CN106830829B - 环保型内墙用干粉乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

环保型内墙用干粉乳胶漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环保型内墙用干粉乳胶漆及其制备方法，由下列重量份的原料加工而成：白水泥20‑35份，碳酸钙粉20‑35份，灰钙粉8‑18份，改性脱脂豆粉浆30‑40份，钛白粉5‑10份，蜂胶粉10‑20份，水溶性葡聚糖6‑8份，流平剂4‑6份，有机膨润土2‑3份，纳米级磁性有序介孔介质1‑3份，抗氧化剂2‑3份，助剂1‑3份，所述助剂为阻燃粉、纳米负离子粉和抗静电剂中的至少一种；流平剂为液态的丙烯酸流平剂，本发明的环保型内墙干粉乳胶漆的原料选择合理，配伍适当，制备得到的干粉乳胶漆与现有的乳胶漆相比，具有优异的耐水性、胶合性能，干燥过程均一性好，平整性好，另外乳胶漆干燥过程中稳定性好，受外部条件影响小，不易变色。另外，还具有优异的抗菌性能，抗静电性能和阻燃性能。

Description

环保型内墙用干粉乳胶漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保型内墙用干粉乳胶漆及其制备方法，属于建筑装饰材料技术领域。
背景技术
现在市场上建筑装潢使用的溶剂型乳胶漆是液态，不便于包装、运输和储存，储存和使用液态乳胶漆需要用到大量塑料或铁制的储桶，成本高，浪费资源，污染环境。
另外，现在的乳胶漆在施工时，工序复杂，先批两遍左右的腻子粉，再用砂纸磨平棱角，然后再刷至少一遍底漆，再面漆，工序繁琐，费工费时费料，成本高，在施工过程中，涂层容易受到腻子粉、底漆或面漆质量的影响，如果有任一质量不稳定，涂层就易脱落或者不平，严重时褪色，影响美观，需要返工。
公开日2007年1月3日，公开号CN1887989A的中国发明专利，公开了一种环保型干粉涂料及其制备方法，这种涂料的渗透性和抗裂性能不够，当墙体产生细微裂纹时，涂层也会随之出现裂纹；另外该涂料中含有硅藻土，硅藻土具有多孔颗粒结构，使得表面涂层高粗糙，不适用于内墙使用。另外，作为内墙乳胶漆，需要具有良好的抗菌防霉性能，同时要兼顾环保性能，为此，本发明提供了一种环保型内墙用干粉乳胶漆及其制备方法。
发明内容
本发明的目的之一在于解决现有技术的不足，提供一种环保型内墙用干粉乳胶漆，该干粉乳胶漆所采用的原料安全、环保，粘结力强，固化过程均一性好，涂层不易鼓包，表面平整度好，另外还具有良好的抗菌和防霉变的性能。
本发明的目的之二在于提供一种环保型内墙用干粉乳胶漆的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
环保型内墙用干粉乳胶漆，所述干粉乳胶漆由下列重量份的原料加工而成：
白水泥 20-35份
碳酸钙粉20-35份
灰钙粉8-18份
改性脱脂豆粉浆30-40份
钛白粉5-10份
蜂胶粉10-20份
水溶性葡聚糖6-8份
流平剂4-6份
有机膨润土2-3份
纳米级磁性有序介孔介质1-3份
抗氧化剂2-3份
助剂1-3份
所述助剂为阻燃粉、纳米负离子粉和抗静电剂中的至少一种；
所述流平剂为液态的丙烯酸流平剂；
所述改性脱脂豆粉浆的制备方法如下：向反应容器中加入脱脂豆粉、适量复合酶和3-4倍脱脂豆粉质量的去离子水，加酸调节pH至4-5，于35-40℃下酶解0.5-1h后，加热至80-90℃灭活5-8min，冷却至35-40℃，加入脱脂豆粉质量3-5%的偶联剂搅拌处理0.5-1h，过滤去杂质得改性脱脂豆粉浆，所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的混合物；
所述环保干粉乳胶漆的制备方法如下：
（1）将配方量的改性脱脂豆粉浆、水溶性葡聚糖、蜂胶粉和抗氧化剂混合均匀并真空脱气预处理0.5-1h备用；
（2）取适量的碳酸钙粉，加入配方量的液态的流平剂，充分搅拌均匀吸附，获得粉体型流平剂；
（3）配方量的白水泥、余量碳酸钙粉、灰钙粉、钛白粉、有机膨润土、纳米级磁性有序介孔介质和助剂以及步骤（2）的粉体型流平剂加入步骤（1）的浆料中，充分搅拌均匀，滤去杂质获得混合浆料；所述混合浆料经喷雾干燥，获得环保型内墙用干粉乳胶漆。
优选的，所述干粉乳胶漆由下列重量份的原料加工而成：
白水泥30份
碳酸钙粉30份
灰钙粉10份
改性脱脂豆粉浆35份
钛白粉6份
蜂胶粉15份
水溶性葡聚糖7份
流平剂5份
有机膨润土2.5份
纳米级磁性有序介孔介质2份
抗氧化剂2.5份
助剂3份；
白水泥、碳酸钙粉和灰钙粉的质量比为3:3:1。
优选的，所述助剂为阻燃粉、纳米负离子粉和抗静电剂的等比例混合物。
优选的，所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：（1.5-2）:（0.1-0.3），复合酶的添加量为脱脂豆粉质量的0.5-1.0%。
优选的，所述蜂胶粉的蜂胶含量≥50%，抗氧化剂为还原型谷胱甘肽或茶多酚。
优选的，所述纳米级磁性有序介孔介质为磁性有序介孔铁酸镍。
一种环保型内墙用干粉乳胶漆的制备方法，所述制备方法步骤如下：
（1）将配方量的改性脱脂豆粉浆、水溶性葡聚糖、蜂胶粉和抗氧化剂混合均匀并真空脱气预处理0.5-1h备用；
（2）取适量的碳酸钙粉，加入配方量的流平剂，充分搅拌均匀吸附，获得粉体型流平剂；
（3）配方量的白水泥、余量碳酸钙粉、灰钙粉、钛白粉、有机膨润土、纳米级磁性有序介孔介质和助剂以及步骤（2）的粉体型流平剂加入步骤（1）的浆料中，充分搅拌均匀，滤去杂质获得混合浆料；所述混合浆料经喷雾干燥，获得环保型内墙用干粉乳胶漆。
本发明的技术方案中用到了改性脱脂豆粉、水溶性葡聚糖、流平剂、有机膨润土和助剂，各组分在本发明技术方案中的贡献如下：
其中脱脂豆粉进行改性，以提高乳胶漆的耐水性和胶合性能，涂布好以后，不易受潮而导致脱皮，采用的脱脂豆粉原料是复杂的混合物，由近 50%的大豆蛋白，40%的碳水化合物和其它微量成分组成。脱脂豆粉中的碳水化合物含有丰富的羟基亲水基团，使其具有较好的亲水性，从而使得所制乳胶漆的耐水性和胶合性下降。本发明的技术方案中采用纤维素酶将脱脂豆粉中的粗纤维和细胞壁结构酶解成寡糖或单糖的蛋白质，α-淀粉酶将其中的淀粉类物质酶解成低聚糖和单糖，其中的低聚糖可继续经纤维素酶酶解，最大可能性降低脱脂豆粉中的亲水化合物含量，减少羟基数量，增强其疏水性。脱脂豆粉中的大豆蛋白把大部分疏水基团跟活性基团包埋在内，亲水基团暴露在外。因此加入少量的蛋白酶部分降解蛋白质，增加其分子内或分子间的基团，将其活性基团暴露在外。再采用偶联剂使暴露在外的蛋白质活性基团相互反应，形成交联网络结构，以实现提高乳胶漆的耐水性和胶合性能。
本申请的发明人实践中发现，对脱脂豆粉处理改性后，其疏水性大大提高，干粉乳胶漆使用过程中加水搅拌，容易出现均一性差或分层的现象，为此，尝试添加适量的水溶性葡聚糖，其是水溶性的大分子，其某些基团能与脱脂豆粉的自由基团由于分子间引力或基团之间配对等因素，形成若干微型桥梁的作用，具有分散剂的功能，大大改善乳胶漆的均一性问题。
其次，有机膨润土的添加也是本申请发明人的重大发现，有机膨润土具有良好的触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、化学稳定性，配方中加入适量有机膨润土搅拌均匀后，即可形成稳定的分散体系，与水溶性葡聚糖协同作用 ，提高乳胶漆的加工可行性，即实现乳胶漆的均一稳定，还显著改善本发明乳胶漆的抗老化性能和抗剥离性能。
另外，添加适量的流平剂能促使乳胶漆在干燥过程中形成一个平整、光滑、均匀的乳胶漆层，改善乳胶漆的渗透性，能减少涂覆时产生斑点和斑痕的可能性，乳胶漆涂层均匀、自然。
本发明中添加的助剂，根据助剂种类不同，实现本发明的乳胶漆具有阻燃、抗静电和净化空气等多种附加功能，非常具有实用价值。
本发明的技术方案中还用到了蜂胶粉、抗氧化剂和磁性有序介孔介质，各组分在本发明技术方案中的贡献如下：
蜂胶是蜜蜂从树芽或树皮中采集的粘性分泌物，研究发现蜂胶有复杂的化学组成，其中包括三十多种芳香脂、三十多种类黄酮化合物、十余种芳香酸等，蜂胶被誉为“天然的小药库”，是珍贵的天然广谱抗生物质，对多种细菌、真菌、病菌等有显著的抑制和灭杀作用，B剂中添加适量的蜂胶粉（蜂胶适当提纯后获得粉末），利用其天然广谱抗菌杀菌性能，实现本发明乳胶漆的抗菌性能，大大延长乳胶漆的使用寿命。
现有技术的乳胶漆 ，干燥过程中多会发生颜色加深，是某些成分被氧化产生了变色，影响使用效果，本发明的环保干粉乳胶漆中添加了适量的抗氧化剂，如谷胱甘肽和茶多酚，可以极大的改善这一点，本发明的乳胶漆在干燥过程中，即时适当的用热风辅助干燥，也不会变色，自然干燥过程中更不会。
本发明的技术方案采用的磁性有序介孔介质具备巨大的比表面积和丰富的三维孔隙结构，高比表面积有利于助剂的吸附储存；规整有序的开放性孔道、尺寸可调的孔径为抗静电剂或负离子产生提供了路径，有利于负离子和抗静电剂的长时间缓慢持续产生，实现长效的环保效果。
综上所述，本发明的环保型内墙干粉乳胶漆的原料选择合理，配伍适当，制备得到的干粉乳胶漆与现有的乳胶漆相比，具有优异的耐水性、胶合性能，干燥过程均一性好，平整性好，另外乳胶漆干燥过程中稳定性好，受外部条件影响小，不易变色。另外，还具有优异的抗菌性能，抗静电性能和阻燃性能。
本发明的有益效果是：本发明的环保型内墙干粉乳胶漆的原料选择合理，配伍适当，制备得到的干粉乳胶漆与现有的乳胶漆相比，具有优异的耐水性、胶合性能，干燥过程均一性好，平整性好，另外乳胶漆干燥过程中稳定性好，受外部条件影响小，不易变色。另外，还具有优异的抗菌性能，抗静电性能和阻燃性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
所述白水泥、灰钙粉和碳酸钙粉均选用粒度400-500目细度。
实施例1：
环保型内墙用干粉乳胶漆，所述干粉乳胶漆由下列重量份的原料加工而成：
白水泥 20份
碳酸钙粉20份
灰钙粉8份
改性脱脂豆粉浆30份
钛白粉5份
蜂胶粉10份
水溶性葡聚糖6份
流平剂4份
有机膨润土2份
纳米级磁性有序介孔介质1份
抗氧化剂2份
助剂1份
所述助剂为阻燃粉；
所述流平剂为液态的丙烯酸流平剂；
所述改性脱脂豆粉浆的制备方法如下：向反应容器中加入脱脂豆粉、适量复合酶和3倍脱脂豆粉质量的去离子水，加酸调节pH至4，于35℃下酶解0.5后，加热至80℃灭活5min，冷却至35℃，加入脱脂豆粉质量3%的偶联剂搅拌处理0.5h，过滤去杂质得改性脱脂豆粉浆，所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的混合物；
所述环保干粉乳胶漆的制备方法如下：
（1）将配方量的改性脱脂豆粉浆、水溶性葡聚糖、蜂胶粉和抗氧化剂混合均匀并真空脱气预处理0.5h备用；
（2）取适量的碳酸钙粉，加入配方量的液态的流平剂，充分搅拌均匀吸附，获得粉体型流平剂；
（3）配方量的白水泥、余量碳酸钙粉、灰钙粉、钛白粉、有机膨润土、纳米级磁性有序介孔介质和助剂以及步骤（2）的粉体型流平剂加入步骤（1）的浆料中，充分搅拌均匀，滤去杂质获得混合浆料；所述混合浆料经喷雾干燥，获得环保型内墙用干粉乳胶漆；
所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：1.5:0.1，复合酶的添加量为脱脂豆粉质量的0.5%；所述蜂胶粉的蜂胶含量≥50%，抗氧化剂为还原型谷胱甘肽；所述纳米级磁性有序介孔介质为磁性有序介孔铁酸镍。
实施例2
环保型内墙用干粉乳胶漆，所述干粉乳胶漆由下列重量份的原料加工而成：
白水泥35份
碳酸钙粉35份
灰钙粉18份
改性脱脂豆粉浆40份
钛白粉10份
蜂胶粉20份
水溶性葡聚糖8份
流平剂6份
有机膨润土3份
纳米级磁性有序介孔介质3份
抗氧化剂3份
助剂2份
所述助剂为纳米负离子粉和抗静电剂各1份；
所述流平剂为液态的丙烯酸流平剂；
所述改性脱脂豆粉浆的制备方法如下：向反应容器中加入脱脂豆粉、适量复合酶和4倍脱脂豆粉质量的去离子水，加酸调节pH至5，于40℃下酶解1h后，加热至90℃灭活8min，冷却至40℃，加入脱脂豆粉质量5%的偶联剂搅拌处理1h，过滤去杂质得改性脱脂豆粉浆，所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的混合物；
所述环保干粉乳胶漆的制备方法如下：
（1）将配方量的改性脱脂豆粉浆、水溶性葡聚糖、蜂胶粉和抗氧化剂混合均匀并真空脱气预处理1h备用；
（2）取适量的碳酸钙粉，加入配方量的液态的流平剂，充分搅拌均匀吸附，获得粉体型流平剂；
（3）配方量的白水泥、余量碳酸钙粉、灰钙粉、钛白粉、有机膨润土、纳米级磁性有序介孔介质和助剂以及步骤（2）的粉体型流平剂加入步骤（1）的浆料中，充分搅拌均匀，滤去杂质获得混合浆料；所述混合浆料经喷雾干燥，获得环保型内墙用干粉乳胶漆；
所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：2: 0.3，复合酶的添加量为脱脂豆粉质量的1.0%；所述蜂胶粉的蜂胶含量≥50%，抗氧化剂为茶多酚；所述纳米级磁性有序介孔介质为磁性有序介孔铁酸镍。
实施例3
环保型内墙用干粉乳胶漆，所述干粉乳胶漆由下列重量份的原料加工而成：
白水泥30份
碳酸钙粉30份
灰钙粉10份
改性脱脂豆粉浆35份
钛白粉6份
蜂胶粉15份
水溶性葡聚糖7份
流平剂5份
有机膨润土2.5份
纳米级磁性有序介孔介质2份
抗氧化剂2.5份
助剂3份；
白水泥、碳酸钙粉和灰钙粉的质量比为3:3:1。
所述助剂为阻燃粉、纳米负离子粉和抗静电剂各1份；
所述流平剂为液态的丙烯酸流平剂；
所述改性脱脂豆粉浆的制备方法如下：向反应容器中加入脱脂豆粉、适量复合酶和4倍脱脂豆粉质量的去离子水，加酸调节pH至5，于40℃下酶解0.75h后，加热至85℃灭活6min，冷却至38℃，加入脱脂豆粉质量4%的偶联剂搅拌处理0.75h，过滤去杂质得改性脱脂豆粉浆，所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的混合物；
所述环保干粉乳胶漆的制备方法如下：
（1）将配方量的改性脱脂豆粉浆、水溶性葡聚糖、蜂胶粉和抗氧化剂混合均匀并真空脱气预处理0.75h备用；
（2）取适量的碳酸钙粉，加入配方量的液态的流平剂，充分搅拌均匀吸附，获得粉体型流平剂；
（3）配方量的白水泥、余量碳酸钙粉、灰钙粉、钛白粉、有机膨润土、纳米级磁性有序介孔介质和助剂以及步骤（2）的粉体型流平剂加入步骤（1）的浆料中，充分搅拌均匀，滤去杂质获得混合浆料；所述混合浆料经喷雾干燥，获得环保型内墙用干粉乳胶漆；
所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：2:0.2，复合酶的添加量为脱脂豆粉质量的0.75%；所述蜂胶粉的蜂胶含量≥50%，抗氧化剂为还原型谷胱甘肽；所述纳米级磁性有序介孔介质为磁性有序介孔铁酸镍。
实施例1-3制备得到的环保型内墙用干粉乳胶漆，使用时干粉乳胶漆与水以质量比10:（6-8）混合拌匀，用于建筑内墙的喷涂。
本发明的干粉乳胶漆抗菌防霉性能优异，本发明乳胶漆的抗菌防霉性能，结果如下：
测试微生物 抑菌率
金黄色葡萄球菌 99.8%
大肠杆菌 99.5%
白色念珠菌 99.0%
黑曲霉 无生长
绿粘帚霉 无生长
青霉 无生长
另外，实践中发现本发明的干粉乳胶漆涂覆干燥后，耐水性能优异，可以极大的防止墙面回潮，且对室内空气的净化有很好的效果。
综上所述，本发明的环保型内墙干粉乳胶漆的原料选择合理，配伍适当，制备得到的干粉乳胶漆与现有的乳胶漆相比，具有优异的耐水性、胶合性能，干燥过程均一性好，平整性好，另外乳胶漆干燥过程中稳定性好，受外部条件影响小，不易变色。另外，还具有优异的抗菌性能，抗静电性能和阻燃性能。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.环保型内墙用干粉乳胶漆，其特征在于：所述干粉乳胶漆由下列重量份的原料加工而成：
白水泥 20-35份
碳酸钙粉20-35份
灰钙粉8-18份
改性脱脂豆粉浆30-40份
钛白粉5-10份
蜂胶粉10-20份
水溶性葡聚糖6-8份
流平剂4-6份
有机膨润土2-3份
纳米级磁性有序介孔铁酸镍1-3份
抗氧化剂2-3份
助剂1-3份
所述助剂为阻燃粉、纳米负离子粉和抗静电剂中的至少一种；
所述流平剂为液态的丙烯酸流平剂；
所述改性脱脂豆粉浆的制备方法如下：向反应容器中加入脱脂豆粉、适量复合酶和3-4倍脱脂豆粉质量的去离子水，加酸调节pH至4-5，于35-40℃下酶解0.5-1h后，加热至80-90℃灭活5-8min，冷却至35-40℃，加入脱脂豆粉质量3-5%的偶联剂搅拌处理0.5-1h，过滤去杂质得改性脱脂豆粉浆，所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的混合物；
所述环保干粉乳胶漆的制备方法如下：
（1）将配方量的改性脱脂豆粉浆、水溶性葡聚糖、蜂胶粉和抗氧化剂混合均匀并真空脱气预处理0.5-1h备用；
（2）取适量的碳酸钙粉，加入配方量的液态的流平剂，充分搅拌均匀吸附，获得粉体型流平剂；
（3）配方量的白水泥、余量碳酸钙粉、灰钙粉、钛白粉、有机膨润土、纳米级磁性有序介孔铁酸镍和助剂以及步骤（2）的粉体型流平剂加入步骤（1）的浆料中，充分搅拌均匀，滤去杂质获得混合浆料；所述混合浆料经喷雾干燥，获得环保型内墙用干粉乳胶漆。
2.根据权利要求1所述的环保型内墙用干粉乳胶漆，其特征在于：所述干粉乳胶漆由下列重量份的原料加工而成：
白水泥30份
碳酸钙粉30份
灰钙粉10份
改性脱脂豆粉浆35份
钛白粉6份
蜂胶粉15份
水溶性葡聚糖7份
流平剂5份
有机膨润土2.5份
纳米级磁性有序介孔铁酸镍2份
抗氧化剂2.5份
助剂3份；
白水泥、碳酸钙粉和灰钙粉的质量比为3:3:1。
3.根据权利要求 2所述的环保型内墙用干粉乳胶漆，其特征在于：所述助剂为阻燃粉、纳米负离子粉和抗静电剂的等比例混合物。
4.根据权利要求1所述的环保型内墙用干粉乳胶漆，其特征在于：所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：（1.5-2）:（0.1-0.3），复合酶的添加量为脱脂豆粉质量的0.5-1.0%。
5.根据权利要求1所述的环保型内墙用干粉乳胶漆，其特征在于：所述蜂胶粉的蜂胶含量≥50%，抗氧化剂为还原型谷胱甘肽或茶多酚。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的环保型内墙用干粉乳胶漆的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤如下：
（1）将配方量的改性脱脂豆粉浆、水溶性葡聚糖、蜂胶粉和抗氧化剂混合均匀并真空脱气预处理0.5-1h备用；
（2）取适量的碳酸钙粉，加入配方量的流平剂，充分搅拌均匀吸附，获得粉体型流平剂；
（3）配方量的白水泥、余量碳酸钙粉、灰钙粉、钛白粉、有机膨润土、纳米级磁性有序介孔铁酸镍和助剂以及步骤（2）的粉体型流平剂加入步骤（1）的浆料中，充分搅拌均匀，滤去杂质获得混合浆料；所述混合浆料经喷雾干燥，获得环保型内墙用干粉乳胶漆。
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