CN107201143A - 一种内墙用环保阻燃涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下原料：水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂、黄原胶、明胶、超细二氧化硅、十二烷基苯磺酸钠、磺酸铵、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、着色剂、紫外光吸收剂、防沉降剂、稳定剂、乙醇和水；其制备方法包括树脂混合液的制备，十二烷基苯磺酸钠和三聚氰胺磷酸盐的混入，磺酸铵和聚磷酸铵的溶解与混入，黄原胶和明胶的溶解与混入，助剂的混入以及超细二氧化硅的分散。本发明提出的涂料安全、环保、干燥速度快、冲击能力强、阻燃性能好、抗老化性能优异，且操作过程简单，各原料混合均匀，制备过程无污染，生产效率高，适用于家居内墙。

Description

一种内墙用环保阻燃涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种内墙用环保阻燃涂料及其制备方法。

背景技术

涂料是与被涂物表面结合，形成一层牢固的连续薄膜，起到装饰和保护被涂物的作用，广泛应用于建筑领域。房屋在建设完成时，内墙表面通常附有水泥砂浆，装修时为了美观会在水泥砂浆表面涂抹腻子粉，再在腻子粉表面涂刷涂料，而且涂料的颜色也可以根据装修风格的不同而改变。根据涂料的形态可分为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料和高固体分涂料，而纯水性涂料虽然安全、环保，但对施工过程中及材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使涂膜产生缩孔，而且生成的涂膜的稳定性和耐水性差、涂膜对基底的覆盖性差；纯溶剂性涂料改善了水性涂料的覆盖性差的问题，同时流平性也有所提高，但纯溶剂性涂料通常会使用甲苯或二甲苯作为溶剂，这种涂料在使用过程中会缓慢散发甲苯或二甲苯，而甲苯和二甲苯都会对人的身体健康造成一定的伤害；粉末涂料和高固体分涂料的生产过程较复杂，存储过程要求较高，对于边角地带的上粉较困难，固化后涂膜缺陷难以掩盖，且施工条件苛刻。

涂料在日常装修中的使用量越来越大，但随着涂料的使用量的加大，暴露出的问题也越来越多。比如，在涂料施工过程中水性涂料干燥速度慢、溶剂性涂料在干燥时味道重，随使用时间的延长墙壁出现变黄、褪色，在发生火灾时涂料会引起二次燃烧加重火势和救援难度等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种内墙用环保阻燃涂料及其制备方法。

一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂46～64份，水性丙烯酸树脂36～58份，黄原胶5～12份，明胶10～18份，超细二氧化硅10～16份，十二烷基苯磺酸钠2～6份，磺酸铵2～4份，聚磷酸铵1～3份，三聚氰胺磷酸盐2～6份，着色剂3～6份，紫外光吸收剂0.2～0.6份，防沉降剂1～3份，稳定剂0.3～0.7份，乙醇15～38份，水40～64份。

优选的，所述的一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂50～60份，水性丙烯酸树脂38～54份，黄原胶6～10份，明胶10～16份，超细二氧化硅12～16份，十二烷基苯磺酸钠2～6份，磺酸铵2～4份，聚磷酸铵1～3份，三聚氰胺磷酸盐2～6份，着色剂3～6份，紫外光吸收剂0.2～0.5份，防沉降剂1～3份，稳定剂0.3～0.6份，乙醇20～30份，水45～60份。

优选的，所述的一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂55份，水性丙烯酸树脂46份，黄原胶8份，明胶13份，超细二氧化硅14份，十二烷基苯磺酸钠4份，磺酸铵3份，聚磷酸铵2份，三聚氰胺磷酸盐4份，着色剂4份，紫外光吸收剂0.3份，防沉降剂2份，稳定剂0.4份，乙醇25份，水50份。

优选的，所述水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂的重量份比为0.8～2.8：0.5～1.3。

优选的，所述超细二氧化硅的粒度为300～3000目。

优选的，所述紫外光吸收剂为间苯二酚单苯甲酸酯、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮和2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑中的任意一种。

优选的，所述乙醇和水的重量份比为0.3～1.5：1.5～5。

优选的，所述聚磷酸铵中的聚合度为10～20。

本发明还提出了一种内墙用环保阻燃涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将相应重量份的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂研磨成粉末并置于混炼机中，同时升高混炼机温度至50～60℃，待70%～80%的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂熔化后，向混炼机中加入相应重量份的乙醇，继续搅拌至水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂溶解于乙醇中，得树脂混合液；

S2：保持S1步骤中的温度，并向树脂混合液中加入相应重量份的十二烷基苯磺酸钠和三聚氰胺磷酸盐，混炼5～10min，即得混合液A；

S3：取相应重量份的磺酸铵和聚磷酸铵置于反应器中，并边搅拌边加水，待磺酸铵和聚磷酸铵全部溶解，再继续搅拌5～10min，即得混合液B，取相应重量份的黄原胶和明胶与余量的水进行混合，即得混合液B，备用；

S4：向混合液A中加入混合液B，搅拌3～5min再加入着色剂、紫外光吸收剂、防沉降剂和稳定剂，继续搅拌10～15min后再分散超细二氧化硅，待超细二氧化硅混合均匀后再加入混合液C即得内墙环保阻燃涂料。

本发明提出的涂料安全、环保、干燥速度快、冲击能力强、阻燃性能好、抗老化性能优异，利用乙醇和水互溶的特性，使组成中各组分在涂料中混合均匀且在使用时易挥发，加快涂料的干燥速度，并以廉价易得且性能优越的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂为基料，通过添加十二烷基苯磺酸钠提高涂料的和易性，磺酸铵、聚磷酸铵和三聚氰胺磷酸盐的复配使用显著提高涂料的阻燃性能，添加比表面积大、易分散的超细二氧化硅，当涂料使用时超细二氧化硅均匀分散在涂膜表面保护涂膜，使涂膜的抗冲击性能显著提高，同时在涂料中加入黄原胶和明胶在保证涂料粘稠度的同时可以在涂膜表面形成保护膜，将具有阻燃性能的磺酸铵、聚磷酸铵和三聚氰胺磷酸盐固定在涂层表面，不易损耗，提高阻燃剂的利用率，而且本发明还提出了一种内墙用环保阻燃涂料的制备方法，且操作过程简单，各原料混合均匀，制备过程无污染，生产效率高，适用于家居内墙。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂55份，水性丙烯酸树脂46份，黄原胶8份，明胶16份，粒度为1000目的超细二氧化硅15份，十二烷基苯磺酸钠4份，磺酸铵3份，聚合度为10的聚磷酸铵2份，三聚氰胺磷酸盐3份，着色剂4份，间苯二酚单苯甲酸酯0.4份，防沉降剂2份，稳定剂0.4份，乙醇22份，水51份。

其制备方法，包括以下步骤：

S1：将相应重量份的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂研磨成粉末并置于混炼机中，同时升高混炼机温度至60℃，待70%～80%的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂熔化后，向混炼机中加入相应重量份的乙醇，继续搅拌至水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂溶解于乙醇中，得树脂混合液；

S2：保持S1步骤中的温度，并向树脂混合液中加入相应重量份的十二烷基苯磺酸钠和三聚氰胺磷酸盐，混炼10min，即得混合液A；

S3：取相应重量份的磺酸铵和聚合度为10的聚磷酸铵置于反应器中，并边搅拌边加水，待磺酸铵和聚合度为10的聚磷酸铵全部溶解，再继续搅拌10min，即得混合液B，取相应重量份的黄原胶和明胶与余量的水进行混合，即得混合液B，备用；

S4：向混合液A中加入混合液B，搅拌3min再加入着色剂、间苯二酚单苯甲酸酯、防沉降剂和稳定剂，继续搅拌10min后再分散粒度为1000目的超细二氧化硅，待超细二氧化硅混合均匀后再加入混合液C即得内墙环保阻燃涂料。

实施例二

本发明提出的一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂60份，水性丙烯酸树脂40份，黄原胶10份，明胶12份，粒度为3000目的超细二氧化硅10份，十二烷基苯磺酸钠2份，磺酸铵4份，聚合度为20的聚磷酸铵2份，三聚氰胺磷酸盐4份，着色剂5份，2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑0.6份，防沉降剂2份，稳定剂0.4份，乙醇26份，水60份。

其制备方法，包括以下步骤：

S1：将相应重量份的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂研磨成粉末并置于混炼机中，同时升高混炼机温度至50℃，待70%～80%的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂熔化后，向混炼机中加入相应重量份的乙醇，继续搅拌至水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂溶解于乙醇中，得树脂混合液；

S2：保持S1步骤中的温度，并向树脂混合液中加入相应重量份的十二烷基苯磺酸钠和三聚氰胺磷酸盐，混炼10min，即得混合液A；

S3：取相应重量份的磺酸铵和聚合度为20的聚磷酸铵置于反应器中，并边搅拌边加水，待磺酸铵和聚合度为20的聚磷酸铵全部溶解，再继续搅拌5min，即得混合液B，取相应重量份的黄原胶和明胶与余量的水进行混合，即得混合液B，备用；

S4：向混合液A中加入混合液B，搅拌5min再加入着色剂、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、防沉降剂和稳定剂，继续搅拌10min后再分散粒度为3000目的超细二氧化硅，待超细二氧化硅混合均匀后再加入混合液C即得内墙环保阻燃涂料。

实施例三

本发明提出的一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂46份，水性丙烯酸树脂36份，黄原胶12份，明胶10份，粒度为300目的超细二氧化硅15份，十二烷基苯磺酸钠6份，磺酸铵4份，聚合度为18的聚磷酸铵3份，三聚氰胺磷酸盐4份，着色剂3份，2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮0.2份，防沉降剂2份，稳定剂0.5份，乙醇26份，水44份。

其制备方法，包括以下步骤：

S1：将相应重量份的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂研磨成粉末并置于混炼机中，同时升高混炼机温度至55℃，待70%～80%的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂熔化后，向混炼机中加入相应重量份的乙醇，继续搅拌至水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂溶解于乙醇中，得树脂混合液；

S2：保持S1步骤中的温度，并向树脂混合液中加入相应重量份的十二烷基苯磺酸钠和三聚氰胺磷酸盐，混炼5～10min，即得混合液A；

S3：取相应重量份的磺酸铵和聚合度为18的聚磷酸铵置于反应器中，并边搅拌边加水，待磺酸铵和聚合度为18的聚磷酸铵全部溶解，再继续搅拌10min，即得混合液B，取相应重量份的黄原胶和明胶与余量的水进行混合，即得混合液B，备用；

S4：向混合液A中加入混合液B，搅拌3min再加入着色剂、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮、防沉降剂和稳定剂，继续搅拌15min后再分散粒度为300目的超细二氧化硅，待超细二氧化硅混合均匀后再加入混合液C即得内墙环保阻燃涂料。

实施例四

本发明提出的一种内墙用环保阻燃涂料，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂55份，水性丙烯酸树脂50份，黄原胶12份，明胶10份，粒度为1500目的超细二氧化硅10份，十二烷基苯磺酸钠2份，磺酸铵4份，聚合度为10的聚磷酸铵2份，三聚氰胺磷酸盐6份，着色剂6份，间苯二酚单苯甲酸酯0.4份，防沉降剂3份，稳定剂0.7份，乙醇30份，水50份。

其制备方法，包括以下步骤：

S1：将相应重量份的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂研磨成粉末并置于混炼机中，同时升高混炼机温度至60℃，待70%～80%的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂熔化后，向混炼机中加入相应重量份的乙醇，继续搅拌至水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂溶解于乙醇中，得树脂混合液；

S2：保持S1步骤中的温度，并向树脂混合液中加入相应重量份的十二烷基苯磺酸钠和三聚氰胺磷酸盐，混炼5min，即得混合液A；

S3：取相应重量份的磺酸铵和聚合度为10的聚磷酸铵置于反应器中，并边搅拌边加水，待磺酸铵和聚合度为10的聚磷酸铵全部溶解，再继续搅拌10min，即得混合液B，取相应重量份的黄原胶和明胶与余量的水进行混合，即得混合液B，备用；

S4：向混合液A中加入混合液B，搅拌5min再加入着色剂、间苯二酚单苯甲酸酯、防沉降剂和稳定剂，继续搅拌10min后再分散粒度为1500目的超细二氧化硅，待超细二氧化硅混合均匀后再加入混合液C即得内墙环保阻燃涂料。

对实施例一～四制备的内墙用环保阻燃涂料进行性能检测，检测结果如下：

检测结果显示，实施例一～四制备的涂料的阻燃等级均可达到A级，表明其阻燃效果好，且表干和实干速度快，进一步表明涂料中有机溶剂乙醇可以加快涂料的干燥速度，进而提高涂料的施工效率，缩短施工周期。

在进行涂料表面实干测试后，分别取实施例一～四对应的涂料进行溶剂残留检测，发现每100g样品中，乙醇得残留量均在0.05mg以下，表明涂料中有机溶剂乙醇在使用后易挥发，且不对人体造成伤害。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂46～64份，水性丙烯酸树脂36～58份，黄原胶5～12份，明胶10～18份，超细二氧化硅10～16份，十二烷基苯磺酸钠2～6份，磺酸铵2～4份，聚磷酸铵1～3份，三聚氰胺磷酸盐2～6份，着色剂3～6份，紫外光吸收剂0.2～0.6份，防沉降剂1～3份，稳定剂0.3～0.7份，乙醇15～38份，水40～64份。

2.根据权利要求1所述的一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂50～60份，水性丙烯酸树脂38～54份，黄原胶6～10份，明胶10～16份，超细二氧化硅12～16份，十二烷基苯磺酸钠2～6份，磺酸铵2～4份，聚磷酸铵1～3份，三聚氰胺磷酸盐2～6份，着色剂3～6份，紫外光吸收剂0.2～0.5份，防沉降剂1～3份，稳定剂0.3～0.6份，乙醇20～30份，水45～60份。

3.根据权利要求1所述的一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：水性环氧树脂55份，水性丙烯酸树脂46份，黄原胶8份，明胶13份，超细二氧化硅14份，十二烷基苯磺酸钠4份，磺酸铵3份，聚磷酸铵2份，三聚氰胺磷酸盐4份，着色剂4份，紫外光吸收剂0.3份，防沉降剂2份，稳定剂0.4份，乙醇25份，水50份。

4.根据权利要求1所述的一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，所述水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂的重量份比为0.8～2.8：0.5～1.3。

5.根据权利要求1所述的一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，所述超细二氧化硅的粒度为300～3000目。

6.根据权利要求1所述的一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，所述紫外光吸收剂为间苯二酚单苯甲酸酯、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮和2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，所述乙醇和水的重量份比为0.3～1.5：1.5～5。

8.根据权利要求1所述的一种内墙用环保阻燃涂料，其特征在于，所述聚磷酸铵中的聚合度为10～20。

9.一种内墙用环保阻燃涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将相应重量份的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂研磨成粉末并置于混炼机中，同时升高混炼机温度至50～60℃，待70%～80%的水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂熔化后，向混炼机中加入相应重量份的乙醇，继续搅拌至水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂溶解于乙醇中，得树脂混合液；

S2：保持S1步骤中的温度，并向树脂混合液中加入相应重量份的十二烷基苯磺酸钠和三聚氰胺磷酸盐，混炼5～10min，即得混合液A；

S3：取相应重量份的磺酸铵和聚磷酸铵置于反应器中，并边搅拌边加水，待磺酸铵和聚磷酸铵全部溶解，再继续搅拌5～10min，即得混合液B，取相应重量份的黄原胶和明胶与余量的水进行混合，即得混合液B，备用；

S4：向混合液A中加入混合液B，搅拌3～5min再加入着色剂、紫外光吸收剂、防沉降剂和稳定剂，继续搅拌10～15min后再分散超细二氧化硅，待超细二氧化硅混合均匀后再加入混合液C即得内墙环保阻燃涂料。