CN106189576A - 一种涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂料,包含以下重量份数的组分:水12-17份,分散剂0.3-0.7份,消泡剂0.1-0.3份,润湿剂0.1-0.5份,多功能助剂0.1-0.5份,纳米氧化锌粉体1-10份,颜填料30-40份,纳米氧化锌分散液3-15份,乳液25-40份,流变助剂0.3-0.9份,增稠剂0.3-0.7份。本发明选取严格控制原料的选择,涂料中各组分组合成一个涂料整体,该涂料不但具有杀菌、防腐等功能,而且还具有良好的净化性能、抗老化功能、吸附并分解甲醛等有害物质的功能;为了使本发明的涂料更能发挥其效果,本发明严格限定了涂料的制备方法,在方法中,严格限定了工艺步骤,同时,对原料的添加顺序和添加量进行了严格的限定,从而使本发明涂料具有良好的功能。

Description

一种涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料,特别涉及一种涂料及其制备方法。
背景技术
由于负离子具有的抗氧化、防衰老等突出医疗保健作用,使其拥有“空气维生素”的称号。当我们进入诸如公园、郊区田野、湖滨、湖泊、瀑布附近和森林中时,会感觉头脑清新、呼吸舒畅和爽快,就是因为空气中的负离子含量增多。经过人们的探索发现,负离子具有延缓衰老、促进血液循环和新陈代谢、改善睡眠效果、增强免疫力、清新空气,除臭抗菌、杀菌、抗氧化和清洁空气的作用,因此,近几年对于家庭装修中,装修材料中负离子含量也越来越受到大众的关注。
现有的负离子涂料主要是通过纳米二氧化钛在紫外光催化下或者加入不同成分的负离子添加剂,达到能够放射负离子的效果。其主要生产步骤包括:①将水、分散剂、消泡剂、杀菌剂、防腐剂、钛白粉、填充料、负离子剂等依次投入分散调漆罐中,搅拌均匀后,并加速分散60~150分钟,再吸进沙磨机进行沙磨分散,沙磨完成后导入分散调漆罐;②在分散调漆罐中再加入乳液,增稠剂、PH调节剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂等助剂,搅拌30-60分钟左右,至完全均匀后,检测合格出料;③涂料过滤及计量包装:在涂料的生产过程中,由于少部分颜填料尚未被分散,或因破乳化成颗粒,或有杂质存在于涂料中,因此此时的涂料需经过滤除去粗颗粒和杂质才能获得质量好的产品,可根据产品的要求不同,选用不同规格的筛网及不同容器包装,并做好计量,得到最终的产品。
目前,吕玉禄的中国专利申请CN101942274B公开了一种负离子环保涂料及生产方法,是将重量3-16%水、0.2-1%钠或铵的聚丙烯酸盐、0.1-3%二氧化钛纳米粉分散后的混合物进行1200-1400转/分的研磨,再进行均质;将重量9-25%水、0.2-1%钠或铵的聚丙烯酸盐、2-5%电气石粉分散后的混合物加入研磨机进行1200-1400转/分的研磨,再进行均质;重量为58-80%已经制备好水性乳胶涂料基料加入上述两种均质后的物质进行分散混合制成环保涂料。
杨振源的中国专利申请CN102504662B公开了一种负离子涂料及其制备方法,一种负离子涂料其原料组成的重量百分比为:丙烯酸树脂20-30%、钛白粉10-15%、碳酸钙15-20%、复合负离子材料1-4%、氧化锌1-3%、滑石粉7-11%、乙二醇1-2%、三聚磷酸钠6-10%、水21-25%、助剂0.3-0.7%。
倪建春的中国专利申请CN102533007B公开了一种负离子水性乳液涂料及其制备方法,按重量百分比包括的组分油:30-40%的水性乳液、7-13%的的填料、13-26%的颜料、0.2-2%的增稠剂、0.05-0.2%的三聚磷酸盐、0.1-1%的防霉剂、5-7%的负离子材料、0.5-2%的成膜助剂、0.1-1%的羟乙基纤维素、0.3-3%的辅助助剂、余量的水,所述辅助助剂选自分散剂、消泡剂及多功能助剂中的至少一种。
宋国新的中国专利申请CN102702834B公开了一种负离子健康涂料,有0.2-1.5wt%负离子添加剂和98.5-99.8wt%涂料基材组成,所述负离子添加剂,由下述组分按重量份组成:珊瑚化石10-15份、电气石10-15份、蛋白石30-50份、蛇纹石15-20份、麦饭石2-4份、奇冰石10-15份、北投石2-4份、医王石2-4份、贝壳3-6份、三氧化二铁2-4份、三氧化二铝2-4份、氧化锆2-4份、磷酸锆2-4份。
从上述现有的技术看,他们制备的负离子涂料存在以下缺点:①涂料配方中需加入杀菌剂、防腐剂,无形中给涂料添加了有害物质;不加杀菌剂、防腐剂,涂料又很容易发霉、变质、发臭;②添加杀菌剂、防腐剂,因毒性大,存在着生产与使用过程中安全隐患;③添加有机抗菌防霉剂,其耐热性、防霉稳定性和长效性差;④额外加入负离子剂,另有一些家庭通过安装负离子发生器来提高室内负离子浓度,不但消耗电能,而且在高频电解空气中的水分子的同时产生溴氧给人体造成副作用;⑤通过加入纳米二氧化钛的负离子涂料,还需经过紫外光的催化作用。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种无需添加杀菌剂、防腐剂的、具有良好的净化性能、抗菌防霉功能、抗老化功能、吸附并分解甲醛等有害物质的涂料及其制备方法。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种涂料,包含以下重量份数的组分:
水12-17份,分散剂0.3-0.7份,消泡剂0.1-0.3份,润湿剂0.1-0.5份,多功能助剂0.1-0.5份,纳米氧化锌粉体1-10份,颜填料30-40份,纳米氧化锌分散液3-15份,乳液25-40份,流变助剂0.3-0.9份,增稠剂0.3-0.7份。
在上述方案的基础上,所述的涂料,包含以下重量份数的组分:
水14.15份,分散剂0.5份,消泡剂0.3份,润湿剂0.15份,多功能助剂0.2份,纳米氧化锌粉体5份,颜填料35份,纳米氧化锌分散液5份,乳液35份,流变助剂0.7份,增稠剂4份。
在上述方案的基础上,所述分散剂为聚丙烯酸铵盐或聚丙烯酸钠盐;所述消泡剂为矿物油改性硅酮;所述润湿剂为聚氧烯基烷基醚类非离子型润湿剂。
在上述方案的基础上,所述多功能助剂为有机胺类pH调节剂;所述颜填料为金红石型钛白粉、钙粉和硅藻土中的一种或几种的组合。
在上述方案的基础上,所述纳米氧化锌分散液由以下方法制备而成:
取纳米氧化锌分散液总量30%的纳米氧化锌,加入1%的水溶性钛酸酯偶联剂溶液,经超声波振荡2小时后,再添加2.5%表面活性剂,最后加入66.5%的去离子水,调节pH为9-10,再经超声振荡2小时,得纳米氧化锌分散液。
在上述方案的基础上,所述表面活性剂为低聚丙烯酸钠。
在上述方案的基础上,所述乳液为聚丙烯酸除醛乳液;所述流变助剂为聚氨酯改性聚醚类缔合型流变助剂;所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂和/或羧乙基纤维素。
一种上述涂料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一,在分散缸中加入2/3的水、分散剂、2/3的消泡剂、润湿剂,使各组分充分混合均匀,生成胶体状的物质,备用;
步骤二,在上述制成的胶体状物质中,加入纳米氧化锌粉体和颜填料,在高速分散设备中打浆,之后转移到砂磨机中,继续研磨分散,直至得到细度在30μm以下的白浆;
步骤三,往上述制成的白浆中,加入余下部分的水、纳米氧化锌分散液及多功能助剂,然后,再加入乳液,混合均匀;之后依次加入剩余的消泡剂、流变助剂、增稠剂,在300-600RPM转速下充分搅拌均匀,制得涂料。
本发明的有益效果:①涂料配方中无需添加杀菌剂、防腐剂,涂料不会变质,可减少涂料有害物质的加入;②纳米氧化锌是一种新型的无机新材料,无味、无毒,安全,性能稳定;③添加纳米氧化锌生产的涂料,提高空气中负离子浓度、增加远红外的同时,在任何环境下都具有极强的净化性能、抗菌防霉功能、抗老化功能、吸附并分解甲醛等有害物质,而净化效果与持久性很强,抗菌能力也好。
本发明选取严格控制原料的选择,涂料中各组分组合成一个涂料整体,该涂料不但具有杀菌、防腐等功能,而且还具有良好的净化性能、抗老化功能、吸附并分解甲醛等有害物质的功能;为了使本发明的涂料更能发挥其效果,本发明严格限定了涂料的制备方法,在方法中,严格限定了工艺步骤,同时,对原料的添加顺序和添加量进行了严格的限定,从而使本发明涂料具有良好的功能。
具体实施方式
实施例1
一种涂料,由以下组分按照重量制备而成:
水14.15kg,分散剂0.5kg,消泡剂0.3kg,润湿剂0.15kg,多功能助剂0.2kg,纳米氧化锌粉体5kg,颜填料35kg(其中硅藻土5kg,钛白粉20kg,钙粉10kg),纳米氧化锌分散液5kg,乳液35kg,流变助剂0.7kg(其中:流变助剂(2020NPR)0.5kg、流变助剂(SCT-275)0.2kg),增稠剂4kg。
纳米氧化锌分散液的制备方法为:
取纳米氧化锌分散液总量30%的纳米氧化锌,加入1%的水溶性钛酸酯偶联剂溶液,经超声波振荡2小时后,再添加2.5%的低聚丙烯酸钠,最后加入66.5%的去离子水,调节pH为10,再经超声振荡2小时,得纳米氧化锌分散液。
涂料的具体制备方法如下:
步骤一,在分散缸中加入2/3的水、分散剂、2/3的消泡剂、润湿剂,使各组分充分混合均匀,生成胶体状的物质,备用;
步骤二,在上述制成的胶体状物质中,加入纳米氧化锌粉体和颜填料,在高速分散设备中打浆,之后转移到砂磨机中,继续研磨分散,直至得到细度在30μm以下的白浆;
步骤三,往上述制成的白浆中,加入余下部分的水、纳米氧化锌分散液及多功能助剂,然后,再加入乳液,混合均匀;之后依次加入剩余的消泡剂、流变助剂、增稠剂,在600RPM转速下充分搅拌均匀,制得涂料。
原料:
分散剂 聚丙烯酸铵盐 美国陶氏 型号:LF-45
消泡剂 矿物油改性硅酮 日本诺普科型号:NXZ
润湿剂 聚氧烯基烷基醚类非离子型润湿剂 美国陶氏型号:X-405
多功能助剂 有机胺类pH调节剂 比利时万特 型号:AMP-95
纳米氧化锌粉体 浙江汇千 型号:HQFL-106-1
硅藻土 辽宁兰舍,
钛白粉(R-Ti) 美国杜邦 型号:R-960,
钙粉 江西科越 重钙),
乳液 聚丙烯酸除醛乳液 美国陶氏 型号:ELASTENE3030,
流变助剂(流变助剂均为:聚氨酯改性聚醚类缔合型流变助剂美国陶氏 型号:2020NPR,美国陶氏 型号:SCT-275),
增稠剂 碱溶胀型增稠剂 美国陶氏 型号:ASE-60
实施例2
一种涂料,由以下组分按照重量制备而成:
水12kg,分散剂0.3kg,消泡剂0.1kg,润湿剂0.1kg,多功能助剂0.1kg,纳米氧化锌粉体1kg,颜填料30kg(钛白粉5kg、钙粉10kg和硅藻土15kg),纳米氧化锌分散液3kg,乳液25kg,流变助剂0.3kg,增稠剂0.3kg。
纳米氧化锌分散液的制备方法为:
取纳米氧化锌分散液总量30%的纳米氧化锌,加入1%的水溶性钛酸酯偶联剂溶液,经超声波振荡2小时后,再添加2.5%的低聚丙烯酸钠,最后加入66.5%的去离子水,调节pH为10,再经超声振荡2小时,得纳米氧化锌分散液。
涂料的具体制备方法如下:
步骤一,在分散缸中加入2/3的水、分散剂、2/3的消泡剂、润湿剂,使各组分充分混合均匀,生成胶体状的物质,备用;
步骤二,在上述制成的胶体状物质中,加入纳米氧化锌粉体和颜填料,在高速分散设备中打浆,之后转移到砂磨机中,继续研磨分散,直至得到细度在30μm以下的白浆;
步骤三,往上述制成的白浆中,加入余下部分的水、纳米氧化锌分散液及多功能助剂,然后,再加入乳液,混合均匀;之后依次加入剩余的消泡剂、流变助剂、增稠剂,在600RPM转速下充分搅拌均匀,制得涂料。
原料:
分散剂 聚丙烯酸钠盐 美国陶氏 型号:LF-46
消泡剂 矿物油改性硅酮 日本诺普科 型号:NXZ
润湿剂 聚氧烯基烷基醚类非离子型润湿剂 美国陶氏 型号:X-405
多功能助剂 有机胺类pH调节剂 比利时万特 型号:AMP-95
纳米氧化锌粉体 浙江汇千 型号:HQFL-106-1
硅藻土 辽宁兰舍,
钛白粉(R-Ti) 美国杜邦 型号:R-960,
钙粉 江西科越 重钙,
乳液 聚丙烯酸除醛乳液 美国陶氏 型号:ELASTENE3030,
流变助剂 流变助剂聚氨酯改性聚醚类缔合型流变助剂 美国陶氏型号:2020NPR
增稠剂 碱溶胀型增稠剂 美国陶氏 型号:ASE-60
实施例3
一种涂料,由以下组分按照重量制备而成:
水17kg,分散剂0.7kg,消泡剂0.3kg,润湿剂0.5kg,多功能助剂0.5kg,纳米氧化锌粉体10kg,颜填料40kg(钛白粉20kg、钙粉10kg和硅藻土10kg),纳米氧化锌分散液15kg,乳液40kg,流变助剂0.9kg,增稠剂0.7kg。
纳米氧化锌分散液的制备方法为:
取纳米氧化锌分散液总量30%的纳米氧化锌,加入1%的水溶性钛酸酯偶联剂溶液,经超声波振荡2小时后,再添加2.5%的低聚丙烯酸钠,最后加入66.5%的去离子水,调节pH为10,再经超声振荡2小时,得纳米氧化锌分散液。
涂料的具体制备方法如下:
步骤一,在分散缸中加入2/3的水、分散剂、2/3的消泡剂、润湿剂,使各组分充分混合均匀,生成胶体状的物质,备用;
步骤二,在上述制成的胶体状物质中,加入纳米氧化锌粉体和颜填料,在高速分散设备中打浆,之后转移到砂磨机中,继续研磨分散,直至得到细度在30μm以下的白浆;
步骤三,往上述制成的白浆中,加入余下部分的水、纳米氧化锌分散液及多功能助剂,然后,再加入乳液,混合均匀;之后依次加入剩余的消泡剂、流变助剂、增稠剂,在600RPM转速下充分搅拌均匀,制得涂料。
原料:
分散剂 聚丙烯酸铵盐 美国陶氏 型号:LF-45
消泡剂 矿物油改性硅酮 日本诺普科 型号:NXZ
润湿剂 聚氧烯基烷基醚类非离子型润湿剂 美国陶氏 型号:X-405
多功能助剂 有机胺类pH调节剂 比利时万特 型号:AMP-95
纳米氧化锌粉体 浙江汇千 型号:HQFL-106-1
硅藻土 辽宁兰舍,
钛白粉(R-Ti) 美国杜邦 型号:R-960
钙粉 江西科越 重钙,
乳液 聚丙烯酸除醛乳液 美国陶氏 型号:ELASTENE3030,
流变助剂(流变助剂聚氨酯改性聚醚类缔合型流变助剂 美国陶氏 型号:SCT-275),
增稠剂 羧乙基纤维素 美国陶氏 型号:QP-100
实施例1-3制备的涂料进行相应的测试,测试结果如下:
1、耐霉菌性能测试:
检测方法:GB/T1741-2007,
*评级标准:0级-在放大约50倍下无明显长霉;1级-肉眼看不到或很难看到长霉,但在放大镜下可见明显长霉;2级-肉眼明显看到长霉,在样品表面的覆盖面积为10%~30%;3级-肉眼明显看到长霉,在样品表面的覆盖面积为30%~60%;4级-肉眼明显看到长霉,在样品表面的覆盖面积大于60%。
*试验菌种:黑曲霉(Aspergillus niger)ATCC 16404,黄曲霉(Asp.flavus)AS3.3950,出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)AS 3.837,绿色木霉(Trichodermaviride)AS 3.2941,腊叶芽枝霉(Cladosporium herbarum)GIM3.57,宛氏拟青霉(Paecilomyces varioti)AS3.4352,球毛壳霉(Chaetomium globasum)AS 3.3601,桔青霉(Penicillium citrinum)GIM3.100。
经检测,实施例1-3制备的涂料的防霉等级均为:0级。
2、抗菌性能检测:
检测方法:GB/T21866-2008,测试微生物:大肠杆菌(Escherichia coli)ATCC25922、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)ATCC6538;
测试结果:实施例1-3制备的涂料经检测,24h后平均回收菌数(cfu/片)均小于20,抗(细)菌率均大于99.99%。
3、全部有害物质检验:
实施例1-3制备的涂料的全部有害物质的检测结果符合标准GB18582-2008中(水性墙面涂料)的要求,涂料中:挥发性有机化合物含量(VOC)/(g/L)、苯+甲苯+乙苯+二甲苯/(mg/kg)、游离甲醛/(mg/kg)和可溶性重金属/(mg/kg)(铅、镉、铬和汞)均未检出,有害物质含量合格。
4、甲醛净化效率(净化性能、净化效果持久性)检测:
表1甲醛净化效率(%)检测结果:
实施例1-3制备的涂料的甲醛净化效率(净化性能、净化效果持久性)的检验结果符合标准JC/T 1074-2008中I类的技术要求。
5、全部物理性能检验项目:
实施例1-3制备的涂料的全部物理性能检验结果符合标准GB/T 9756-2009中表2面漆(优等品)的技术要求,物理性能为优等。
上述实施方案为本发明最佳的实施方案,但本发明的实施方案并不受上述实施方案的限制,其他的任何不违背本发明原理的条件下,可以通过改变参数的形式所产生的实施例,都包含于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种涂料,其特征在于,包含以下重量份数的组分:
水12-17份,分散剂0.3-0.7份,消泡剂0.1-0.3份,润湿剂0.1-0.5份,多功能助剂0.1-0.5份,纳米氧化锌粉体1-10份,颜填料30-40份,纳米氧化锌分散液3-15份,乳液25-40份,流变助剂0.3-0.9份,增稠剂0.3-0.7份。
2.根据权利要求1所述的涂料,其特征在于,包含以下重量份数的组分:
水14.15份,分散剂0.5份,消泡剂0.3份,润湿剂0.15份,多功能助剂0.2份,纳米氧化锌粉体5份,颜填料35份,纳米氧化锌分散液5份,乳液35份,流变助剂0.7份,增稠剂4份。
3.根据权利要求1或2所述的涂料,其特征在于,所述分散剂为聚丙烯酸铵盐或聚丙烯酸钠盐;所述消泡剂为矿物油改性硅酮;所述润湿剂为聚氧烯基烷基醚类非离子型润湿剂。
4.根据权利要求3所述的涂料,其特征在于,所述多功能助剂为有机胺类pH调节剂;所述颜填料为钛白粉、钙粉和硅藻土中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的涂料,其特征在于,所述纳米氧化锌分散液由以下方法制备而成:
取纳米氧化锌分散液总量30%的纳米氧化锌,加入1%的水溶性钛酸酯偶联剂溶液,经超声波振荡2小时后,再添加2.5%表面活性剂,最后加入66.5%的去离子水,调节pH为9-10,再经超声振荡2小时,得纳米氧化锌分散液。
6.根据权利要求5所述的涂料,其特征在于,所述表面活性剂为低聚丙烯酸钠。
7.根据权利要求1或2所述的涂料,其特征在于,所述乳液为聚丙烯酸除醛乳液;所述流变助剂为聚氨酯改性聚醚类缔合型流变助剂;所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂和/或羧乙基纤维素。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的涂料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一,在分散缸中加入2/3的水、分散剂、2/3的消泡剂、润湿剂,使各组分充分混合均匀,生成胶体状的物质,备用;
步骤二,在上述制成的胶体状物质中,加入纳米氧化锌粉体和颜填料,在高速分散设备中打浆,之后转移到砂磨机中,继续研磨分散,直至得到细度在30μm以下的白浆;
步骤三,往上述制成的白浆中,加入余下部分的水、纳米氧化锌分散液及多功能助剂,然后,再加入乳液,混合均匀;之后依次加入剩余的消泡剂、流变助剂、增稠剂,在300-600RPM转速下充分搅拌均匀,制得涂料。
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