CN107254238A - 一种新型环保涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型环保涂料，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂20～30份、农作物淀粉10～20份、改性凹凸棒石粘土12～23份、钛白粉7～13份、硅溶胶5～8份、弹性纯丙乳液14～25份、二氧化钛0.1～1份、消泡剂1～3份、聚丙烯酸盐0.3～1.2份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉3～8份、电气石粉5～9份、成膜助剂2～3份、分散剂1～2份、去离子水适量。所述新型环保涂料耐腐蚀、耐水性非常好，可在摄氏零下十度环境下正常施工使用，使用寿命长，无毒、无味、无有机挥发物排放，并且具有释放负离子、净化空气的功能。

Description

一种新型环保涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种新型环保涂料及其制备方法。
背景技术
现有的水性防腐涂料在耐水性、防腐性等方面与油性涂料相比存在较大差距，在使用过程中常常出现开裂、脱落、发霉、使用期较短、不耐酸碱等问题，并且水性涂料在摄氏0℃以上才能施工、耐低温性较差，难以满足许多场合下的使用要求。
发明内容
本发明提供了一种新型环保涂料及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，所述新型环保涂料耐腐蚀、耐水性非常好，可在摄氏零下十度环境下正常施工使用，使用寿命长，无毒、无味、无有机挥发物排放，并且具有释放负离子、净化空气的功能。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种新型环保涂料，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂20～30份、农作物淀粉10～20份、改性凹凸棒石粘土12～23份、钛白粉7～13份、硅溶胶5～8份、弹性纯丙乳液14～25份、二氧化钛0.1～1份、消泡剂1～3份、聚丙烯酸盐0.3～1.2份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉3～8份、电气石粉5～9份、成膜助剂2～3份、分散剂1～2份、去离子水适量。
优选的，所述的新型环保涂料，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂25份、农作物淀粉18份、改性凹凸棒石粘土17份、钛白粉11份、硅溶胶6份、弹性纯丙乳液20份、二氧化钛0.3份、消泡剂1.9份、聚丙烯酸盐1.1份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉5份、电气石粉7份、成膜助剂2.2份、分散剂1.3份、去离子水适量。
优选的，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌13分钟，转速设定为300～500r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理2小时，温度设定在70～90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2.5小时后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧2小时即可，焙烧温度为250～350℃。
优选的，所述农作物淀粉由玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉组成，所述玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉的重量比为5:6:6。
优选的，所述具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉是由氧化铁与氧化锌、氧化锡、钛酸锶或还原石墨烯复合形成的改性纳米氧化铁粉。
优选的，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、苯乙醇油酸酯、聚氧丙烯中的任一种。
优选的，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。
一种制备所述新型环保涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取水性丙烯酸环氧改性树脂、农作物淀粉、改性凹凸棒石粘土、钛白粉、硅溶胶、弹性纯丙乳液、二氧化钛、消泡剂、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉、成膜助剂、分散剂及去离子水，备用；
（2）将农作物淀粉置于研磨机中研磨成800～900目的粉料，然后置于70～80℃的温度下烘焙搅拌成熟，搅拌时间为25～35分钟，然后进行二次研磨，过1000～1200目筛；
（3）将水性丙烯酸环氧改性树脂和硅溶胶、弹性纯丙乳液混合均匀，加入分散剂和消泡剂搅拌混合，然后加入二氧化钛、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉及成膜助剂，超声分散10～20分钟；
（4）向步骤（3）所获得的产物中加入农作物淀粉、改性凹凸棒粘土及钛白粉，搅拌混合8～13分钟，然后加入去离子水，加热至80～90℃，搅拌混合均匀，冷却至常温，静置，即得所述新型环保涂料。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的新型环保涂料耐腐蚀、耐水性非常好，可在摄氏零下十度环境下正常施工使用，使用寿命长，无毒、无味、无有机挥发物排放，并且具有释放负离子、净化空气的功能，具体如下：
（1）本发明所述的新型环保涂料采用水性丙烯酸环氧改性树脂、农作物淀粉、改性凹凸棒石粘土、硅溶胶及弹性纯丙乳液作为主要原料，并添加其他原料，原料之间相互协同作用，制备出的涂料使用寿命长，无毒、无味、无有机挥发物排放，并且水性丙烯酸环氧改性树脂、农作物淀粉及改性凹凸棒石粘土，可以有效的提高涂料的耐水性和耐腐蚀性；
（2）本发明所述的新型环保涂料还添加了电气石粉，电气石粉可有释放负离子、净化空气的功能。
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
本实施例涉及一种新型环保涂料，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂20份、农作物淀粉10份、改性凹凸棒石粘土12份、钛白粉7份、硅溶胶5份、弹性纯丙乳液14份、二氧化钛0.1份、消泡剂1份、聚丙烯酸盐0.3份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉3份、电气石粉5份、成膜助剂2份、分散剂1份、去离子水适量。
其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌13分钟，转速设定为300r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理2小时，温度设定在70℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2.5小时后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧2小时即可，焙烧温度为250℃。
其中，所述农作物淀粉由玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉组成，所述玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉的重量比为5:6:6。
其中，所述具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉是由氧化铁与氧化锌、氧化锡、钛酸锶或还原石墨烯复合形成的改性纳米氧化铁粉。
其中，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。
一种制备所述新型环保涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取水性丙烯酸环氧改性树脂、农作物淀粉、改性凹凸棒石粘土、钛白粉、硅溶胶、弹性纯丙乳液、二氧化钛、消泡剂、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉、成膜助剂、分散剂及去离子水，备用；
（2）将农作物淀粉置于研磨机中研磨成800～900目的粉料，然后置于70℃的温度下烘焙搅拌成熟，搅拌时间为25分钟，然后进行二次研磨，过1000～1200目筛；
（3）将水性丙烯酸环氧改性树脂和硅溶胶、弹性纯丙乳液混合均匀，加入分散剂和消泡剂搅拌混合，然后加入二氧化钛、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉及成膜助剂，超声分散10分钟；
（4）向步骤（3）所获得的产物中加入农作物淀粉、改性凹凸棒粘土及钛白粉，搅拌混合8分钟，然后加入去离子水，加热至80℃，搅拌混合均匀，冷却至常温，静置，即得所述新型环保涂料。
实施例2
本实施例涉及一种新型环保涂料，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂30份、农作物淀粉20份、改性凹凸棒石粘土23份、钛白粉13份、硅溶胶8份、弹性纯丙乳液25份、二氧化钛1份、消泡剂3份、聚丙烯酸盐1.2份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉8份、电气石粉9份、成膜助剂3份、分散剂2份、去离子水适量。
其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌13分钟，转速设定为500r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理2小时，温度设定在90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2.5小时后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧2小时即可，焙烧温度为350℃。
其中，所述农作物淀粉由玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉组成，所述玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉的重量比为5:6:6。
其中，所述具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉是由氧化铁与氧化锌、氧化锡、钛酸锶或还原石墨烯复合形成的改性纳米氧化铁粉。
其中，所述消泡剂为苯乙醇油酸酯。
其中，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。
一种制备所述新型环保涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取水性丙烯酸环氧改性树脂、农作物淀粉、改性凹凸棒石粘土、钛白粉、硅溶胶、弹性纯丙乳液、二氧化钛、消泡剂、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉、成膜助剂、分散剂及去离子水，备用；
（2）将农作物淀粉置于研磨机中研磨成800～900目的粉料，然后置于80℃的温度下烘焙搅拌成熟，搅拌时间为35分钟，然后进行二次研磨，过1000～1200目筛；
（3）将水性丙烯酸环氧改性树脂和硅溶胶、弹性纯丙乳液混合均匀，加入分散剂和消泡剂搅拌混合，然后加入二氧化钛、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉及成膜助剂，超声分散20分钟；
（4）向步骤（3）所获得的产物中加入农作物淀粉、改性凹凸棒粘土及钛白粉，搅拌混合13分钟，然后加入去离子水，加热至90℃，搅拌混合均匀，冷却至常温，静置，即得所述新型环保涂料。
实施例3
本实施例涉及一种新型环保涂料，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂25份、农作物淀粉18份、改性凹凸棒石粘土17份、钛白粉11份、硅溶胶6份、弹性纯丙乳液20份、二氧化钛0.3份、消泡剂1.9份、聚丙烯酸盐1.1份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉5份、电气石粉7份、成膜助剂2.2份、分散剂1.3份、去离子水适量。
其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌13分钟，转速设定为400r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理2小时，温度设定在80℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2.5小时后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧2小时即可，焙烧温度为300℃。
其中，所述农作物淀粉由玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉组成，所述玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉的重量比为5:6:6。
其中，所述具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉是由氧化铁与氧化锌、氧化锡、钛酸锶或还原石墨烯复合形成的改性纳米氧化铁粉。
其中，所述消泡剂为聚氧丙烯。
其中，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。
一种制备所述新型环保涂料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取水性丙烯酸环氧改性树脂、农作物淀粉、改性凹凸棒石粘土、钛白粉、硅溶胶、弹性纯丙乳液、二氧化钛、消泡剂、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉、成膜助剂、分散剂及去离子水，备用；
（2）将农作物淀粉置于研磨机中研磨成800～900目的粉料，然后置于75℃的温度下烘焙搅拌成熟，搅拌时间为30分钟，然后进行二次研磨，过1000～1200目筛；
（3）将水性丙烯酸环氧改性树脂和硅溶胶、弹性纯丙乳液混合均匀，加入分散剂和消泡剂搅拌混合，然后加入二氧化钛、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉及成膜助剂，超声分散15分钟；
（4）向步骤（3）所获得的产物中加入农作物淀粉、改性凹凸棒粘土及钛白粉，搅拌混合10分钟，然后加入去离子水，加热至85℃，搅拌混合均匀，冷却至常温，静置，即得所述新型环保涂料。
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 (8)

1.一种新型环保涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂20～30份、农作物淀粉10～20份、改性凹凸棒石粘土12～23份、钛白粉7～13份、硅溶胶5～8份、弹性纯丙乳液14～25份、二氧化钛0.1～1份、消泡剂1～3份、聚丙烯酸盐0.3～1.2份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉3～8份、电气石粉5～9份、成膜助剂2～3份、分散剂1～2份、去离子水适量。
2.根据权利要求1所述的新型环保涂料，其特征在于，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸环氧改性树脂25份、农作物淀粉18份、改性凹凸棒石粘土17份、钛白粉11份、硅溶胶6份、弹性纯丙乳液20份、二氧化钛0.3份、消泡剂1.9份、聚丙烯酸盐1.1份、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉5份、电气石粉7份、成膜助剂2.2份、分散剂1.3份、去离子水适量。
3.根据权利要求1所述的新型环保涂料，其特征在于，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：将凹凸棒石粘土粉碎至颗粒大小至粒径≤1mm，然后浸没到清水中，用电动搅拌机搅拌13分钟，转速设定为300～500r/min，然后过滤将溶质浸没到无机稀酸溶液中水浴热处理2小时，温度设定在70～90℃之间，再向酸化后的悬浮液中加入分散剂焦磷酸钠充分搅拌，协同超声水热法处理2.5小时后，最后对其进行离心处理，离心之后，取上层悬浮液经过过滤、干燥后输送到回转式烘干炉内焙烧2小时即可，焙烧温度为250～350℃。
4.根据权利要求1所述的新型环保涂料，其特征在于，所述农作物淀粉由玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉组成，所述玉米淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉的重量比为5:6:6。
5.根据权利要求1所述的新型环保涂料，其特征在于，所述具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉是由氧化铁与氧化锌、氧化锡、钛酸锶或还原石墨烯复合形成的改性纳米氧化铁粉。
6.根据权利要求1所述的新型环保涂料，其特征在于，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、苯乙醇油酸酯、聚氧丙烯中的任一种。
7.根据权利要求1所述的新型环保涂料，其特征在于，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述新型环保涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取水性丙烯酸环氧改性树脂、农作物淀粉、改性凹凸棒石粘土、钛白粉、硅溶胶、弹性纯丙乳液、二氧化钛、消泡剂、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉、成膜助剂、分散剂及去离子水，备用；
（2）将农作物淀粉置于研磨机中研磨成800～900目的粉料，然后置于70～80℃的温度下烘焙搅拌成熟，搅拌时间为25～35分钟，然后进行二次研磨，过1000～1200目筛；
（3）将水性丙烯酸环氧改性树脂和硅溶胶、弹性纯丙乳液混合均匀，加入分散剂和消泡剂搅拌混合，然后加入二氧化钛、聚丙烯酸盐、具有可见光催化活性的改性纳米氧化铁粉、电气石粉及成膜助剂，超声分散10～20分钟；
（4）向步骤（3）所获得的产物中加入农作物淀粉、改性凹凸棒粘土及钛白粉，搅拌混合8～13分钟，然后加入去离子水，加热至80～90℃，搅拌混合均匀，冷却至常温，静置，即得所述新型环保涂料。
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