CN107083128A - 一种新型高性能醋丙环保内墙涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型高性能醋丙环保内墙涂料及其制备方法，其特征在于，由下列组分组成：水25.00-40.00重量份,润湿剂0.05-0.10重量份,分散剂0.40-0.60重量份,消泡剂0.30-0.40重量份，纤维素醚0.50-0.60重量份，成膜助0.90-1.10重量份钛白粉3.00-3.50重量份，重质碳酸钙36.00-39.00重量份，煅烧高岭8.00-10.00重量份，高分子聚合物8.50-9.50重量份，防冻剂0.90-1.20重量份，功能助剂0.10-0.30重量份，杀菌剂0.15-0.30重量份,pH调节剂0.01-0.10重量份。本发明新型高性能醋丙环保内墙涂料能够在低至-18℃的检测条件下测试3循环而不被冻坏，给北方市场寒冷季节货物运输提供了有力保障，更适合大量流通；醋丙体系，产品气味比苯丙气味更柔和。

Description

一种新型高性能醋丙环保内墙涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型高性能醋丙环保内墙涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，具体涉及内墙涂料技术领域。
背景技术
中国涂料行业年销售额达到近千亿规模，为世界第一大涂料市场。而在整体的销售份额中，高性价比的低端产品占据主要市场。乳胶漆是当今大部分建筑墙面处理最后工序必须的基本建材，墙面大面积刷白色乳胶漆，即不显过度奢华，又不乏低调时尚。而如何提升低端产品（合格品）的性能，使墙壁真正被装饰、被保护，是我们不断努力的方向之一。
如何提升低端乳胶漆产品的综合性能，如漆膜白度、漆膜手感、漆膜耐擦洗的性能保障，如涂料的气味、施工性能的提升，如运输过程中抗低温的能力（不被冻坏），都需要技术工作者不断去改善。通过多种功能性材料的合理复配和配方优化设计，能够在低端成本控制范围内，实现漆膜白度、手感、耐擦洗性能以及罐内抗低温性能等的共同提升。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种新型高性能醋丙环保内墙涂料及其制备方法，所得产品能够满足内墙涂料运输过程中-18℃的严苛条件，罐内及施工过程中的气味柔和，产品环保健康，不含APRO，漆膜干燥后白度高、手感柔滑、耐擦洗超过同档次其他产品50%以上。当前市面流通低端产品以苯丙乳液为主，同苯丙乳液相比，醋丙乳液具有气味低易被接受的优点，且能够提升漆膜白度，使漆膜更加柔滑，但耐水、耐碱、耐擦洗以及干湿擦掉粉性能较差。本发明选用全新型内墙用低气味醋酸乙烯/丙烯酸酯类共聚物乳液为成膜物质，该乳液采用独有的自交联技术，通过聚合进入聚合物主链并产生交联，性能上突破了常规醋丙乳液耐水、耐碱、耐擦洗以及干湿擦掉粉性能差的缺点，同时保留了醋丙气味低易被接受的优势。其VOC含量低，兼备不含APEO（烷基酚聚氧乙烯醚类化合物）和游离甲醛等特性。主要骨架填料选用4000目煅烧高岭土和700目以上的重质碳酸钙，协同有效间隔钛白粉提升漆膜遮盖力的同时，整体填料白度高、吸油量适中，有利于提升漆膜白度和手感。为提升产品的低温稳定性，选用乙二醇和具有抗冻功能的表面活性剂进行复配。基于以上作用的合理搭配，产品性能能够满足预设的要求。
根据本发明的一个方面，其提供了一种新型高性能醋丙环保内墙涂料，其特征在于它由下列组分组成
水 25.00-40.00重量份
润湿剂 0.05-0.10重量份
分散剂 0.40-0.60重量份
消泡剂 0.30-0.40重量份
纤维素醚 0.50-0.60重量份
成膜助剂 0.90-1.10重量份
钛白粉 3.00-3.50重量份
重质碳酸钙 36.00-39.00重量份
煅烧高岭土 8.00-10.00重量份
高分子聚合物 8.50-9.50重量份
防冻剂 0.90-1.20重量份
功能助剂 0.10-0.30重量份
杀菌剂 0.15-0.30重量份
pH调节剂 0.01-0.10重量份
所述润湿剂为非离子的表面活性剂，非限制性的实例包括DOW公司的ECOSURF™ EH-9；
所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂，低发泡性并且改善涂料的流动性，具有稳定浆料粘度的优异性能，非限制性的实例包括诺普科公司的SN5040；
所述消泡剂为能在水相中分散的矿物油类型，非限制性的实例包括Rhodia公司的DF681F；
所述纤维素醚为防酶型中高粘度的羟乙基纤维素醚，在乳胶漆中作增稠剂，成本较低，且保证产品的粘度稳定性，1%水溶液，Brookfield粘度：1500-2500mPa·s，非限制性的实例包括ASHLAND公司的Natrosol™ 250 HBR；
所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯；
所述钛白粉为金红石型，优选为硫酸法生产的，因为性价比高；
所述重质碳酸钙为700-1250目，白度较高，吸油量适中；
所述煅烧高岭土为4000目，白度≥93.5，遮盖力强，易分散；
所述高分子聚合物乳液为醋丙类型，固含量为52%±1，最低成膜温度约15℃，无APEO及游离甲醛，非限制性的实例包括巴德富公司的RS‐639W；
所述防冻剂为工业乙二醇；
所述功能助剂不含APEO和溶剂,能够提高乳胶漆的冻融稳定性,沸点在400℃以上，非限制性的实例包括罗地亚公司的抗冻融稳定剂FT-100；
所述杀菌剂为卡松+BIT类型(化学名 1，2-苯并异噻唑啉-3-酮)；
所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
根据本发明的另一方面，其提供了一种所述新型高性能醋丙环保内墙涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
制备新型高性能醋丙内墙涂料，即在带有搅拌装置的容器中，加入上述的水，边搅拌边依次投入纤维素醚、pH调节剂、润湿剂、分散剂、消泡剂（添加配方用量的一半）、成膜助剂、防冻剂、功能助剂等原材料，搅拌均匀后，在搅拌状态下加入钛白粉、煅烧高岭土、重质碳酸钙，以1200转/分钟转速分散15-20分钟；
最后在600转/分钟转速下投入高分子聚合物、杀菌剂、消泡剂（添加配方用量的一半），搅拌15分钟，即得一种新型高性能醋丙内墙涂料。
本发明选用的高分子聚合物为全新型内墙用低气味醋酸乙烯/丙烯酸酯类共聚物乳液，该乳液采用独有的自交联技术，通过聚合进入聚合物主链并产生交联，性能上突破了醋丙乳液耐水、耐碱、耐擦洗以及干湿擦掉粉性能差的缺点，同时保留了醋丙气味低易被接受的优点。其VOC含量低，兼备不含APEO（烷基酚聚氧乙烯醚类化合物）和游离甲醛等特性。
本发明选用的骨架填料为4000目煅烧高岭土和700目以上的重质碳酸钙，其中煅烧高岭土的吸油量控制在70%以下，重质碳酸钙的吸油量控制在25%以下，协同有效间隔钛白粉提升漆膜遮盖力的同时，整体填料白度高、吸油量适中，既能够提升漆膜白度和手感，又不会因粉体吸油量过高影响产品的耐擦洗性能。
本发明选用的功能助剂为不含APEO和溶剂，能够提高乳胶漆冻融稳定性的表面活性剂，沸点在400℃以上，通过微量的添加量，能够与乙二醇进行有效复配，协同提升产品的低温稳定性，产品依照GB/T 9268-2008 A法中的循环进行测试，将-5℃更改为-18℃，3循环后产品无硬块，罐内状态良好。
本发明的有益效果是：
常规内墙低档产品只能够通过GB/T 9268-2008 A法中-5℃低温稳定性测试，本发明能够在低至-18℃的检测条件下测试3循环而不被冻坏，给北方市场寒冷季节货物运输提供了有力保障，更适合大量流通；醋丙体系，产品气味比苯丙气味更柔和；优选环保材料（如高分子聚合物乳液、润湿剂等），产品不含APEO，使用更放心；骨架材料的白度和吸油量控制，提升漆膜白度和手感的同时，也提升了产品的耐洗刷性能，使产品应用后更易擦洗。低温稳定性测试依据：依据GB/T 9268-2008 A法进行样品制备，然后将样品罐置于-18℃条件下保持18h，转至23±2℃条件下保持6h，为1次循环，经3次循环后，搅拌均匀，试样无硬块、凝聚及分离现象。漆膜白度测试依据：在白纸卡（反射率为 80±2%）上用 200um 湿膜制备器对涂料进行制膜，于50℃烘箱中干燥20分钟，用经校准过的白度测定仪（型号：YQ-Z-488，生产商：杭州轻通仪器开发公司）测定样板漆膜上三个点的白度，取平均值，即为样板的白度测定值，本发明测定白度＞90%，同比测试市面低端产品，白度一般为85%-88%。耐洗刷性测试依据：依据GB/T 9266-2009检测方法进行测定，本发明测定耐洗刷性为784次，同比测试市面低端产品，耐洗刷性仅有300-400次，差异悬殊。
具体实施方式
下面通过多个实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
本发明的新型高性能醋丙内墙涂料制备方法，首先按重量比例称取本发明的涂料配方的以下组分：水36.9份、纤维素醚（Natrosol™ 250 HBR）0.56份、pH调节剂（AMP-95）0.05份、润湿剂（EH-9）0.06份、分散剂（SN-5040）0.45份、消泡剂（DF681F）0.3份、成膜助剂（TEXANOL）0.96份、防冻剂（乙二醇）1.12份、功能助剂（FT-100）0.15份、高分子聚合物乳液（RS-639W）9.0份、杀菌剂（ROCIME 631）0.2份、金红石型钛白粉（R-996）3.25份、重质碳酸钙（GF110）38.0份、煅烧高岭土（DG-80）9.0份。
然后按以下步骤进行操作：
低速搅拌条件下依次将水36.9份、纤维素醚0.56份、pH调节剂0.05份加入分散缸内，形成混合物；
低速搅拌下，依次将润湿剂0.06份、分散剂0.45份、消泡剂0.15份、成膜助剂0.96份、防冻剂1.12份、功能助剂0.15份加入分散缸内，搅拌均匀；
中速搅拌下，依次将金红石型钛白粉3.25份、重质碳酸钙38.0份、煅烧高岭土9.0份加入分散缸内，进行高速分散研磨，直至混合物研磨细度至≤60微米，转为低速搅拌；
低速搅拌条件下分别加入高分子聚合物乳液9.0份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.15份。
将上一步骤形成的混合物低速搅拌5分钟； 将上一步骤形成的混合物进行过滤处理，则制得所需高性能醋丙内墙涂料。 然后对本实施例所制备的涂料性能进行测试，测试结果如下：①涂料-18℃低温稳定性测试，通过；②涂料白度测试，91.7%；③涂料耐洗刷性测试，793次。
实施例2
本发明的新型高性能醋丙内墙涂料制备方法，首先按重量比例称取本发明的涂料配方的以下组分：水36.6份、纤维素醚（Natrosol™ 250 HBR）0.55份、pH调节剂（AMP-95）0.1份、润湿剂（EH-9）0.07份、分散剂（SN-5040）0.42份、消泡剂（DF681F）0.3份、成膜助剂（TEXANOL）0.98份、防冻剂（乙二醇）1.15份、功能助剂（FT-100）0.13份、高分子聚合物乳液（RS-639W）9.2份、杀菌剂（ROCIME 631）0.2份、金红石型钛白粉（R-996）3.2份、重质碳酸钙（GF110）38.5份、煅烧高岭土（DG-80）8.6份。然后按以下步骤进行操作：
低速搅拌条件下依次将水36.6份、纤维素醚0.55份、pH调节剂0.1份加入分散缸内，形成混合物；
低速搅拌下，依次将润湿剂0.07份、分散剂0.42份、消泡剂0.15份、成膜助剂0.98份、防冻剂1.15份、功能助剂0.13份加入分散缸内，搅拌均匀；
中速搅拌下，依次将金红石型钛白粉3.2份、重质碳酸钙38.5份、煅烧高岭土8.6份加入分散缸内，进行高速分散研磨，直至混合物研磨细度至≤60微米，转为低速搅拌；
低速搅拌条件下分别加入高分子聚合物乳液9.2份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.15份。
将上一步骤形成的混合物低速搅拌5分钟； 将上一步骤形成的混合物进行过滤处理，则制得所需高性能醋丙内墙涂料。 然后对本实施例所制备的涂料性能进行测试，测试结果如下：① 涂料-18℃低温稳定性测试，通过；②涂料白度测试，91.4%；③涂料耐洗刷性测试，806次。
实施例3
本发明的新型高性能醋丙内墙涂料制备方法，首先按重量比例称取本发明的涂料配方的以下组分：水38.09份、纤维素醚（Natrosol™ 250 HBR）0.52份、pH调节剂（AMP-95）0.05份、润湿剂（EH-9）0.08份、分散剂（SN-5040）0.42份、消泡剂（DF681F）0.3份、成膜助剂（TEXANOL）0.97份、防冻剂（乙二醇）1.13份、功能助剂（FT-100）0.16份、高分子聚合物乳液（RS-639W）8.7份、杀菌剂（ROCIME 631）0.2份、金红石型钛白粉（R-996）3.18份、重质碳酸钙（GF110）37.0份、煅烧高岭土（DG-80）9.2份。然后按以下步骤进行操作：
低速搅拌条件下依次将水38.09份、纤维素醚0.52份、pH调节剂0.05份加入分散缸内，形成混合物；
低速搅拌下，依次将润湿剂0.08份、分散剂0.42份、消泡剂0.15份、成膜助剂0.97份、防冻剂1.13份、功能助剂0.16份加入分散缸内，搅拌均匀；
中速搅拌下，依次将金红石型钛白粉3.18份、重质碳酸钙37.0份、煅烧高岭土9.2份加入分散缸内，进行高速分散研磨，直至混合物研磨细度至≤60微米，转为低速搅拌；
低速搅拌条件下分别加入高分子聚合物乳液8.7份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.15份。
将上一步骤形成的混合物低速搅拌5分钟； 将上一步骤形成的混合物进行过滤处理，则制得所需高性能醋丙内墙涂料。 然后对本实施例所制备的涂料性能进行测试，测试结果如下：①涂料-18℃低温稳定性测试，通过；②涂料白度测试，92.3%；③涂料耐洗刷性测试，735次。
实施例4
本发明的新型高性能醋丙内墙涂料制备方法，首先按重量比例称取本发明的涂料配方的以下组分：水39.76份、纤维素醚（Natrosol™ 250 HBR）0.52份、pH调节剂（AMP-95）0.05份、润湿剂（EH-9）0.08份、分散剂（SN-5040）0.4份、消泡剂（DF681F）0.3份、成膜助剂（TEXANOL）0.98份、防冻剂（乙二醇）1.18份、功能助剂（FT-100）0.13份、高分子聚合物乳液（RS-639W）8.5份、杀菌剂（ROCIME 631）0.2份、金红石型钛白粉（R-996）3.4份、重质碳酸钙（GF110）36.5份、煅烧高岭土（DG-80）8.0份。然后按以下步骤进行操作：
低速搅拌条件下依次将水39.76份、纤维素醚0.52份、pH调节剂0.05份加入分散缸内，形成混合物；
低速搅拌下，依次将润湿剂0.08份、分散剂0.4份、消泡剂0.15份、成膜助剂0.98份、防冻剂1.18份、功能助剂0.13份加入分散缸内，搅拌均匀；
中速搅拌下，依次将金红石型钛白粉3.4份、重质碳酸钙36.5份、煅烧高岭土8.0份加入分散缸内，进行高速分散研磨，直至混合物研磨细度至≤60微米，转为低速搅拌；
低速搅拌条件下分别加入高分子聚合物乳液8.5份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.15份。
将上一步骤形成的混合物低速搅拌5分钟；
将上一步骤形成的混合物进行过滤处理，则制得所需高性能醋丙内墙涂料。 然后对本实施例所制备的涂料性能进行测试，测试结果如下：①涂料-18℃低温稳定性测试，通过；②涂料白度测试，91.9%；③涂料耐洗刷性测试，698次。
对比配方（常规苯丙体系相近成本）
对比配方含以下组分：水39.88份、纤维素醚（Natrosol™ 250 HBR）0.58份、pH调节剂（AMP-95）0.1份、润湿剂（EH-9）0.1份、分散剂（KUAIYI）0.5份、消泡剂（DF681F）0.3份、成膜助剂（TEXANOL）1.0份、防冻剂（乙二醇）1.2份、高分子聚合物乳液（RS-959W）9.5份、杀菌剂（ROCIME 631）0.2份、金红石型钛白粉（R-996）3.64份、重质碳酸钙（GF107）23.0份、滑石粉（CMS-666）6.0份、煅烧高岭土（DG-80）7.0份、水洗高岭土（BM P60）7.0份。然后按以下步骤进行操作：
低速搅拌条件下依次将水39.88份、纤维素醚0.58份、pH调节剂0.1份加入分散缸内，形成混合物；
低速搅拌下，依次将润湿剂0.1份、分散剂0.5份、消泡剂0.15份、成膜助剂1.0份、防冻剂1.2份加入分散缸内，搅拌均匀；
中速搅拌下，依次将金红石型钛白粉3.64份、重质碳酸钙23.0份、滑石粉6.0份、煅烧高岭土7.0份、水洗高岭土7.0份加入分散缸内，进行高速分散研磨，直至混合物研磨细度至≤60微米，转为低速搅拌；
低速搅拌条件下分别加入高分子聚合物乳液9.5份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.15份。
将上一步骤形成的混合物低速搅拌5分钟；
将上一步骤形成的混合物进行过滤处理，则制得所需性能对比涂料。 然后对制备的对比涂料性能进行测试，测试结果如下：①涂料-18℃低温稳定性测试，不通过；②涂料白度测试，87.3%；③涂料耐洗刷性测试，372次。

Claims (6)

1.一种新型高性能醋丙环保内墙涂料，其特征在于，由下列组分组成：
水 25.00-40.00重量份
润湿剂 0.05-0.10重量份
分散剂 0.40-0.60重量份
消泡剂 0.30-0.40重量份
纤维素醚 0.50-0.60重量份
成膜助剂 0.90-1.10重量份
钛白粉 3.00-3.50重量份
重质碳酸钙 36.00-39.00重量份
煅烧高岭土 8.00-10.00重量份
高分子聚合物 8.50-9.50重量份
防冻剂 0.90-1.20重量份
功能助剂 0.10-0.30重量份
杀菌剂 0.15-0.30重量份
pH调节剂 0.01-0.10重量份
根据权利要求1所述的新型高性能醋丙环保内墙涂料，其特征在于，由下列组分组成：水36.9份、纤维素醚0.56份、pH调节剂）0.05份、润湿剂0.06份、分散剂0.45份、消泡剂0.3份、成膜助剂0.96份、防冻剂1.12份、功能助剂0.15份、高分子聚合物乳液9.0份、杀菌剂0.2份、金红石型钛白粉3.25份、重质碳酸钙38.0份、煅烧高岭土9.0份。
2.根据权利要求1所述的新型高性能醋丙环保内墙涂料，其特征在于，由下列组分组成：水36.6份、纤维素醚0.55份、pH调节剂0.1份、润湿剂0.07份、分散剂0.42份、消泡剂0.3份、成膜助剂0.98份、防冻剂1.15份、功能助剂0.13份、高分子聚合物乳液9.2份、杀菌剂0.2份、金红石型钛白粉3.2份、重质碳酸钙38.5份、煅烧高岭土8.6份。
3.根据权利要求1所述的新型高性能醋丙环保内墙涂料，其特征在于，由下列组分组成：水38.09份、纤维素醚0.52份、pH调节剂0.05份、润湿剂0.08份、分散剂0.42份、消泡剂0.3份、成膜助剂0.97份、防冻剂1.13份、功能助剂0.16份、高分子聚合物乳液8.7份、杀菌剂0.2份、金红石型钛白粉3.18份、重质碳酸钙37.0份、煅烧高岭土9.2份。
4.根据权利要求1所述的新型高性能醋丙环保内墙涂料，其特征在于，由下列组分组成：水39.76份、纤维素醚0.52份、pH调节剂0.05份、润湿剂0.08份、分散剂0.4份、消泡剂0.3份、成膜助剂0.98份、防冻剂1.18份、功能助剂0.13份、高分子聚合物乳液8.5份、杀菌剂0.2份、金红石型钛白粉3.4份、重质碳酸钙36.5份、煅烧高岭土8.0份。
5.根据权利要求1-5任一权利要求所述的新型高性能醋丙环保内墙涂料，其特征在于，所述润湿剂为非离子的表面活性剂，包括DOW公司的ECOSURF™ EH-9；
所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂，包括诺普科公司的SN5040；
所述消泡剂为能在水相中分散的矿物油类型，包括Rhodia公司的DF681F；
所述纤维素醚为防酶型中高粘度的羟乙基纤维素醚，在乳胶漆中作增稠剂，成本较低，且保证产品的粘度稳定性，1%水溶液，Brookfield粘度：1500-2500mPa·s，包括ASHLAND公司的Natrosol™ 250 HBR；
所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-异丁酸单酯；
所述钛白粉为金红石型；
所述重质碳酸钙为700-1250目；
所述煅烧高岭土为4000目，白度≥93.5；
所述高分子聚合物乳液为醋丙类型，固含量为52%±1，最低成膜温度约15℃，无APEO及游离甲醛，包括巴德富公司的RS‐639W；
所述防冻剂为工业乙二醇；
所述功能助剂包括罗地亚公司的抗冻融稳定剂FT-100；
所述杀菌剂为卡松+BIT类型(1，2-苯并异噻唑啉-3-酮)；
所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
6.一种制备权利要求1-5任一权利要求所述的新型高性能醋丙环保内墙涂料的方法，其特征在于，该过程为：
步骤a，按照上述组分，在低速搅拌条件下依次将水、纤维素醚、pH调节剂加入分散缸内，形成混合物；
步骤b，低速搅拌下，依次将上述组分的润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、防冻剂、功能助剂加入分散缸内，搅拌均匀；
步骤c，中速搅拌下，依次将上述组分的金红石型钛白粉、重质碳酸钙、煅烧高岭土加入分散缸内，进行高速分散研磨，直至混合物研磨细度至≤60微米，转为低速搅拌；
步骤d，低速搅拌条件下分别加入上述组分的高分子聚合物乳液、杀菌剂、消泡剂；
步骤e，将上述步骤d步骤形成的混合物低速搅拌5分钟；
步骤f，将上述步骤e形成的混合物进行过滤处理，则制得所需高性能醋丙内墙涂料。
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