CN106957563B - 一种涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涂料，包括：30～60份的硅藻土料浆；10～20份的复合生物胶；0.6～1.2份的丙二醇；1.3～1.8份的分散剂；0.25～0.45份的增稠剂A；0.05～0.25份的防腐剂；0.2～0.6份的消泡剂；24～45份的颜填料；0.1～0.3份的多功能助剂；0.18～0.36份增稠剂B；0.09～0.24份增稠剂C；水。与现有技术相比，本发明提供的硅藻液态涂料是以生物胶作为基料，这种生物胶不含甲醛等有害物质，VOC含量为零，使本发明提供的硅藻液态涂料VOC排放趋于零。采用生物胶作为基料，避免了乳液干燥成膜后影响硅藻土孔隙的吸附特性，提供的硅藻涂料具有优异的甲醛净化功能。

Description

一种涂料
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及到一种涂料。
背景技术
目前，内墙建筑涂料的发展在原有装饰功能的基础上正向着多功能化、环境友好的绿色建筑涂料方向发展。多功能化是指涂料除装饰功能外同时具有节能，调节湿度，除臭，抗菌防霉，净化空气，隔音，屏蔽有害电磁波等健康功能。
近年来，硅藻泥壁材因其环保功能性与艺术美感，在中国市场越来越受到追捧，与乳胶漆、壁纸有三分天下之势。然而，硅藻泥涂料为粉料，使用时需加水搅拌成泥状，采用刮涂施工，人工费用较高，其推广应用受到限制。近年来，随着硅藻泥行业的快速发展和产品应用，便捷施工与应用成为市场的新需求，水性硅藻液态内墙涂料的研究和使用备受关注。然而，该产品尚未在市场上推广应用，一是因为当前水性液态涂料的成膜物质多数为聚合物树脂乳液，以乳液为基料制备水性硅藻液态涂料时，乳液干燥后形成致密的高分子膜，当乳液用量过多时，导致硅藻土孔隙被致密高分子膜覆盖，将影响硅藻土对有害气体的吸附，进而影响硅藻涂料的空气净化性能，二是制备涂料采用的乳液和助剂VOC排放易超标，最终导致涂料VOC排放超标。
因此，提高水性硅藻涂料的空气净化性能同时降低其VOC排放成为目前研究的热点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种涂料，本发明提供的涂料为水性硅藻液态涂料，在具有较好空气净化性能的同时VOC排放较低，绿色环保。
本发明提供了一种涂料，以重量份计，包括：
10～20份的复合生物胶；
30～60份的硅藻土料浆；
0.6～1.2份的丙二醇；
1.3～1.8份的分散剂；
0.25～0.45份的增稠剂A；
0.18～0.36份的增稠剂B；
0.09～0.24份的增稠剂C；
0.05～0.25份的防腐剂；
0.2～0.6份的消泡剂；
24～45份的颜填料；
0.1～0.3份的多功能助剂；
水。
优选的，所述复合生物胶包括明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、卡拉胶、分散剂和水。
优选的，所述复合生物胶包括：明胶1～4wt％，海藻酸钠7～9wt％，瓜尔胶12～15wt％，卡拉胶18～26wt％，分散剂2～6wt％，水40～55wt％。
优选的，所述硅藻土料浆中含有硅藻土和掺氮纳米二氧化钛。
优选的，所述增稠剂A为羟乙基纤维素增稠剂。
优选的，所述增稠剂B为碱溶胀型增稠剂。
优选的，所述增稠剂C为疏水改性非离子缔合型增稠剂。
优选的，所述颜填料包括钛白粉和重钙粉。
优选的，所述钛白粉和重钙粉的质量比为(3～10)：(20～38)。
优选的，所述多功能助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
与现有技术相比，本发明提供的硅藻液态涂料是以明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、卡拉胶混合而成的生物胶作为基料，这种生物胶不含甲醛等有害物质，VOC含量为零，使本发明提供的硅藻液态涂料VOC排放趋于零。采用生物胶作为基料，避免了乳液干燥成膜后影响硅藻土孔隙的吸附特性，提供的硅藻涂料具有优异的甲醛净化功能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种涂料，以重量份计，包括：
10～20份的复合生物胶；
30～60份的硅藻土料浆；
0.6～1.2份的丙二醇；
1.3～1.8份的分散剂；
0.25～0.45份的增稠剂A；
0.18～0.36份的增稠剂B；
0.09～0.24份的增稠剂C；
0.05～0.25份的防腐剂；
0.2～0.6份的消泡剂；
24～45份的颜填料；
0.1～0.3份的多功能助剂；
水。
在本发明中，所述硅藻土浆料的重量份数优选为33～57份，更优选为36～54份。在本发明中，所述硅藻土浆料中优选含有硅藻土和纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛优选为氮掺杂的纳米二氧化钛，掺氮纳米TiO2在可见光条件下具有较高的光催化活性。在本发明中，所述硅藻土浆料优选由硅藻土、氮掺杂的纳米二氧化钛和水制备得到，所述水优选为去离子水。在本发明中，所述硅藻土的粒径优选为300～1500目，更优选为800～1250目。在本发明中，所述硅藻土和纳米二氧化钛的质量比优选为100：(2～12)，更优选为100：(4～10)，最优选为100：(5～9)。在本发明中，所述硅藻土和水的质量比优选为100：(150～250)，更优选为100：(180～220)。在本发明中，所述硅藻土的制备方法为：
以重量份计，称取去离子水200份，分散剂0.3份，硅藻土100份，掺氮纳米TiO2 3～9份，依次加入分散罐中，高速分散20～40min，制得硅藻土/纳米TiO2复合料浆。
在本发明中，所述掺氮纳米TiO2的制备方法为：
将氢氧化钠溶液逐滴加入到硫酸氧钛溶液中，至PH值为6～8，得到白色正钛酸前驱体，用去离子水洗涤，直至用5％的氯化钡检测不到硫酸根离子存在。按照Ti/N配比向上述得到的混合液中加入尿素，置于80℃烘箱烘干，研磨，置于马弗炉中，煅烧，保温1h，得到黄色氮掺杂的纳米TiO2粉末。
在本发明中，所述氢氧化钠溶液的浓度优选为1～3mol/L，在本发明中，所述硫酸氧钛溶液的浓度优选为0.5～3mol/L，在本发明中，所述Ti/N配比(摩尔比)优选为1：2～1：6,更优选为1：3～1：5；在本发明中，所述煅烧温度优选为400℃～600℃，更优选为500℃，马弗炉的升温速度优选为10～30℃/min，更优选为15～25℃/min。
在本发明中，所述复合生物胶重量份数优选为10～20份，更优选为12～18份。在本发明中，所述复合生物胶主要包括明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、卡拉胶、分散剂和水。在本发明中，所述复合生物胶中各成分质量含量优选为：明胶2～3％，海藻酸钠8％，瓜尔胶13～14％，卡拉胶20～24％，分散剂3～5％，水45～50％。本发明对明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、卡拉胶、分散剂的来源没有特殊的限制，均可由市场购买获得。在本发明中，所述复合生物胶中的分散剂优选为聚丙烯酸钠盐类分散剂，如可采用科莱恩国际公司提供的Dispersogen4100A型号的分散剂。
。在本发明中，所述复合生物胶是由生物基的环保胶黏剂混合而成，不含任何有机挥发物，绿色环保。
在本发明中，所述复合生物胶的制备方法优选为：
按上述质量含量比例取明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、卡拉胶和水，室温溶胀30min，再加入分散剂，40℃加热搅拌溶解10min制备得到复合生物胶。
在本发明中，所述丙二醇的重量份数优选为0.8～1.0份。本发明对所述丙二醇的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。
在本发明中，所述涂料中的分散剂的重量份数优选为1.3～1.8份，更优选为1.4～1.7份。在本发明中，所述分散剂优选为聚丙烯酸钠盐类分散剂。本发明对所述分散剂的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用科莱恩国际公司提供的Dispersogen4100A型号的分散剂。
在本发明中，所述增稠剂A的重量份数为0.25～0.45份，优选为0.35份。在本发明中，所述增稠剂A优选为羟乙基纤维素增稠剂，分子量优选为2.5万～3.5万，更优选为3万。本发明对所述增稠剂A的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用亚什兰集团提供的HBR250型号的产品。
在本发明中，所述增稠剂B的重量份数为0.18～0.36份，优选为0.27份。在本发明中，所述增稠剂B优选为碱溶胀型增稠剂，本发明对所述增稠剂B的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用上海佳明化学科技有限公司提供的AES-65型号的产品。
在本发明中，所述增稠剂C的重量份数为0.09～0.24份，优选为0.16份。在本发明中，所述增稠剂C优选为疏水改性非离子缔合型增稠剂，本发明对所述增稠剂C的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用罗门哈斯提供的RM2020型号的产品。
在本发明中，所述防腐剂的重量份数为0.05～0.25份，优选为0.08～0.22份。在本发明中，所述防腐剂优选为异噻唑啉酮衍生物类防腐剂，更优选为1,2-苯并异噻唑-3-酮防腐剂，简称BIT防腐剂，不挥发、不含甲醛或甲醛释放物。本发明对所述防腐剂的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用国际特品公司提供的NUOSEPT 491型号的产品。
在本发明中，所述消泡剂的重量份数为0.2～0.6份，优选为0.3～0.5份。在本发明中，所述消泡剂优选为矿物油疏水气相白炭黑和/或金属皂类型消泡剂。本发明对所述消泡剂的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用诺普科公司提供的NXZ型号的产品。
在本发明中，所述颜填料的重量份数优选为28～40份。在本发明中，所述颜填料优选包括钛白粉和重钙粉。在本发明中，所述钛白粉和重钙粉的质量比优选为(3～10)：(20～38)，更优选为(4～8)：(22～36)。在本发明中，所述钛白粉优选为金红石型钛白粉，粒径优选小于1μm，在水性体系中分散性好。本发明对所述金红石型钛白粉的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用四川龙蟒钛业股份有限公司生产的LR-972型号产品。在本发明中，所述重钙粉的粒径优选为800～2500目，更优选为1200～2000目。
在本发明中，所述多功能助剂的重量份数优选为0.1～0.3份，更优选为0.14～0.26份。在本发明中，所述多功能助剂优选为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。在本发明中，所述多功能助剂在调漆阶段加入，能够有效稳定PH值，增强增稠剂效能，消除罐中腐蚀，改善罐内效果。本发明对所述多功能助剂的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用美国陶氏公司生产的AMP-95型号的产品。
在本发明中，涂料中所有成分的质量之和为100％，所述水的用量为涂料中去除硅藻土浆料，复合生物胶，丙二醇，分散剂，增稠剂A、B、C，防腐剂，消泡剂，颜填料和多功能助剂后的剩余质量百分数。本发明对所述水没有特殊的限制，优选采用去离子水。
在本发明中，所述涂料的制备方法优选为：
(1)将水、丙二醇、分散剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂A依次加入到高速分散机搅拌罐中搅拌均匀，得到混合物；
(2)向所述混合物中加入硅藻土料浆和颜填料研磨分散，得到颜料浆；
(3)向所述颜料浆中加入复合生物胶、多功能助剂，增稠剂B和增稠剂C，分散搅拌均匀，过滤，得到硅藻涂料。
在本发明中，所述步骤(1)中混合搅拌的时间优选为5～10分钟。在本发明中，所述步骤(2)中研磨分散的速度优选为1200～1800转/分，时间优选为20～50分钟。在本发明中，所述步骤(3)中分散搅拌的速度优选为300～400转/分，时间优选为10～25分钟。在本发明中，制备得到的涂料细度优选＜50μm。
在本发明中，所述硅藻土料浆，复合生物胶，分散剂，增稠剂A、B、C，防腐剂，消泡剂，颜填料，多功能助剂和水的种类和用量比例与上述技术方案一致，在此不再赘述。
本发明提供的涂料施工简单，可以喷涂、滚涂和刷涂，涂刷用量少，性价比高。而且，本发明提供的涂料不含有毒有害物质，绿色环保，具有净化空气、抗菌除臭、湿度调节、吸音降噪等多功能性，具有广阔的市场应用前景。本发明提供的涂料为水性硅藻液态内墙涂料。
本发明以下实施例所用到的原料除掺氮纳米二氧化钛为自制外，其余均为市售商品，硅藻土为吉林省临江硅藻土矿提供的产品，粒度为1250目；分散剂为科莱恩国际有限公司提供的Dispersogen 4100A型号的产品；增稠剂A为亚什兰集团提供的HBR250型号的产品；增稠剂B为上海佳明化学科技有限公司提供的AES-65型号的产品；增稠剂C为罗门哈斯提供的RM2020型号的产品；防腐剂为国际特品公司提供的NUOSEPT 491型号的产品；消泡剂为诺普科公司提供的NXZ型号的产品；钛白粉为四川龙蟒钛业股份有限公司生产的LR-972型号金红石型钛白粉；重钙粉为四平梨树联合功能材料有限公司提供的产品；多功能助剂为美国陶氏公司的AMP-95型号产品。
实施例1
将2mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到1.2mol/L的硫酸氧钛溶液中，至PH值为7，得到白色正钛酸前驱体，用去离子水洗涤，直至用5％的氯化钡检测不到硫酸根离子存在。按Ti/N摩尔比为1/4加入尿素，置于80℃烘箱烘干，研磨，置于马弗炉中，以20℃/min的速度升温至500℃，保温时间为1h，得到氮掺杂的纳米TiO2粉末。
按重量称取去离子水200份，分散剂0.3份，硅藻土100份，掺氮纳米TiO2 3～9份，依次加入分散罐中，高速分散20～40min，制得硅藻土/纳米TiO2复合料浆。
按比例取明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、卡拉胶和水，室温溶胀30min，再加入分散剂，40℃加热搅拌溶解10min制备得到复合生物胶，各成分质量含量为：明胶2.5％，海藻酸钠8％，瓜尔胶13.5％，卡拉胶22％，分散剂4％，水50％。
将水、丙二醇、分散剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂A加入高速分散机搅拌罐中搅拌分散5分钟；慢速搅拌下，加入钛白粉、硅藻土/TiO2复合浆料、重钙粉，提高转速到1200r/min研磨分散30分钟；调整转速约300r/min，加入生物胶、多功能助剂、增稠剂B和增稠剂C，分散搅拌10分钟，过滤得到细度小于50微米的水性硅藻液态内墙涂料。
涂料的成分为(质量含量)：丙二醇0.9％，分散剂1.3％，防腐剂0.08％，消泡剂0.2％，增稠剂A 0.3％，钛白粉5％，硅藻土/纳米TiO2复合料浆36％，重钙粉27％，多功能助剂0.2％，复合生物胶12％，增稠剂B 0.25％，增稠剂C 0.14％，余量为去离子水。
实施例2
按照实施例1的方法制备得到涂料。
与实施例1不同的是，涂料的成分为(质量含量)：丙二醇1.0％，分散剂1.6％，防腐剂0.1％，消泡剂0.3％，增稠剂A0.35％，钛白粉6％，硅藻土/纳米TiO2复合料浆45％，重钙粉21.5％，多功能助剂0.2％，生物胶15％，增稠剂B 0.3％，增稠剂C 0.15％，余量为去离子水。
实施例3
按照实施例1的方法制备得到涂料。
与实施例1不同的是，涂料的成分为(质量含量)：丙二醇1.1％，分散剂1.8％，防腐剂0.15％，消泡剂0.4％，增稠剂A0.4％，钛白粉5％，硅藻土/纳米TiO2复合料浆54％，重钙粉18％，多功能助剂0.25％，复合生物胶18％，增稠剂B 0.35％，增稠剂C 0.16％，余量为去离子水。
实施例4
按照实施例1的方法制备得到涂料。
与实施例1不同的是，涂料的成分为(质量含量)：丙二醇1.0％，分散剂1.6％，防腐剂0.1％，消泡剂0.3％，增稠剂A0.3％，钛白粉6％，硅藻土/纳米TiO2复合料浆45％，重钙粉23％，多功能助剂0.2％，复合生物胶12％，增稠剂B 0.25％，增稠剂C 0.16％，余量为去离子水。
实施例5
按照实施例1的方法制备得到涂料。
与实施例1不同的是，涂料的成分为：丙二醇1.0％，分散剂1.6％，防腐剂0.1％，消泡剂0.3％，增稠剂A0.3％，钛白粉6％，硅藻土/纳米TiO2复合料浆54％，重钙粉20％，多功能助剂0.2％，生物胶12％，增稠剂B0.25％，增稠剂C 0.16％，余量为去离子水。
本发明实施例制备得到的涂料，其常规性能按照GB/T 9756-2009《合成树脂乳液内墙涂料》标准检测，检测项目包括容器中状态、低温稳定性、施工性、涂膜外观、干燥时间、耐碱性、对比率、耐洗刷性，检测结果均满足标准中合格品的技术指标要求。净化甲醛性参考JC/T1074-2008《空气净化功能涂覆材料净化性能》标准中的检测方法，实施例1～5制得涂料产品的甲醛净化效率均大于75％，分别为75％，78％，81％，79％，82％。涂料有害物质限量根据GB 18582-2008《建筑材料有害物质限量内墙涂料》进行检测，包括挥发性有机化合物含量(VOC)、游离甲醛和苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和，检测结果均未检出。
由以上实施例可知，本发明提供了一种涂料，以重量份计，包括：30～60份的硅藻土料浆；10～20份的复合生物胶；0.6～1.2份的丙二醇；1.3～1.8份的分散剂；0.25～0.45份的增稠剂A；0.05～0.25份的防腐剂；0.2～0.6份的消泡剂；24～45份的颜填料；0.1～0.3份的多功能助剂；0.18～0.36份增稠剂B；0.09～0.24份增稠剂C；水。与现有技术相比，本发明提供的硅藻液态涂料是以明胶、海藻酸钠、瓜尔胶、卡拉胶混合而成的生物胶作为基料，这种生物胶不含甲醛等有害物质，VOC含量为零，使本发明提供的硅藻液态涂料VOC排放趋于零。采用生物胶作为基料，避免了乳液干燥成膜后影响硅藻土孔隙的吸附特性，提供的硅藻涂料具有优异的甲醛净化功能。另外，本发明提供的涂料施工简单、用量较少、性价比高。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种涂料，以重量份计，成分为：
10～20份的复合生物胶，所述复合生物胶的成分为：明胶1～4wt％，海藻酸钠7～9wt％，瓜尔胶12～15wt％，卡拉胶18～26wt％，分散剂2～6wt％，水40～55wt％；
30～60份的硅藻土料浆，所述硅藻土料浆中含有硅藻土和掺氮纳米二氧化钛；
0.6～1.2份的丙二醇；
1.3～1.8份的分散剂；
0.25～0.45份的增稠剂A，所述增稠剂A为羟乙基纤维素醚类增稠剂；
0.18～0.36份增稠剂B，所述增稠剂B为碱溶胀型增稠剂；
0.09～0.24份增稠剂C，所述增稠剂C为疏水改性非离子缔合型增稠剂；
0.05～0.25份的防腐剂；
0.2～0.6份的消泡剂；
24～45份的颜填料；
0.1～0.3份的多功能助剂，所述多功能助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；
水。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述硅藻土料浆的制备方法为：
以重量份计，称取去离子水200份，分散剂0.3份，硅藻土100份，掺氮纳米TiO2 3～9份，依次加入分散罐中，高速分散20～40min，制得硅藻土料浆。
3.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述颜填料为钛白粉和重钙粉。
4.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述钛白粉和重钙粉的质量比为(3～10)：(20～38)。
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