/分，分散均匀；
8）加入0-5重量份无机颜料，分散均匀，用刮板细度计刮板时无色点析出；
9）加入0.2-0.4份碱增稠剂，用稠度计调整稠度至10-11度即可制得涂料。
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