CN107286707A

CN107286707A - 一种新型的天然植物无机环保涂料及其制备方法

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Publication number: CN107286707A
Application number: CN201710481676.0A
Authority: CN
Inventors: 丘权华; 张文俐; 张粮菁
Original assignee: Shenzhen Xincheng Special Decoration Material Co Ltd
Current assignee: Shenzhen green en Bei Intelligent Technology Co., Ltd.
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2017-10-24

Abstract

一种新型的天然植物无机环保涂料及其制备方法，本发明涉及环保涂料领域，本发明为克服现有技术中存在的问题，提供的环保涂料包括如下原料：水玻璃，硅溶胶，缩合磷酸盐，颜填料，绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末，分散润湿剂，有机硅消泡剂，增稠剂，消减粉，淀粉醚和H₂O，本发明提供的天然植物新型无机环保涂料，不仅赋予了涂料外墙装饰与保护功能，而且有无机物之特性，其抗温性能特别好。

Description

一种新型的天然植物无机环保涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及环保涂料领域，尤其是一种环境友好型可广泛用于建筑装饰、对环境无污染、使用寿命长、防腐性能好的新型天然植物无机环保涂料及其制备方法。

背景技术

社会经济的高速发展，所造成的生态污染、环境危害，威胁着人类赖以生存的空间。节能环保、绿色制造已成为建筑涂料工业的发展方向。长期以来有机涂料以其良好的装饰性、品种的多样性和价格低廉，而得到广泛应用。但是有机类建筑涂料的主要原材料来源于煤、石油、天然气等化石资源，加工时会产生大量的副产物和挥发性溶剂以及剩余单体，既造成了环境污染，又浪费、消耗了大量的资源和能源，同时，有机涂料中的成膜助剂和丙二醇含有挥发性有机物，对环境和人体健康有一定伤害。传统有机涂料，乳胶漆涂膜在外界自然气候的条件侵蚀下，使墙面涂膜出现空鼓，起泡会出现，变色、表皮剥落等质量问题。相对于有机涂料的缺陷，无机涂料具有良好的透气性，抗污染性，以及优良的综合环保性能。无机涂料多数呈碱性，更适合于在呈现碱性的水泥和灰砂等基层上使用：尤其与这类基材中的石灰产生反应，生成硅酸钙晶体，能够和基层融合一体，附着力较好。无机涂料是以国际最新研究领域水泥基无机水硬化物与天然植物胶粉为主的新一代内外墙涂料，同时采用了氧化改性水泥矿物涂料，绿色环保，具有广谱抗菌性，对多种细菌霉菌2分钟抑菌率达到99.98%以上。实验表明无机矿物内外墙涂料试块在沸水中煮72个小时不变色，涂层不起泡、不卷皮、不膜落。我国家居墙面装饰材料不仅价格高，在理化性能方面也存在着极大的不足，面对人们对墙面装修风格的个性化、多样化，尤其是对环保健康的特殊需求，无机氧化改性矿物应势而生，不仅弥补了现今有机涂料的各种缺憾并以良好的技术经济指标性价比优势，有效的解决传统有机涂料的不足，推动了绿色建筑与低碳健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够作为有机涂料替代产品，通过在配置涂料时加入适量的有机基料复合改性以使涂料储存稳定，涂膜致密。耐粘污性、耐候性好，绿色环保，而且克服了无机建筑涂料性脆等缺陷提供了一种品质优化的天然植物新型无机环保涂料及其制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种新型的环保涂料，所述的涂料由以下重量百分比的原料组成：

水玻璃20.0~50.0%

硅溶胶4.0~10.0%

缩合磷酸盐2.0~5.0%

颜填料10.0~25.0%

绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末10.0~25.0%

分散润湿剂0.3~0.7%

有机硅消泡剂0.1~0.2%

增稠剂0.1~3.0%

消减粉 0~2%

淀粉醚 0.01~0.1%

H₂O 10.5~40% 。

进一步的，所述的硅溶胶为以水为分散介质的硅酸溶液，粒径在1~100nm。

进一步的，所述的缩合磷酸盐为能与金属形成稳定可溶络合物的缩合磷酸盐。

进一步的，所述的淀粉醚为细度小于500μm的化学改性淀粉醚。

进一步的，所述的消减粉为纳米二氧化钛。

进一步的，所述的增稠剂为HS-30000粘度的纤维素和/或疏水改性碱溶胀增稠剂。

进一步的，所述的增稠剂为HS-30000纤维素或增稠剂TT-935。

水玻璃俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为R₂0•nSi0₂，式中R₂0为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的摩数。建筑上常用的水玻璃是硅酸钠（Na₂0•nSi0₂）的水溶液。

所述的天然植物粉末为天然绿萝植物粉末和天然牵牛花花朵植物粉末中的至少一种。使用天然植物粉末的优点是环保无污染，并且特定的天然植物粉末具有天然气味，对人体无害，部分植物香气释放速度快，味道纯正。其中，天然绿萝植物粉末是指初始形成的完整天然绿萝植物经过晒干、烘干等干燥过程后，再粉碎成颗粒状或粉末状，在使用时直接添加到涂料中，起到色浆的染色作用。由于天然绿萝植物粉末具有更易混匀、使用方便、效果好等优点，所以添加到常规的无机涂料中起到装饰作用，又不引入助剂，更加环保，健康。绿萝易生长且能吸附甲醛、苯等有害物质，起到净化空气的作用，叶子肥大，处理后可作用绿色染色剂使用。而牵牛花品种多达六十多种，自身花朵有不同颜色，可根据颜色需要，选择不同品种的牵牛花处理处需要的粉末，可选择性强，且牵牛花培育简单，花期长，采用其可节约成本，十分具有实用价值。

所述的硅溶胶为以水为分散介质的硅酸溶液，粒径在1~100nm的范围内，处于纳米材料范围内，能与常温自干成膜，涂膜的耐水性好，耐酸、耐碱、耐候、耐高温，硅溶胶粒径细、渗透性好，能与水泥砂浆中的Ca（OH）₂生成硅酸钙，一能防止泛碱，而能提高附着力。

所述的缩合磷酸盐为能与金属形成稳定可溶络合物的缩合磷酸盐。其作为水玻璃的固化剂，能与水玻璃形成稳定的络合物，形成一层致密的漆膜。

本发明提供的天然植物新型无机环保涂料的pH值为8.5~10.0。

淀粉醚为细度小于500μm的化学改性淀粉醚，消减粉为水泥制品、混泥土及砂浆专用纯无机材料类高活性消纳米添加剂为纳米二氧化钛。

所述的水为去离子水。

所述的分散润湿剂可选用涂料领域中常规使用的分散润湿剂。

所述的有机硅消泡剂可选用涂料领域中常规使用的有机硅消泡剂。

所述的增稠剂可为本领域常规使用的增稠剂，优选疏水缔合型碱溶胀增稠剂,可为HS-30000粘度的纤维素和疏水改性碱溶胀增稠剂，更优地为HS-30000纤维素和增稠剂TT-935。

一种新型的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：准备如下重量百分比的各组分：水玻璃20.0~50.0%，硅溶胶4.0~10.0%，缩合磷酸盐2.0~5.0%，颜填料10.0~25.0%，绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末10.0~25.0%，分散润湿剂0.3~0.7%，有机硅消泡剂0.1~0.2%，增稠剂0.1~3.0%，消减粉 0~2%，淀粉醚 0.01~0.1%，H₂O 10.5~40% 。

将上述准备好的有机硅消泡剂总量的0.1~0.2wt%，和分散润湿剂、颜填料、绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末加入准备好的占总量10.5~40wt%水中，于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下；

步骤二：在300~500rpm的搅拌转速下加入剩余的（步骤一中已经用掉了总量的0.1~0.2wt%）有机硅消泡剂、水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸盐、增稠剂、消碱粉、淀粉醚以及剩余的（骤一中已经用掉了总量的10.5~40wt%）水，混合均匀后得到环保涂料。

所述的步骤二中，所述的缩合磷酸盐与所述的水玻璃形成一层致密的漆膜。

本发明提供的天然植物新型无机环保涂料，不仅赋予了涂料外墙装饰与保护功能，而且有无机物之特性，其抗温性能特别好，不但在1200℃的高温下不会燃烧，而且还阻燃。同时具有无味和绿色环保的特点，且具有防水性及高度的透气性，使内部之水分自由的向外蒸发；同时具有碱物质的过滤作用，可防止涂层起泡、产生热爆裂和起鳞片而剥落及施工后受碱污染等缺点。本发明的天然植物新型无机环保涂料所用的原料均市售可得，取得原料方式简单又环保，且成本低廉，十分符合产业发展的环保理念。而其制备方法工艺简单，生产中无毒害产生，绿色环保，适合于大规模工业化生产。

具体实施方式

实施例1

一种新型的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：准备如下重量百分比的各组分：水玻璃25Kg，硅溶胶4Kg，缩合磷酸锌2 Kg，钛白20 Kg，绿萝植物粉末 20 Kg，分散润湿剂0.3 Kg，有机硅消泡剂0.15 Kg，增稠剂0.13Kg，消减粉0.32 Kg，淀粉醚 0.1 Kg，H₂O 28 Kg。

将上述准备好的有机硅消泡剂0.225g，和分散润湿剂、颜填料、绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末加入准备好的占总量7.84Kg水中，于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下；

步骤二：在400rpm的搅拌转速下加入剩余的（149.775g）有机硅消泡剂、水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸锌、增稠剂、消碱粉、淀粉醚以及剩余的（20.16Kg）水，混合均匀后得到环保涂料。

实施例2

一种新型的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：准备如下重量百分比的各组分：水玻璃30Kg，硅溶胶4Kg，缩合磷酸锌2 Kg，钛白15 Kg，牵牛花植物粉末 17 Kg，分散润湿剂0.5 Kg，有机硅消泡剂0.2 Kg，增稠剂0.18Kg，消减粉0.12 Kg，淀粉醚 0.1 Kg，H₂O 30.9 Kg。

将上述准备好的有机硅消泡剂0.4g，和分散润湿剂、颜填料、绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末加入准备好的占总量9.55Kg水中，于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下；

步骤二：在500rpm的搅拌转速下加入剩余的（199.6g）有机硅消泡剂、水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸锌、增稠剂、消碱粉、淀粉醚以及剩余的（21.35Kg）水，混合均匀后得到环保涂料。

实施例3

一种新型的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：准备如下重量百分比的各组分：水玻璃22Kg，硅溶胶8Kg，缩合磷酸铝2 Kg，钛白20 Kg，绿萝植物粉末和牵牛花植物粉末重量比1:1混合物 20 Kg，分散润湿剂0.4Kg，有机硅消泡剂0.1 Kg，增稠剂2 Kg，消减粉0.95 Kg，淀粉醚 0.05 Kg，H₂O 24.5 Kg。

将上述准备好的有机硅消泡剂0.1g，和分散润湿剂、颜填料、绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末加入准备好的占总量6Kg水中，于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下；

步骤二：在500rpm的搅拌转速下加入剩余的（99.9g）有机硅消泡剂、水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸锌、增稠剂、消碱粉、淀粉醚以及剩余的（18.5Kg）水，混合均匀后得到环保涂料。

实施例4

天然植物新型无机环保涂料的原料配方（wt%)见下.

水玻璃 21%

缩合磷酸盐 1.5%

硅溶胶 2.0%

颜填料 15%

天然植物粉末 21%

润湿分散剂 0.5%

有机硅消泡剂 0.22%

增稠剂 0.25%

水 25%

天然植物新型无机环保涂料的制备方法，其包括下述步骤：

根据上述配方将上述组分占上述组分有机硅消泡剂质量0.22%的有机硅消泡剂、上述组分润湿分散剂、上述组分颜填料、上述组分天然植物粉末和占上述组分水质量25%的水于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下，在300~500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、水玻璃、缩合磷酸盐、硅溶胶上述组分增稠剂以及剩余的水，混合均匀，其中，百分比均为相对于各相应组分质量的质量百分比。

对市售普通外墙乳胶漆立邦美得丽系列以及实施例1~4的天然植物新型无机环保涂料进行性能测试，调配修正。

Claims

1. 一种新型的天然植物无机环保涂料，其特征在于，所述的涂料由以下重量百分比的原料组成：

水玻璃 20.0~50.0%

硅溶胶 4.0~10.0%

缩合磷酸盐 2.0~5.0%

颜填料 10.0~25.0%

绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末10.0~25.0%

分散润湿剂 0.3~0.7%

有机硅消泡剂 0.1~0.2%

增稠剂 0.1~3.0%

消减粉 0~2%

淀粉醚 0.01~0.1%

H₂O 10.5~40% 。

2.如权利要求1所述的环保涂料，其特征在于，所述的硅溶胶为以水为分散介质的硅酸溶液，粒径在1~100nm。

3.如权利要求1所述的环保涂料，其特征在于，所述的缩合磷酸盐为能与金属形成稳定可溶络合物的缩合磷酸盐。

4.如权利要求1所述的环保涂料，其特征在于，所述的淀粉醚为细度小于500μm的化学改性淀粉醚。

5.如权利要求1所述的环保涂料，其特征在于，所述的消减粉为纳米二氧化钛。

6.如权利要求1所述的环保涂料，其特征在于，所述的增稠剂为HS-30000粘度的纤维素和/或疏水改性碱溶胀增稠剂。

7.如权利要求6所述的环保涂料，其特征在于，所述的增稠剂为HS-30000纤维素或增稠剂TT-935。

8.一种新型的天然植物无机环保涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备权利要求1中的重量百分比的各组分，将准备好的有机硅消泡剂取总量的0.1~0.2wt%和分散润湿剂、颜填料、绿萝植物粉末和/或牵牛花植物粉末加入准备好的占总量10.5~40wt%水中，于室温下均匀混合，并研磨至40μm以下；

步骤二：在300~500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、水玻璃、硅溶胶、缩合磷酸盐、增稠剂、消碱粉、淀粉醚以及剩余的水，混合均匀后得到环保涂料。