CN107022267A - 一种水性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水性涂料及其制备方法，以重量计，所述水性涂料包含：柔性丙烯酸共聚物乳液34~38份、润湿剂0.1~0.2份、消泡剂0.3~0.5份、抗冻剂1~1.2份、流平剂1~1.2份、杀菌防腐剂0.5~1份、增稠剂0.5~1份、颜料10~15份、pH调节剂0.5~1份、分散剂1~2份、填料30~40份、水5~15份。本发明的水性涂料防水性能显著提升，柔性好、干燥速度快，各项性能优异。

Description

一种水性涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于墙面涂料技术领域，具体涉及一种防水性能优异的水性涂料及其制备方法。
背景技术
水性涂料是用水作为分散介质和稀释剂的涂料，与有机溶剂型的涂料相比，水性涂料节约了大量的有机材料资源，大大减少了有机溶剂挥发对大气的污染和施工过程中的火灾危险。水是地球上极其丰富的资源，其取用方便，成本低廉，作为涂料中的溶剂使用，不会对水资源产生破坏或减少。因此水性涂料既减少了挥发性有机溶剂的排放，又可节省资源、能源，同时方便运输和贮藏。而且水性涂料干燥快、易施工、易修补、易清洁。随着人们的环保意识的增强，水性涂料的使用量逐年增多，将逐渐成为现代涂料工业发展的主流方向。
目前市场上使用的水性涂料，大多存在防水性能较差，成膜时干燥时间长，涂抹弹性容易老化，坚硬度不好，不能有效保护墙面粉刷底层的强度，从而产生墙面开裂、脱落，不仅影响建筑物美观，而且墙面开裂导致墙面漏水等问题，同时水溶性涂料易遭受生物破坏，现有的水溶性涂料大多易于出现霉变，给使用者带来诸多不便。因此，需要对水性涂料的配方进行改进，以优化其防水性、以及其它方面的性能。
发明内容
为解决上述技术问题，发明人在现有水性涂料配方的基础上进行改进研究，发现采用防水性能优异、柔韧性好的聚丙烯酸乳液，配合润湿剂、消泡剂以及其它辅料，能够获得一种防水性能显著提升，柔性好、干燥速度快的新型防水涂料，从而完成本发明。
因此，在一个方面，本发明提供了一种水性涂料，以重量计，所述水性涂料包含：柔性丙烯酸共聚物乳液34~38份、润湿剂0.1~0.2份、消泡剂0.3~0.5份、抗冻剂1~1.2份、流平剂1~1.2份、杀菌防腐剂0.5~1份、增稠剂0.5~1份、颜料10~15份、pH调节剂0.5~1份、分散剂1~2份、填料30~40份、水5~15份。
在优选的实施方式中，以重量计，所述水性涂料包含：柔性丙烯酸共聚物乳液35.1份、润湿剂0.15份、消泡剂0.35份、抗冻剂1份、流平剂1份、杀菌防腐剂0.8份、增稠剂0.5份、颜料12.4份、pH调节剂0.5份、分散剂1.5份、填料36.5份、水10份。
在本发明中，所述柔性丙烯酸共聚物乳液可以采用具有优异柔韧性和抗开裂性的丙烯酸共聚物乳液，优选高固含量、低玻璃花温度的乳液，例如，天坝2000乳液。相较于现有技术中常用的普通苯丙乳液，在防水功能方面取得了改进。
本发明的润湿剂优选采用低泡性能的润湿剂烷基聚氧乙烯醚，例如润湿剂407，透明黄色液体，在配方中与其它成分配合使用，具有一定的消泡和抑泡效果，同时可改善产品的流平性能；本发明的消泡剂采用矿物油消泡剂，由矿物油、疏水二氧化硅以及分散剂组成，消泡能力强，易与其它配料混合，在成膜过程中不会引起副反应，与润湿剂配合使用能达到更好的润湿效果。
本发明采用的抗冻剂无特别限制，例如，可以使用乙二醇、乙醚、甲醇、乙醇等，优选乙二醇。
本发明采用的流平剂无特别限制，例如，可以使用流平剂2020、流平剂202、迪高450流平剂，优选流平剂2020。
本发明采用的杀菌防腐剂优选由罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE组成，即是天然杀菌剂和无机杀菌剂，采用天然杀菌剂和无机杀菌剂混合使用，可有效地抑制霉菌的产生，抑菌效果持久，既避免了单纯使用天然杀菌剂所存在的稳定性差的问题或单独使用有机杀菌剂带来的污染及单独使用无机抗菌剂的高成本问题。优选地，所述罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE的重量比为1:1
本发明采用的增稠剂优选水性缔合的聚氨酯增稠剂，例如科莱恩增稠剂TK168。
本发明的颜料可以采用钛白粉，例如金红石型钛白粉，其遮盖效果好、易分散。
本发明采用的pH调节剂优选AMP-95，AMP-95是一种多功能胺助剂，调节乳液胶黏剂的pH值很稳定，还有湿润、分散的作用。
本发明采用的填料可以为重质碳酸钙、高岭土、硅灰石，优选重质碳酸钙。
在另一个方面，本发明还提供了上述水性涂料的制备方法，所述方法包括：将水、抗冻剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌防腐剂、pH调节剂、颜料、填料以1000~2000转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至800~1000转/分钟，加入柔性丙烯酸共聚物乳液、流平剂、增稠剂，继续搅拌20分钟，即得。
相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明的水性涂料采用防水性能优异、柔韧性好的聚丙烯酸乳液，配合润湿剂、消泡剂以及其它辅料，所获得的水性涂料防水性能显著提升，柔性好、成膜干燥时间短、坚硬度好，同时还具有很好的延伸性能，涂展效果好。并且制备方法简单，不需要特殊处理设备，成本低廉。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1
采用以下配方制备水性涂料：
天坝2000乳液 35.1千克；
润湿剂407 0.15千克；
矿物油消泡剂 0.35千克；
乙二醇 1千克；
流平剂2020 1千克；
罐内防腐BIT 0.4千克；
室外防腐KATHONLXE 0.4千克；
科莱恩增稠剂TK168 0.5千克；
金红石型钛白粉 12.4千克；
AMP-95 0.5千克；
分散剂 1.5千克；
重质碳酸钙 36.5千克；
水 10千克。
将水、乙二醇、分散剂、润湿剂407、矿物油消泡剂、罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE、AMP-95、金红石型钛白粉、重质碳酸钙以1000转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至800转/分钟，加入天坝2000乳液、流平剂2020、科莱恩增稠剂TK168，继续搅拌20分钟，即得。
实施例2
采用以下配方制备水性涂料：
天坝2000乳液 36千克；
润湿剂407 0.16千克；
矿物油消泡剂 0.4千克；
乙二醇 1千克；
迪高450流平剂 1千克；
罐内防腐BIT 0.35千克；
室外防腐KATHONLXE 0.35千克；
科莱恩增稠剂TK168 0.7千克；
金红石型钛白粉 10千克；
AMP-95 0.5千克；
分散剂 1千克；
高岭土 36.5千克；
水 12千克。
将水、乙二醇、分散剂、润湿剂407、矿物油消泡剂、罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE、AMP-95、金红石型钛白粉、高岭土以2000转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至1000转/分钟，加入天坝2000乳液、迪高450流平剂、科莱恩增稠剂TK168，继续搅拌20分钟，即得。
实施例3
采用以下配方制备水性涂料：
天坝2000乳液 38千克；
润湿剂407 0.2千克；
矿物油消泡剂 0.4千克；
乙二醇 1.2千克；
流平剂2020 1.2千克；
罐内防腐BIT 0.5千克；
室外防腐KATHONLXE 0.5千克；
科莱恩增稠剂TK168 1千克；
金红石型钛白粉 13.2千克；
AMP-95 0.7千克；
分散剂 1.1千克；
重质碳酸钙 37.6千克；
水 5千克。
将水、乙二醇、分散剂、润湿剂407、矿物油消泡剂、罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE、AMP-95、金红石型钛白粉、重质碳酸钙以1500转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至900转/分钟，加入天坝2000乳液、流平剂2020、科莱恩增稠剂TK168，继续搅拌20分钟，即得。
实施例4
采用以下配方制备水性涂料：
天坝2000乳液 34千克；
润湿剂407 0.13千克；
矿物油消泡剂 0.3千克；
乙二醇 1.1千克；
流平剂202 1千克；
罐内防腐BIT 0.35千克；
室外防腐KATHONLXE 0.35千克；
科莱恩增稠剂TK168 0.5千克；
金红石型钛白粉 12千克；
AMP-95 0.5千克；
分散剂 1.8千克；
重质碳酸钙 26千克；
硅灰石 10千克；
水 12.3千克。
将水、乙二醇、分散剂、润湿剂407、矿物油消泡剂、罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE、AMP-95、金红石型钛白粉、重质碳酸钙、硅灰石以1000转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至800转/分钟，加入天坝2000乳液、流平剂202、科莱恩增稠剂TK168，继续搅拌20分钟，即得。
对比例1
采用以下配方制备水性涂料：
市售苯丙乳液 35.1千克；
润湿剂407 0.15千克；
矿物油消泡剂 0.35千克；
乙二醇 1千克；
流平剂2020 1千克；
罐内防腐BIT 0.4千克；
室外防腐KATHONLXE 0.4千克；
科莱恩增稠剂TK168 0.5千克；
金红石型钛白粉 12.4千克；
AMP-95 0.5千克；
分散剂 1.5千克；
重质碳酸钙 36.5千克；
水 10千克。
将水、乙二醇、分散剂、润湿剂407、矿物油消泡剂、罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE、AMP-95、金红石型钛白粉、重质碳酸钙以1000转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至800转/分钟，加入市售苯丙乳液、流平剂2020、科莱恩增稠剂TK168，继续搅拌20分钟，即得。
对比例2
采用以下配方制备水性涂料：
市售苯丙乳液 35.1千克；
润湿剂407 0.25千克；
矿物油消泡剂 0.7千克；
乙二醇 1千克；
流平剂2020 1千克；
罐内防腐BIT 0.4千克；
室外防腐KATHONLXE 0.4千克；
科莱恩增稠剂TK168 0.5千克；
金红石型钛白粉 12.4千克；
AMP-95 0.5千克；
分散剂 1.5千克；
重质碳酸钙 36.5千克；
水 10千克。
将水、乙二醇、分散剂、润湿剂407、矿物油消泡剂、罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE、AMP-95、金红石型钛白粉、重质碳酸钙以1000转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至800转/分钟，加入市售苯丙乳液、流平剂2020、科莱恩增稠剂TK168，继续搅拌20分钟，即得。
实验实施例1
依据《JC/T864-2000聚合物乳液防水涂料》的要求，对实施例1-4和对比例1-2的水性涂料的性能指标进行测定，结果列于下表1：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
固含量%（标准≧65%） 72.3% 69.2% 70.5% 68.1% 66.0% 67.5%
表干时间（标准≦4h） 2.89h 3.25h 3.27h 3.54h 4.50h 4.15h
实干时间（标准≦8h） 6.75h 7.42h 7.36h 7.77h 8.32h 8.05h
拉伸强度（标准≧1.0MPa） 1.4 MPa 1.3 MPa 1.3 MPa 1.2 MPa 0.8 MPa 0.9 MPa
断裂伸长率（标准≧300%） 420% 400% 410% 390% 300% 310%
~10℃低温柔性，Ф10棒 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 有裂纹 无裂纹
不透水性，0.3MPa，30min 通过 通过 通过 通过 通过 通过
实验实施例2
为验证本发明的水性涂料的防水性能，进行以下实验：
分别将实施例1-4、对比例1-2的水性涂料涂抹在试验墙上，风干后用喷头每4小时喷淋500g/m2水，持续7天。试验期结束后，本发明实施例1-4的涂料无明显变化，而对比例1、对比例2出现水泡、开裂，尤其对比例1开裂严重。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应该了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (10)

1.一种水性涂料，其特征在于，以重量计，所述水性涂料包含：柔性丙烯酸共聚物乳液34~38份、润湿剂0.1~0.2份、消泡剂0.3~0.5份、抗冻剂1~1.2份、流平剂1~1.2份、杀菌防腐剂0.5~1份、增稠剂0.5~1份、颜料10~15份、pH调节剂0.5~1份、分散剂1~2份、填料30~40份、水5~15份。
2.如权利要求1所述的水性涂料，其特征在于，以重量计，所述水性涂料包含：柔性丙烯酸共聚物乳液35.1份、润湿剂0.15份、消泡剂0.35份、抗冻剂1份、流平剂1份、杀菌防腐剂0.8份、增稠剂0.5份、颜料12.4份、pH调节剂0.5份、分散剂1.5份、填料36.5份、水10份。
3.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述柔性丙烯酸共聚物乳液为天坝2000乳液。
4.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述润湿剂为润湿剂407，所述消泡剂为矿物油消泡剂。
5.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述杀菌防腐剂由罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE组成，优选地，所述罐内防腐BIT和室外防腐KATHONLXE的重量比为1:1。
6.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
7.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述颜料为钛白粉，优选金红石型钛白粉。
8.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述pH调节剂为AMP-95。
9.如权利要求1或2所述的水性涂料，其特征在于，所述填料为重质碳酸钙、高岭土、硅灰石或它们的混合物，优选重质碳酸钙。
10.权利要求1-9中任一项所述的水性涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将水、抗冻剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌防腐剂、PH调节剂、颜料、填料以1000~2000转/分钟的转速打磨分散15分钟，然后将转速降低至800~1000转/分钟，加入柔性丙烯酸共聚物乳液、流平剂、增稠剂，继续搅拌20分钟，即得。
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