CN107964290A - 一种高分子纳米抗老化环保涂料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料，涉及油漆涂料领域，由重量份数计，主要包括以下原料：微晶蜡20‑30份、石油树脂10‑15份、磁性氧化铁5‑10份、磁性氧化铝10‑15份、导电云母粉2‑6份、纳米导电石墨粉5‑8份等。本发明还提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料的制备方法。本发明提供了的环保油漆，减少了VOC含量，抗老化、使用后无毒无味、无环境污染。

Description

一种高分子纳米抗老化环保涂料

发明领域

本发明属于油漆涂料领域，具体地说是涉及一种高分子纳米抗老化环保涂料及其制备方法。

背景技术

油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。VOC即挥发性有机化合物，对人体健康有巨大影响。当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。油漆是装修装饰过程中不可或缺的材料。家庭装饰装修过程中使用的油漆是室内VOC的主要来源之一。由于生活水平的提高，以及环保呼声日益高涨，人们对装饰油漆的要求越来越高。但市场上的油漆大多含有VOC，使用后味道很大，一定程度上影响了消费者的健康。当今涂料的发展力求符合“4E”原则，即经济、效率、生态、能源，在此原则的基础上，建筑涂料的产品结构才能不断变革和完善。同时，减少VOC的含量，以确保建筑涂料符合环保安全性能的要求，是建筑涂料发展的总趋势。为了配合这种发展趋势，迫切需要一种使用卫生、环保安全的油漆。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料及其制备方法，以达到减少VOC含量，使用后无毒无味、无环境污染的目的。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种高分子纳米抗老化环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：微晶蜡20-30份、石油树脂10-15份、磁性氧化铁5-10份、磁性氧化铝10-15份、导电云母粉2-6份、纳米导电石墨粉5-8份、成膜助剂8-12份、水20-30份、改性纳米氧化钛7-9份、氧化锌3-5份、硅酸铝5-10份、高岭土5-15份、偶联剂0.7-2份、分散剂0.5-6份、消泡剂4-8份、防腐剂3-7份、pH值调节剂1.5-2.5份、苯丙乳液30-40份、增稠剂0.5-6份、聚乙烯醇1-3份、六偏磷酸钠0.5-2份。

所述的改性纳米氧化钛制备：将纳米氧化钛加入环己烷中，二者所述配比为1g:10ml；超声分散10-30min，然后在分散的混合液体中加入单油酸酯，添加比例为体积比1：2，继续超声处理1-2h后，离心、过滤，分离出表面改性的纳米氧化钛颗粒，再使用无水乙醇清洗2-4遍，110-120℃干燥2-4h，得到改性纳米氧化钛。

优选地，在本发明的较佳实施例中，所述成膜助剂为醇酯十二。

优选地，在本发明的较佳实施例中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚羧酸铵盐和聚丙烯酸钠盐中的一种或多种的混合物。

另外，本发明还提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在高速分散机中加入所述比例水，并依次加入所述纤维素、所述分散剂、所述改性纳米氧化钛和所述氧化锌，高速分散20-30min，制成色浆；

(2)将所述色浆加入研磨机中研磨至细度为50-60μm,备用；

(3)降低速度，将所述硅酸铝、所述高岭土、所述偶联剂、所述聚乙烯醇、所述六偏磷酸钠、所述防腐剂和研磨后的所述色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在1000-2000r/min，搅拌20-60min，保持温度在30-45℃，得浆料；

(4)加入所述pH值调节剂，调节pH在6.5-8.5，将所述浆料经砂磨机研磨至20-40μm的细度，得到研磨好的浆料；

(5)将所述消泡剂、所述苯丙乳液和所述成膜助剂加入至所述研磨好的浆料中，添加所述其余的剩余原料，分散、混匀即可得到产品。

优选地，在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中所述高速分散速度为3000-5000r/min。

相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明微晶蜡熔点高，色泽浅，能与各种天然蜡互熔，并能提高其低度蜡的熔点，改进热熔胶的性能。环烷油具有很好的流动性能，使材料在反应釜中很好的搅拌，充分溶化、混合均匀；石油树脂溶化后具有很好的粘性，同时也提高了它耐温性；组分配制合理，方法简便、成本低廉，绿色环保，制作过程中不会产生剥离现象增强了材料的保质耐久性，大大加强了材料的紧密联接程度，制得的功能材料性能稳定、安全性好；导电云母粉、纳米导电石墨粉等增强剂可以提高抗热老化开裂性能。

本发明微晶蜡熔点高，色泽浅，能与各种天然蜡互熔，并能提高其低度蜡的熔点，改进热熔胶的性能。环烷油具有很好的流动性能，使材料在反应釜中很好的搅拌，充分溶化、混合均匀；石油树脂溶化后具有很好的粘性，相对现有技术同时也提高了它耐温性12％；组分配制合理，方法简便、成本低廉，绿色环保，制作过程中不会产生剥离现象增强了材料的保质耐久性，大大加强了材料的紧密联接程度，制得的功能材料性能稳定、安全性好；导电云母粉、纳米导电石墨粉等增强剂可以提高抗热老化开裂性能；VOC含量极低，使用后无毒无味、无环境污染。本油漆与传统墙面涂料相比，易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水、耐擦洗性好。防腐剂的加入，能起到杀菌、防霉等性能，是一种绿色环保的油漆。该环保油漆生产成本低，市场前景广阔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1：

本发明的实施例1提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：微晶蜡20份、石油树脂10份、磁性氧化铁5份、磁性氧化铝10份、导电云母粉2份、纳米导电石墨粉5份、成膜助剂8份、纤维素15份、水20份、改性纳米氧化钛7份、氧化锌3份、硅酸铝5份、高岭土5份、偶联剂0.7份、分散剂0.5份、消泡剂4份、防腐剂3份、pH值调节剂1.5份、苯丙乳液30份、增稠剂0.5份、聚乙烯醇1份、六偏磷酸钠0.5份。

所述的改性纳米氧化钛制备：将纳米氧化钛加入环己烷中，二者所述配比为1g:10ml；超声分散10-30min，然后在分散的混合液体中加入单油酸酯，添加比例为体积比1：2，继续超声处理1-2h后，离心、过滤，分离出表面改性的纳米氧化钛颗粒，再使用无水乙醇清洗2-4遍，110-120℃干燥2-4h，得到改性纳米氧化钛。偶联剂为KH550、增稠剂为甲基纤维素、消泡剂为聚二甲基硅氧烷、防腐剂为山梨酸。

成膜助剂为醇酯十二。

分散剂为聚丙烯酸铵盐和聚丙烯酸钠盐的混合物。

另外，本实施例还提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在高速分散机中加入水，并依次加入纤维素、分散剂、改性纳米氧化钛和氧化锌，高速分散20min，制成色浆；

(2)将色浆加入研磨机中研磨至细度为50μm,备用；

(3)降低速度，将硅酸铝、高岭土、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂和研磨后的色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在1000r/min，搅拌20min，保持温度在30℃，得浆料；

(4)加入pH值调节剂，调节pH在6.5，将浆料经砂磨机研磨至20μm的细度，得到研磨好的浆料；

(5)将消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂加入至研磨好的浆料中，添加所述其余的剩余原料，分散、混匀即可得到产品。

步骤(1)中高速分散速度为3000r/min。

实施例2：

本发明的实施例2提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：微晶蜡25份、石油树脂12份、磁性氧化铁6份、磁性氧化铝12份、导电云母粉4份、纳米导电石墨粉6份、成膜助剂12份、纤维素25份、水30份、改性纳米氧化钛9份、氧化锌5份、硅酸铝10份、高岭土15份、偶联剂2份、分散剂6份、消泡剂8份、防腐剂7份、pH值调节剂2.5份、苯丙乳液40份、增稠剂6份、聚乙烯醇3份、六偏磷酸钠2份。

所述的改性纳米氧化钛制备：将纳米氧化钛加入环己烷中，二者所述配比为1g:10ml；超声分散10-30min，然后在分散的混合液体中加入单油酸酯，添加比例为体积比1：2，继续超声处理1-2h后，离心、过滤，分离出表面改性的纳米氧化钛颗粒，再使用无水乙醇清洗2-4遍，110-120℃干燥2-4h，得到改性纳米氧化钛。偶联剂为KH550、增稠剂为甲基纤维素、消泡剂为聚二甲基硅氧烷、防腐剂为山梨酸。

成膜助剂为醇酯十二。

分散剂为聚丙烯酸铵盐和聚丙烯酸钠盐的混合物。

另外，本实施例还提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在高速分散机中加入水，并依次加入纤维素、分散剂、改性纳米氧化钛和氧化锌，高速分散30min，制成色浆；

(2)将色浆加入研磨机中研磨至细度为60μm,备用；

(3)降低速度，将硅酸铝、高岭土、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂和研磨后的色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在2000r/min，搅拌60min，保持温度在45℃，得浆料；

(4)加入pH值调节剂，调节pH在8.5，将浆料经砂磨机研磨至40μm的细度，得到研磨好的浆料；

(5)将消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂加入至研磨好的浆料中，添加所述其余的剩余原料，分散、混匀即可得到产品。

步骤(1)中高速分散速度为5000r/min。

实施例3：

本发明的实施例3提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：微晶蜡30份、石油树脂15份、磁性氧化铁10份、磁性氧化铝15份、导电云母粉6份、纳米导电石墨粉8份、成膜助剂10份、纤维素20份、水25份、改性纳米氧化钛8份、氧化锌4份、硅酸铝7.5份、高岭土10份、偶联剂1.3份、分散剂3.2份、消泡剂6份、防腐剂5份、pH值调节剂2份、苯丙乳液35份、增稠剂3.2份、聚乙烯醇2份、六偏磷酸钠1.25份。

所述的改性纳米氧化钛制备：将纳米氧化钛加入环己烷中，二者所述配比为1g:10ml；超声分散10-30min，然后在分散的混合液体中加入单油酸酯，添加比例为体积比1：2，继续超声处理1-2h后，离心、过滤，分离出表面改性的纳米氧化钛颗粒，再使用无水乙醇清洗2-4遍，110-120℃干燥2-4h，得到改性纳米氧化钛。偶联剂为KH550、增稠剂为甲基纤维素、消泡剂为聚二甲基硅氧烷、防腐剂为山梨酸。

成膜助剂为醇酯十二。

分散剂为聚丙烯酸铵盐和聚丙烯酸钠盐的混合物。

另外，本实施例还提供了一种高分子纳米抗老化环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在高速分散机中加入水，并依次加入纤维素、分散剂、改性纳米氧化钛和氧化锌，高速分散25min，制成色浆；

(2)将色浆加入研磨机中研磨至细度为55μm,备用；

(3)降低速度，将硅酸铝、高岭土、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂和研磨后的色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在1500r/min，搅拌40min，保持温度在37℃，得浆料；

(4)加入pH值调节剂，调节pH在7.5，将浆料经砂磨机研磨至30μm的细度，得到研磨好的浆料；

(5)将消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂加入至研磨好的浆料中，添加所述其余的剩余原料，分散、混匀即可得到产品。

步骤(1)中高速分散速度为4000r/min。

以下实施例中的原料购买渠道和生产厂家分别为：

纤维素、分散剂、钛白粉和氧化锌渠道阿里巴巴，美国埃克森化工有限公司；

硅酸铝、高岭土、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂渠道无忧商务网，河北省东盛蜂蜡有限公司；

消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂渠道盖得化工网，淮南市科迪化工科技有限公司；

其余原料渠道洛克化工网，湖北巨胜科技有限公司。

对实施例1-3所得的环保油漆进行重金属含量和空气中挥发性有机化合物含量测试，

表1环保油漆的环保性能测试结果

从表1可看出，本发明提供的环保油漆VOC含量极低，均符合环保要求。

Claims (6)

1.一种高分子纳米抗老化环保涂料，其特征在于，主要包括以下原料，由重量份数计：微晶蜡20-30份、石油树脂10-15份、磁性氧化铁5-10份、磁性氧化铝10-15份、导电云母粉2-6份、纳米导电石墨粉5-8份、成膜助剂8-12份、水20-30份、改性纳米氧化钛7-9份、氧化锌3-5份、硅酸铝5-10份、高岭土5-15份、偶联剂0.7-2份、分散剂0.5-6份、消泡剂4-8份、防腐剂3-7份、pH值调节剂1.5-2.5份、苯丙乳液30-40份、增稠剂0.5-6份、聚乙烯醇1-3份、六偏磷酸钠0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的环保油漆，其特征在于，所述的改性纳米氧化钛制备：将纳米氧化钛加入环己烷中，二者所述配比为1g:10ml；超声分散10-30min，然后在分散的混合液体中加入单油酸酯，添加比例为体积比1：2，继续超声处理1-2h后，离心、过滤，分离出表面改性的纳米氧化钛颗粒，再使用无水乙醇清洗2-4遍，110-120℃干燥2-4h，得到改性纳米氧化钛。

3.根据权利要求1所述的环保油漆，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯十二。

4.根据权利要求1所述的环保油漆，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚羧酸铵盐和聚丙烯酸钠盐中的一种或多种的混合物。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的环保油漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在高速分散机中加入所述比例水，并依次加入所述纤维素、所述分散剂、所述改性纳米氧化钛和所述氧化锌，高速分散20-30min，制成色浆；

(2)将所述色浆加入研磨机中研磨至细度为50-60μm,备用；

(3)降低速度，将所述硅酸铝、所述高岭土、所述偶联剂、所述聚乙烯醇、所述六偏磷酸钠、所述防腐剂和研磨后的所述色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在1000-2000r/min，搅拌20-60min，保持温度在30-45℃，得浆料；

(4)加入所述pH值调节剂，调节pH在6.5-8.5，将所述浆料经砂磨机研磨至20-40μm的细度，得到研磨好的浆料；

(5)将所述消泡剂、所述苯丙乳液和所述成膜助剂加入至所述研磨好的浆料中，添加所述其余的剩余原料，分散、混匀即可得到产品。

6.根据权利要求5所述的环保油漆的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述高速分散速度为3000-5000r/min。