CN106927728A - 一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法，属于涂料技术领域。所述涂料包括如下组分：凹凸棒土、聚氨酯、聚乙烯醇、石墨烯、氧化钙、膨润土、页岩硅藻泥、丁香油、茶树精油、薄荷精油、填充剂、消泡剂、稳定剂、增塑剂。制备方法为：称取聚氨酯、聚乙烯醇、石墨烯、增塑剂加入反应釜中，加水搅拌后加入改性后的凹凸棒石粘土，搅拌均匀后超声；加入页岩硅藻泥、氧化钙、膨润土、填充剂、消泡剂和稳定剂，超声后加入精油反应0.5~2h后剪切10~20min，即得所述涂料。本发明所述涂料具有较好的防水防腐效果和较好的杀菌防霉作用，安全可靠、绿色无污染，且制备方法简单易行，具有较好的应用价值。

Description

一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法。

背景技术

涂料是现代社会不可缺少的装饰材料，特别是ABS涂料在所有涂料中是用量较大、范围最广的一种，现有技术中的ABS弹性涂料普遍存在色泽不均匀、发花和使用寿命短的现象。随着科技的进步，人民生活水平的日益提高，各种生活用品健康化已成为当今社会发展的潮流，与此同时，人们对室内装饰涂料的功能要求也越来越高，其中涂料的防水、杀菌、除异味效果成为人们关注的重点。其中，抗菌功能产品的抗菌效果取决于产品中添加的抗菌剂的类型和用量。抗菌剂根据其材料和来源不同，可以分为有机系列、天然系列和无机系列三种类型。有机抗菌剂为化学合成杀菌剂，如酚类、醛类、醇类、咪唑类等化合物，为传统的抗菌剂，在医疗领域及各个工业领域得到广泛应用。天然抗菌剂为天然生物材料提取物，如芥末提取液等，来源受到很大限制。与有机抗菌剂相比，无机抗菌剂有高的安全性、持久性、抗菌光谱性、耐热性、稳定性等优点，因而在一些产品中得到广泛应用，并成为近年来国内外抗菌功能材料领域研究的热点。

申请号为201310359812.0的中国发明专利公开了一种弹性杀菌防水涂料，它是由下述重量份的原料组成的 ：水性聚氨酯100~10⁵、VAE 乳液 DA101 5~6、蒙脱石粉10~20、钠长石粉8~10、陶瓷纤维3~4、苯二甲酸二丁酯3~4、四硼酸钾1~2、2-氨基-2-甲基-1-丙醇2~3、甲基异噻唑啉酮 0.1~0.2、改性助剂3~6、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.1~0.2、去离子水5~20 ；生产得到的防水涂料虽然具有一定的耐污染性，但是杀菌效果较低，采用化学试剂作为杀菌成分，长期使用也会对人体产生伤害，不适合长期使用。

因此，研究开发一种既具有较好的防水防腐效果，又具有较好的杀菌防霉、除异味效果的绿色无污染的室内装饰涂料成为目前研究的重点，也具有较好的应用前景及使用价值。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法，所述凹凸棒土室内装饰涂料不仅具有较好的防水防腐效果，还具有较好的杀菌防霉、除异味的作用，且本发明所述防水涂料采用天然抗菌、防霉材料，还具有绿色无污染的特点，为人们的健康生活提供了保障。此外，所述制备方法简单易行，具有较好的应用价值。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明涉及一种凹凸棒土室内装饰涂料，包括如下重量份数的各原料：凹凸棒土70~90份、聚氨酯20~30份、聚乙烯醇3~8份、石墨烯3~10份、氧化钙10~20份、膨润土10~20份、页岩硅藻泥5~15份、丁香油5~10份、茶树精油3~8份、薄荷精油5~10份、填充剂15~20份、消泡剂5~10份、稳定剂5~10份、增塑剂3~8份，还包括适量的溶剂。

优选地，所述凹凸棒石粘土为热改性后的凹凸棒石粘土。

优选地，所述填充剂为碳酸钙、白炭黑、云母粉、滑石粉中的一种或者多种混合。

优选地，所述稳定剂为铅盐稳定剂。

优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或者丙烯酸异辛酯。

优选地，所述溶剂包括甲醇和水。

本发明还涉及一种制备凹凸棒土室内装饰涂料的方法，包括如下步骤：

（1）将天然凹凸棒石粘土进行粉碎至100~200目，加水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声充分分散后，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理5~10min，静置后真空抽滤；将滤饼置于烧杯中，加入甲醇，于超声波条件下超声10~20min，静置后真空抽滤，干燥得到凹凸棒石粘土预处理产物；

（2）将凹凸棒石粘土预处理产物烘干后置于500℃~800℃的马弗炉中焙烧1~2h，冷却后研磨至粒径为100~200目，即得热改性后的凹凸棒石粘土；

（3）按照配比分别称取聚氨酯、聚乙烯醇、石墨烯、增塑剂，加入到反应釜中，加入适量水，于70~80℃搅拌反应1~3h，再加入改性后的凹凸棒石粘土，搅拌均匀，然后置于超声波中超声10~20min，得混合物一；

（4）向混合物一中加入页岩硅藻泥、氧化钙、膨润土、填充剂、消泡剂和稳定剂，继续超声10~20min，得混合物二；

（5）再向混合物二中加入丁香油、茶树精油、薄荷精油，于90~100℃条件下搅拌反应0.5~2h，即得混合物三；

（6）再将混合物三于3500~4000转/min的高剪切速率下剪切10~20min，即得所述涂料。

优选地，所述步骤（1）中加水的重量为凹凸棒石粘土重量的3~8倍。

优选地，所述步骤（1）中甲醇的加入体积与凹凸棒石粘土质量比为50mL：10~15g。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明所述的凹凸棒土室内装饰涂料，不仅具有较好的防水防腐效果，还具有较好的杀菌防霉、除异味的作用，且本发明采用天然抗菌、防霉材料，还具有使用安全、绿色无污染的特点，为人们的健康生活提供了保障，符合环境友好型产品的要求。此外，所述制备方法简单、操作方便，适合工业化应用，具有较好的应用价值。

（2）本发明所述的防水涂料中添加有热改性的凹凸棒粘土，不仅能够提高凹凸棒土在后续的加工过程中的分散均匀性，还具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，使得制备得到的涂料具有较高的粘结性能、抗剥落性能和较好的防水效果，此外，由于凹凸棒石粘土优异的吸附特性，使得制备得到的涂料能够对室内异味起到较好的吸附作用，还室内一个清新的环境。

（3）本发明所述涂料中添加有石墨烯材料，由于石墨烯具有独特的片层状结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得石墨烯改性后制备得到的涂料具有较好的物理隔绝防水作用，再加上石墨烯具有优异的力学性能，为涂料涂层后的力学强度提供了保障。

（4）本发明所述涂料中添加有页岩硅藻泥、丁香油、茶树精油、薄荷精油等天然杀菌材料，页岩硅藻泥的存在使得涂料具有较好的防霉除菌的作用，天然精油的存在大大增强了涂料的杀菌、抑菌效果，且杀菌材料对人体无害，也不会造成环境污染，具有较好的应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

本发明优选实施例的一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法；

凹凸棒土室内装饰涂料，由如下重量份数的各原料制备而成：凹凸棒土80份、聚氨酯25份、聚乙烯醇5份、石墨烯8份、氧化钙15份、膨润土15份、页岩硅藻泥10份、丁香油8份、茶树精油5份、薄荷精油8份、填充剂18份、消泡剂8份、稳定剂8份、增塑剂5份，还包括适量的溶剂，其中，溶剂包括甲醇和水。

其中，凹凸棒石粘土为热改性后的凹凸棒石粘土，不仅能够提高凹凸棒土在后续的加工过程中的分散均匀性，还具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，使得制备得到的涂料具有较高的粘结性能、抗剥落性能和较好的防水效果。

填充剂为碳酸钙、白炭黑和云母粉的混合物，其中三者的质量比为1：2：1，不仅增加了涂料的强度，还降低了使用成本。

稳定剂为铅盐稳定剂，能够使得涂料中各组分稳定存在，为形成均一、稳定的涂料混合物提供保证。

增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或者丙烯酸异辛酯，具有较好的相容性，还具有混合性能好、增塑效率高、挥发性较低、耐热性和耐候性良好的特点，在生产过程中起到较好的增塑作用。

凹凸棒土室内装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将天然凹凸棒石粘土进行粉碎至200目，加入凹凸棒石粘土重量的5倍量的水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声充分分散后，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理8min，静置后真空抽滤；将滤饼置于烧杯中，加入甲醇，于超声波条件下超声15 min，静置后真空抽滤，干燥得到凹凸棒石粘土预处理产物，其中，甲醇的加入体积与凹凸棒石粘土质量比为50mL：12 g；

（2）将凹凸棒石粘土预处理产物烘干后置于600℃的马弗炉中焙烧2 h，冷却后研磨至粒径为200目，即得热改性后的凹凸棒石粘土；

（3）按照配比分别称取聚氨酯、聚乙烯醇、石墨烯、增塑剂，加入到反应釜中，加入适量水，于80℃搅拌反应2 h，再加入改性后的凹凸棒石粘土，搅拌均匀，然后置于超声波中超声15 min，得混合物一；

（4）向混合物一中加入页岩硅藻泥、氧化钙、膨润土、填充剂、消泡剂和稳定剂，继续超声15 min，得混合物二；

（4）再向混合物二中加入丁香油、茶树精油、薄荷精油，于90℃条件下搅拌反应1 h，即得混合物三；

（5）再将混合物三于3500转/min的高剪切速率下剪切15 min，即得所述涂料。

实施例2：

本发明优选实施例的一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法；

凹凸棒土室内装饰涂料，由如下重量份数的各原料制备而成：凹凸棒土70份、聚氨酯20份、聚乙烯醇3份、石墨烯3份、氧化钙10份、膨润土10份、页岩硅藻泥5份、丁香油5份、茶树精油3份、薄荷精油5份、填充剂15份、消泡剂5份、稳定剂5份、增塑剂3份，还包括适量的溶剂，其中，溶剂包括甲醇和水。

其中，凹凸棒石粘土为热改性后的凹凸棒石粘土，不仅能够提高凹凸棒土在后续的加工过程中的分散均匀性，还具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，使得制备得到的涂料具有较高的粘结性能、抗剥落性能和较好的防水效果。

填充剂为云母粉和滑石粉的混合物，其中两者的质量比为1：1，不仅增加了涂料的强度，还降低了使用成本。

稳定剂为铅盐稳定剂，能够使得涂料中各组分稳定存在，为形成均一、稳定的涂料混合物提供保证。

增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，具有较好的相容性，还具有混合性能好、增塑效率高、挥发性较低、耐热性和耐候性良好的特点，在生产过程中起到较好的增塑作用。

凹凸棒土室内装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将天然凹凸棒石粘土进行粉碎至100目，加入凹凸棒石粘土重量的3倍量的水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声充分分散后，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理5min，静置后真空抽滤；将滤饼置于烧杯中，加入甲醇，于超声波条件下超声10 min，静置后真空抽滤，干燥得到凹凸棒石粘土预处理产物，其中，甲醇的加入体积与凹凸棒石粘土质量比为50mL：10 g；

（2）将凹凸棒石粘土预处理产物烘干后置于500℃的马弗炉中焙烧2 h，冷却后研磨至粒径为100目，即得热改性后的凹凸棒石粘土；

（3）按照配比分别称取聚氨酯、聚乙烯醇、石墨烯、增塑剂，加入到反应釜中，加入适量水，于70℃搅拌反应3 h，再加入改性后的凹凸棒石粘土，搅拌均匀，然后置于超声波中超声10 min，得混合物一；

（4）向混合物一中加入页岩硅藻泥、氧化钙、膨润土、填充剂、消泡剂和稳定剂，继续超声10 min，得混合物二；

（4）再向混合物二中加入丁香油、茶树精油、薄荷精油，于90℃条件下搅拌反应2 h，即得混合物三；

（5）再将混合物三于3500转/min的高剪切速率下剪切20 min，即得所述涂料。

实施例3：

本发明优选实施例的一种凹凸棒土室内装饰涂料及制备方法；

凹凸棒土室内装饰涂料，由如下重量份数的各原料制备而成：凹凸棒土90份、聚氨酯30份、聚乙烯醇8份、石墨烯10份、氧化钙20份、膨润土20份、页岩硅藻泥15份、丁香油10份、茶树精油8份、薄荷精油10份、填充剂20份、消泡剂10份、稳定剂10份、增塑剂8份，还包括适量的溶剂，其中，溶剂包括甲醇和水。

其中，凹凸棒石粘土为热改性后的凹凸棒石粘土，不仅能够提高凹凸棒土在后续的加工过程中的分散均匀性，还具有较好的粘性和可塑性，乳化率较高，节省了乳化生产过程，降低了生产成本，有利于原料之间的乳化和粘结，使得制备得到的涂料具有较高的粘结性能、抗剥落性能和较好的防水效果。

填充剂为白炭黑和滑石粉中的混合物，其中两者的质量比为1：1，不仅增加了涂料的强度，还降低了使用成本。

稳定剂为铅盐稳定剂，能够使得涂料中各组分稳定存在，为形成均一、稳定的涂料混合物提供保证。

增塑剂为丙烯酸异辛酯，具有较好的相容性，还具有混合性能好、增塑效率高、挥发性较低、耐热性和耐候性良好的特点，在生产过程中起到较好的增塑作用。

凹凸棒土室内装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将天然凹凸棒石粘土进行粉碎至200目，加入凹凸棒石粘土重量的8倍量的水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声充分分散后，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理10 min，静置后真空抽滤；将滤饼置于烧杯中，加入甲醇，于超声波条件下超声20 min，静置后真空抽滤，干燥得到凹凸棒石粘土预处理产物，其中，甲醇的加入体积与凹凸棒石粘土质量比为50mL：15 g；

（2）将凹凸棒石粘土预处理产物烘干后置于800℃的马弗炉中焙烧1 h，冷却后研磨至粒径为200目，即得热改性后的凹凸棒石粘土；

（3）按照配比分别称取聚氨酯、聚乙烯醇、石墨烯、增塑剂，加入到反应釜中，加入适量水，于80℃搅拌反应1 h，再加入改性后的凹凸棒石粘土，搅拌均匀，然后置于超声波中超声20min，得混合物一；

（4）向混合物一中加入页岩硅藻泥、氧化钙、膨润土、填充剂、消泡剂和稳定剂，继续超声20 min，得混合物二；

（4）再向混合物二中加入丁香油、茶树精油、薄荷精油，于100℃条件下搅拌反应0.5 h，即得混合物三；

（5）再将混合物三于4000转/min的高剪切速率下剪切10 min，即得所述涂料。

综上所述，本发明所制备的凹凸棒土室内装饰涂料，不仅具有较好的防水防腐效果，还具有较好的杀菌防霉、除异味的作用，且本发明采用的凹凸棒土、石墨烯及抗菌、防霉材料均为纯天然材料，还具有使用安全、绿色无污染的特点，为人们的健康生活提供了保障，符合环境友好型产品的要求。此外，所述制备方法简单、操作方便，适合工业化应用，具有较好的应用价值。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种凹凸棒土室内装饰涂料，其特征在于：包括如下重量份数的各原料：凹凸棒土70~90份、聚氨酯20~30份、聚乙烯醇3~8份、石墨烯3~10份、氧化钙10~20份、膨润土10~20份、页岩硅藻泥5~15份、丁香油5~10份、茶树精油3~8份、薄荷精油5~10份、填充剂15~20份、消泡剂5~10份、稳定剂5~10份、增塑剂3~8份，还包括适量的溶剂。

2.根据权利要求1所述的凹凸棒土室内装饰涂料，其特征在于：所述凹凸棒石粘土为热改性后的凹凸棒石粘土。

3.根据权利要求1所述的凹凸棒土室内装饰涂料，其特征在于：所述填充剂为碳酸钙、白炭黑、云母粉、滑石粉中的一种或者多种混合。

4.根据权利要求1所述的凹凸棒土室内装饰涂料，其特征在于：所述稳定剂为铅盐稳定剂。

5.根据权利要求1所述的凹凸棒土室内装饰涂料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或者丙烯酸异辛酯。

6.根据权利要求1所述的凹凸棒土室内装饰涂料，其特征在于：所述溶剂包括甲醇和水。

7.一种制备如权利要求1~6任一项所述的凹凸棒土室内装饰涂料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将天然凹凸棒石粘土进行粉碎至100~200目，加水，搅拌形成悬浮泥浆，再通过超声充分分散后，取上层悬浊液于3000转/min的离心机中离心处理5~10min，静置后真空抽滤；将滤饼置于烧杯中，加入甲醇，于超声波条件下超声10~20min，静置后真空抽滤，干燥得到凹凸棒石粘土预处理产物；

（2）将凹凸棒石粘土预处理产物烘干后置于500℃~800℃的马弗炉中焙烧1~2h，冷却后研磨至粒径为100~200目，即得热改性后的凹凸棒石粘土；

（3）按照配比分别称取聚氨酯、聚乙烯醇、石墨烯、增塑剂，加入到反应釜中，加入适量水，于70~80℃搅拌反应1~3h，再加入改性后的凹凸棒石粘土，搅拌均匀，然后置于超声波中超声10~20min，得混合物一；

（4）向混合物一中加入页岩硅藻泥、氧化钙、膨润土、填充剂、消泡剂和稳定剂，继续超声10~20min，得混合物二；

（5）再向混合物二中加入丁香油、茶树精油、薄荷精油，于90~100℃条件下搅拌反应0.5~2h，即得混合物三；

（6）再将混合物三于3500~4000转/min的高剪切速率下剪切10~20min，即得所述涂料。

8.根据权利要求7所述的凹凸棒土室内装饰涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中加水的重量为凹凸棒石粘土重量的3~8倍。

9.根据权利要求7所述的凹凸棒土室内装饰涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中甲醇的加入体积与凹凸棒石粘土质量比为50mL：10~15g。