CN106497186A - 一种阻燃环保内墙乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，公开了一种阻燃环保内墙乳胶漆及其制备方法，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下各成分：醋丙乳液、水性聚氨酯、石棉尾矿、贝壳、浒苔、脱氢醋酸钠、含氟硅丙烯酸酯、硅酸铝纤维、纳米硼酸锌、季戊四醇、聚磷酸铵、二氰二胺、己二醇、羟乙基纤维素、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、大豆蛋白胶、抗氧剂、消泡剂。本发明所制备的乳胶漆的阻燃性能好，遇火时具有延缓甚至阻止火焰蔓延的性能，且具有优异的遮盖力、附着力、耐沾污性等，能满足多种使用环境的要求。

Description

一种阻燃环保内墙乳胶漆及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，涉及一种阻燃环保内墙乳胶漆，本发明还涉及该阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法。
背景技术
乳胶漆是水分散性涂料，它是以合成树脂乳液为基料，填料经过研磨分散后加入各种助剂精制而成的涂料。乳胶漆具备了与传统涂料不同的众多优点，如易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水、耐擦洗性好等优点。但是，目前市场上乳胶漆种类繁多，有的阻燃性不足，有的不具阻燃性，有的使用含卤素的阻燃剂，这种阻燃剂阻燃效率高，但是燃烧时放出大量的有毒气体卤化氢，而且卤化氢遇到空气变成烟雾会引起二次污染，属于非环保产品，这些都限制了乳胶漆的发展。
目前，全世界范围内都严禁使用含卤阻燃剂。氢氧化铝、氧氧化镁、聚磷酸铝及聚磷酸铵等是常用的阻燃剂，但在阻燃涂料中的添加量有限，用量过大将影响涂料物理性能及施工性，且燃烧过程中有黑烟产生。如何实现漆膜具有良好的阻燃性能，同时又具有普通乳胶漆的优异的遮盖力、附着力、耐擦洗性、耐沾污性、耐候性及高装饰性能，是人们一直追求的新型的环保阻燃漆。
浒苔为绿藻门石莼目石莼科浒苔属的藻类，常见的由缘管浒苔、扁浒苔、条浒苔、肠浒苔等，主要成分是蛋白、多糖、纤维素和灰分，是一种野生资源丰富、极易生长繁殖的生物。近年来连续来黄海海域发生浒苔类的大型绿藻在潮间带和浅海区域的爆发，被称为“绿潮”，和赤潮一样被视作海洋灾害，会引起一系列的次生环境危害及经济损失。绿潮暴发期间的浒苔数量多、含水量大，需要及时进行清理，否则浒苔过多时，浒苔漂浮聚集到岸边，阻塞航道，同时破坏海洋生态系统，严重威胁沿海渔业、旅游业发展。
现在已有的浒苔的防治措施主要是机械打捞，打捞上来的浒苔能够被利用的只有很少的一部分，目前主要适用于加工成饲料，绝大部分还是被填埋。将费劲千辛万苦打捞出的浒苔堆积填埋，既浪费了自然资源，又破坏了环境。如果能将浒苔加工处理后用于制备建筑材料上，不仅能实现废物资源化利用，而且还能有效节省建筑材料的耗材。
发明内容
本发明的目的是提供一种阻燃环保内墙乳胶漆及其制备方法，所制备的乳胶漆的阻燃性能好，遇火时具有延缓甚至阻止火焰蔓延的性能，且具有优异的遮盖力、附着力、耐沾污性等，能满足多种使用环境的要求。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种阻燃环保内墙乳胶漆，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液40-60份、水性聚氨酯30-40份、石棉尾矿6-10份、贝壳8-12份、浒苔15-25份、脱氢醋酸钠0.6-0.8份、含氟硅丙烯酸酯1-2份、硅酸铝纤维8-12份、纳米硼酸锌4-6份、季戊四醇2-3份、聚磷酸铵8-12份、二氰二胺2-3份、己二醇0.6-0.8份、羟乙基纤维素2-5份、辛基酚聚氧乙烯醚0.8-1.2份、十二烷基磺酸钠0.4-0.6份、大豆蛋白胶3-5份、抗氧剂0.6-1份、消泡剂1-2份。
优选的，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液40份、水性聚氨酯30份、石棉尾矿6份、贝壳8份、浒苔15份、脱氢醋酸钠0.6份、含氟硅丙烯酸酯1份、硅酸铝纤维8份、纳米硼酸锌4份、季戊四醇2份、聚磷酸铵8份、二氰二胺2份、己二醇0.6份、羟乙基纤维素2份、辛基酚聚氧乙烯醚0.8份、十二烷基磺酸钠0.4份、大豆蛋白胶3份、抗氧剂0.6份、消泡剂1份。
优选的，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液50份、水性聚氨酯35份、石棉尾矿8份、贝壳10份、浒苔20份、脱氢醋酸钠0.7份、含氟硅丙烯酸酯1.5份、硅酸铝纤维10份、纳米硼酸锌5份、季戊四醇2.5份、聚磷酸铵10份、二氰二胺2.5份、己二醇0.7份、羟乙基纤维素3.5份、辛基酚聚氧乙烯醚1份、十二烷基磺酸钠0.5份、大豆蛋白胶5份、抗氧剂0.8份、消泡剂1.5份。
优选的，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液60份、水性聚氨酯40份、石棉尾矿10份、贝壳12份、浒苔25份、脱氢醋酸钠0.8份、含氟硅丙烯酸酯2份、硅酸铝纤维12份、纳米硼酸锌6份、季戊四醇3份、聚磷酸铵12份、二氰二胺3份、己二醇0.8份、羟乙基纤维素5份、辛基酚聚氧乙烯醚1.2份、十二烷基磺酸钠0.6份、大豆蛋白胶4份、抗氧剂1份、消泡剂2份。
本发明的另一目的是提供一种阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)捕捞新鲜的浒苔，清洗除去泥沙等杂质后进行真空冷冻干燥，然后超微粉碎至325目，称取脱氢醋酸钠配置成质量分数为0.1-0.2％的脱氢醋酸钠水溶液，将粉碎后的浒苔超微粉浸入脱氢醋酸钠水溶液中处理20-30min，然后将含氟硅丙烯酸酯调配成乳液，加入步骤(1)中的混合物料中，超声搅拌30min后，洗涤，微波干燥后备用；
(2)将贝壳、石棉尾矿在惰性气体氛围下600-800℃烧结1h，淬冷后超微粉碎至325目，备用；
(3)将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、羟乙基纤维素以及适量去离子水加入分散机在400-600r/min的转速下搅拌30min后，边搅拌边加入纳米硼酸锌、硅酸铝纤维、步骤(1)制得的浒苔超微粉、步骤(2)超微粉碎的贝壳、石棉尾矿，分散3-5min后，调整转速至700-800r/min搅拌30min，得混合物料A；
(4)将混合物料A的搅拌转速调整至500-600r/min，将醋丙乳液、水性聚氨酯、季戊四醇、己二醇缓慢加入至步骤(3)制得的混合物料A中，搅拌10min后，调整转速至1000-1200r/min，搅拌40-60min，得混合物料B；
(5)将混合物料B的搅拌转速调整至500-600r/min，加入聚磷酸铵、二氰二胺、大豆蛋白胶、抗氧剂、消泡剂，然后调节转速至800-1000r/min继续搅拌1h，即制得所述阻燃环保内墙乳胶漆。
优选的，步骤(1)中脱氢醋酸钠水溶液的质量分数为0.15％。
优选的，步骤(2)中贝壳、石棉尾矿在惰性气体氛围下的烧结温度为700℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明针对当地实际情况，将浒苔、贝壳进行处理后当作原料制备乳胶漆，可以解决当地浒苔和贝壳的泛滥污染问题，又可以降低乳胶漆的成本。浒苔廉价易得，解决了浒苔过多阻塞航道，破坏海洋生态系统，严重威胁沿海渔业、旅游业发展的问题，变废为宝，既节约了资源，又保护了环境。因浒苔本身具有阻燃性，对浒苔进行改性处理后制备的乳胶漆，不但能使由该乳胶漆涂覆的建筑墙体避免受潮，而且还具有一定的防腐、阻燃性能，贝壳多孔质轻，作为填充料使乳胶漆质地细腻，不但可以充实漆膜，增加遮盖力，赋予乳胶漆不易沉淀和良好的涂刷性，还具有一定的吸附甲醛及金属离子等有害物质的特性。
(2)本发明中除了浒苔分散到乳胶漆中起到一定的阻燃作用外，还添加了少量的季戊四醇、聚磷酸铵、二氰二胺作为阻燃剂，当遇高温燃烧时，产生不燃气体以使乳胶漆形成多孔泡沫层，不会产生火焰，使用安全，同时配方中还添加了石棉尾矿和硅酸铝纤维，使制得的乳胶漆的阻燃性能更优异，遇火时具有延缓甚至阻止火焰蔓延的作用，且耐高温。
(3)本发明通过辛基酚聚氧乙烯醚与十二烷基磺酸钠复配作为复合乳化剂代替单一型乳化剂，参与到体系中与其他单体进行共聚反应，离子型乳化剂之间嵌入非离子型乳化剂，可以拉大乳胶粒表面上反应性乳化剂离子之间的距离，还由于非离子型乳化剂的静电屏蔽作用，大大降低了乳胶粒表面上的静电张力，增大了反应性乳化剂在乳胶粒上的分布，因而可使制得的乳胶漆稳定性提高，并具备良好的表面张力、流变性与触变性。
(4)本发明以水为分散介质，基本不含有机溶剂，挥发性有机物含量极低，生产成本低，环保安全，乳胶粘度低，便于管道输送和连续生产，且加入了大豆蛋白胶，使制得的乳胶漆具有优异的成膜性，成膜速度快，漆膜附着力好，使用寿命长，不会出现脱落现象。
(5)本发明中以醋丙乳液和水性聚氨酯共同作为主要的成膜物质，并配合添加了己二醇，可以增加体系中的交联位点，提高它们之间的交联性能，使制得的乳胶漆更稳定，防水性能更好。
(6)本发明制得的乳胶漆质地细腻，绿色环保，附着力强，阻燃性能好，遇火时具有延缓甚至阻止火焰蔓延的性能，且具有优异的遮盖力、附着力、耐沾污性等，能满足多种使用环境的要求。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例1
一种阻燃环保内墙乳胶漆，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液40份、水性聚氨酯30份、石棉尾矿6份、贝壳8份、浒苔15份、脱氢醋酸钠0.6份、含氟硅丙烯酸酯1份、硅酸铝纤维8份、纳米硼酸锌4份、季戊四醇2份、聚磷酸铵8份、二氰二胺2份、己二醇0.6份、羟乙基纤维素2份、辛基酚聚氧乙烯醚0.8份、十二烷基磺酸钠0.4份、大豆蛋白胶3份、抗氧剂0.6份、消泡剂1份。
所述阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)捕捞新鲜的浒苔，清洗除去泥沙等杂质后进行真空冷冻干燥，然后超微粉碎至325目，称取脱氢醋酸钠配置成质量分数为0.1％的脱氢醋酸钠水溶液，将粉碎后的浒苔超微粉浸入脱氢醋酸钠水溶液中处理30min，然后将含氟硅丙烯酸酯调配成乳液，加入步骤(1)中的混合物料中，超声搅拌30min后，洗涤，微波干燥后备用；
(2)将贝壳、石棉尾矿在惰性气体氛围下600℃烧结1h，淬冷后超微粉碎至325目，备用；
(3)将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、羟乙基纤维素以及适量去离子水加入分散机在400-600r/min的转速下搅拌30min后，边搅拌边加入纳米硼酸锌、硅酸铝纤维、步骤(1)制得的浒苔超微粉、步骤(2)超微粉碎的贝壳、石棉尾矿，分散3-5min后，调整转速至700-800r/min搅拌30min，得混合物料A；
(4)将混合物料A的搅拌转速调整至500-600r/min，将醋丙乳液、水性聚氨酯、季戊四醇、己二醇缓慢加入至步骤(3)制得的混合物料A中，搅拌10min后，调整转速至1000-1200r/min，搅拌40-60min，得混合物料B；
(5)将混合物料B的搅拌转速调整至500-600r/min，加入聚磷酸铵、二氰二胺、大豆蛋白胶、抗氧剂、消泡剂，然后调节转速至800-1000r/min继续搅拌1h，即制得所述阻燃环保内墙乳胶漆。
实施例2
一种阻燃环保内墙乳胶漆，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液50份、水性聚氨酯35份、石棉尾矿8份、贝壳10份、浒苔20份、脱氢醋酸钠0.7份、含氟硅丙烯酸酯1.5份、硅酸铝纤维10份、纳米硼酸锌5份、季戊四醇2.5份、聚磷酸铵10份、二氰二胺2.5份、己二醇0.7份、羟乙基纤维素3.5份、辛基酚聚氧乙烯醚1份、十二烷基磺酸钠0.5份、大豆蛋白胶5份、抗氧剂0.8份、消泡剂1.5份。
所述阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)捕捞新鲜的浒苔，清洗除去泥沙等杂质后进行真空冷冻干燥，然后超微粉碎至325目，称取脱氢醋酸钠配置成质量分数为0.2％的脱氢醋酸钠水溶液，将粉碎后的浒苔超微粉浸入脱氢醋酸钠水溶液中处理20min，然后将含氟硅丙烯酸酯调配成乳液，加入步骤(1)中的混合物料中，超声搅拌30min后，洗涤，微波干燥后备用；
(2)将贝壳、石棉尾矿在惰性气体氛围下800℃烧结1h，淬冷后超微粉碎至325目，备用；
(3)将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、羟乙基纤维素以及适量去离子水加入分散机在400-600r/min的转速下搅拌30min后，边搅拌边加入纳米硼酸锌、硅酸铝纤维、步骤(1)制得的浒苔超微粉、步骤(2)超微粉碎的贝壳、石棉尾矿，分散3-5min后，调整转速至700-800r/min搅拌30min，得混合物料A；
(4)将混合物料A的搅拌转速调整至500-600r/min，将醋丙乳液、水性聚氨酯、季戊四醇、己二醇缓慢加入至步骤(3)制得的混合物料A中，搅拌10min后，调整转速至1000-1200r/min，搅拌40-60min，得混合物料B；
(5)将混合物料B的搅拌转速调整至500-600r/min，加入聚磷酸铵、二氰二胺、大豆蛋白胶、抗氧剂、消泡剂，然后调节转速至800-1000r/min继续搅拌1h，即制得所述阻燃环保内墙乳胶漆。
实施例3
一种阻燃环保内墙乳胶漆，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液60份、水性聚氨酯40份、石棉尾矿10份、贝壳12份、浒苔25份、脱氢醋酸钠0.8份、含氟硅丙烯酸酯2份、硅酸铝纤维12份、纳米硼酸锌6份、季戊四醇3份、聚磷酸铵12份、二氰二胺3份、己二醇0.8份、羟乙基纤维素5份、辛基酚聚氧乙烯醚1.2份、十二烷基磺酸钠0.6份、大豆蛋白胶4份、抗氧剂1份、消泡剂2份。
所述阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法包括以下步骤：
(1)捕捞新鲜的浒苔，清洗除去泥沙等杂质后进行真空冷冻干燥，然后超微粉碎至325目，称取脱氢醋酸钠配置成质量分数为0.15％的脱氢醋酸钠水溶液，将粉碎后的浒苔超微粉浸入脱氢醋酸钠水溶液中处理30min，然后将含氟硅丙烯酸酯调配成乳液，加入步骤(1)中的混合物料中，超声搅拌30min后，洗涤，微波干燥后备用；
(2)将贝壳、石棉尾矿在惰性气体氛围下700℃烧结1h，淬冷后超微粉碎至325目，备用；
(3)将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、羟乙基纤维素以及适量去离子水加入分散机在400-600r/min的转速下搅拌30min后，边搅拌边加入纳米硼酸锌、硅酸铝纤维、步骤(1)制得的浒苔超微粉、步骤(2)超微粉碎的贝壳、石棉尾矿，分散3-5min后，调整转速至700-800r/min搅拌30min，得混合物料A；
(4)将混合物料A的搅拌转速调整至500-600r/min，将醋丙乳液、水性聚氨酯、季戊四醇、己二醇缓慢加入至步骤(3)制得的混合物料A中，搅拌10min后，调整转速至1000-1200r/min，搅拌40-60min，得混合物料B；
(5)将混合物料B的搅拌转速调整至500-600r/min，加入聚磷酸铵、二氰二胺、大豆蛋白胶、抗氧剂、消泡剂，然后调节转速至800-1000r/min继续搅拌1h，即制得所述阻燃环保内墙乳胶漆。
性能测试
本发明还对实施例1-3所制备的阻燃环保内墙乳胶漆的性能进行了测试，测试结果如表1所示。
表1性能测试结果
本发明对实施例1-3所制备的阻燃环保内墙乳胶漆中卤素含量进行了测试，测试结果如表2所示。
表2卤素含量测试结果
以上所述是本发明的优选实施方式，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明内容并加以实施，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择，或者对上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，通过任何合适的方式进行组合等，这些等效替换及辅助成分的添加、具体技术特征的组合等也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种阻燃环保内墙乳胶漆，其特征在于，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液40-60份、水性聚氨酯30-40份、石棉尾矿6-10份、贝壳8-12份、浒苔15-25份、脱氢醋酸钠0.6-0.8份、含氟硅丙烯酸酯1-2份、硅酸铝纤维8-12份、纳米硼酸锌4-6份、季戊四醇2-3份、聚磷酸铵8-12份、二氰二胺2-3份、己二醇0.6-0.8份、羟乙基纤维素2-5份、辛基酚聚氧乙烯醚0.8-1.2份、十二烷基磺酸钠0.4-0.6份、大豆蛋白胶3-5份、抗氧剂0.6-1份、消泡剂1-2份。
2.如权利要求1所述的一种阻燃环保内墙乳胶漆，其特征在于，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液40份、水性聚氨酯30份、石棉尾矿6份、贝壳8份、浒苔15份、脱氢醋酸钠0.6份、含氟硅丙烯酸酯1份、硅酸铝纤维8份、纳米硼酸锌4份、季戊四醇2份、聚磷酸铵8份、二氰二胺2份、己二醇0.6份、羟乙基纤维素2份、辛基酚聚氧乙烯醚0.8份、十二烷基磺酸钠0.4份、大豆蛋白胶3份、抗氧剂0.6份、消泡剂1份。
3.如权利要求1所述的一种阻燃环保内墙乳胶漆，其特征在于，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液50份、水性聚氨酯35份、石棉尾矿8份、贝壳10份、浒苔20份、脱氢醋酸钠0.7份、含氟硅丙烯酸酯1.5份、硅酸铝纤维10份、纳米硼酸锌5份、季戊四醇2.5份、聚磷酸铵10份、二氰二胺2.5份、己二醇0.7份、羟乙基纤维素3.5份、辛基酚聚氧乙烯醚1份、十二烷基磺酸钠0.5份、大豆蛋白胶5份、抗氧剂0.8份、消泡剂1.5份。
4.如权利要求1所述的一种阻燃环保内墙乳胶漆，其特征在于，制成该阻燃环保内墙乳胶漆的原料包括以下重量份数的各成分：醋丙乳液60份、水性聚氨酯40份、石棉尾矿10份、贝壳12份、浒苔25份、脱氢醋酸钠0.8份、含氟硅丙烯酸酯2份、硅酸铝纤维12份、纳米硼酸锌6份、季戊四醇3份、聚磷酸铵12份、二氰二胺3份、己二醇0.8份、羟乙基纤维素5份、辛基酚聚氧乙烯醚1.2份、十二烷基磺酸钠0.6份、大豆蛋白胶4份、抗氧剂1份、消泡剂2份。
5.权利要求1-4任一项所述的一种阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)捕捞新鲜的浒苔，清洗除去泥沙等杂质后进行真空冷冻干燥，然后超微粉碎至325目，称取脱氢醋酸钠配置成质量分数为0.1-0.2％的脱氢醋酸钠水溶液，将粉碎后的浒苔超微粉浸入脱氢醋酸钠水溶液中处理20-30min，然后将含氟硅丙烯酸酯调配成乳液，加入步骤(1)中的混合物料中，超声搅拌30min后，洗涤，微波干燥后备用；
(2)将贝壳、石棉尾矿在惰性气体氛围下600-800℃烧结1h，淬冷后超微粉碎至325目，备用；
(3)将辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、羟乙基纤维素以及适量去离子水加入分散机在400-600r/min的转速下搅拌30min后，边搅拌边加入纳米硼酸锌、硅酸铝纤维、步骤(1)制得的浒苔超微粉、步骤(2)超微粉碎的贝壳、石棉尾矿，分散3-5min后，调整转速至700-800r/min搅拌30min，得混合物料A；
(4)将混合物料A的搅拌转速调整至500-600r/min，将醋丙乳液、水性聚氨酯、季戊四醇、己二醇缓慢加入至步骤(3)制得的混合物料A中，搅拌10min后，调整转速至1000-1200r/min，搅拌40-60min，得混合物料B；
(5)将混合物料B的搅拌转速调整至500-600r/min，加入聚磷酸铵、二氰二胺、大豆蛋白胶、抗氧剂、消泡剂，然后调节转速至800-1000r/min继续搅拌1h，即制得所述阻燃环保内墙乳胶漆。
6.如权利要求5所述的一种阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中脱氢醋酸钠水溶液的质量分数为0.15％。
7.如权利要求5所述的一种阻燃环保内墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，步骤(2)中贝壳、石棉尾矿在惰性气体氛围下的烧结温度为700℃。
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