CN108384381A - 一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）改性凹凸棒土填料制备、（2）改性阴树脂制备、（3）物料称取、（4）成品涂料制备。本发明对建筑装饰涂料的制备方法进行了特殊的调整改进处理，最终制得的涂料具有很好的力学特性、耐温耐磨、铺展成膜性、耐腐消音性，加工施工性良好，粘结强度高，综合性能佳，极具推广使用价值和经济效益。

Description

一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法。
背景技术
涂料在现代人们生活中的使用广泛，不仅能改善物品的外观品相，同时还能提升其使用品质，其在建筑装饰材料领域中应用广泛。环氧树脂具有优良的粘结、耐腐蚀、绝缘等性能，广泛应用于涂料中。由于环氧树脂复合材料具有强度较高、密度低的特点，已经逐渐成为建材领域不可缺少的基础材料之一。然而环氧树脂材料在耐热性、耐磨性、尺寸稳定性、脆性等方面存在不足，使其应用受到了影响。为了改善涂料的品质，人们向涂料中添加使用了无机填料成分、特性物质等，以改善涂料整体的理化特性。
凹凸棒土又称坡缕石，是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。是目前一种常见的无机填料成分，在建筑、轻工、农业、纺织等领域应用广泛，可用作建筑涂料的填充剂、流平剂、增稠剂、稳定剂等，其性能好，成本低，可代替传统的轻钙。但使用时因凹凸棒土填料颗粒小、易团聚，导致分散效果不佳，对应的对于涂料的力学等品质的改善仍有较大的进步空间，对此人们在其填充使用时会进行表面改性处理，最常见的就是用硅烷偶联剂进行表面偶联改性处理，虽然改善了凹凸棒土填料的填充使用品质，但随着人们对于涂料性能要求的不断提升，常规的表面改性处理方法已经无法满足设计使用的需求；添加的特性物质用于增强涂料整体的特性，如强度、硬度等，但多因功能特性以及复配方式的单一，导致整体性能的提升，功能的增强仍较为有限。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性凹凸棒土填料制备：
a.先将凹凸棒土浸入到质量分数为6~8%的盐酸溶液中处理5~7min，然后滤出浸入到质量分数为9~11%的氢氧化钠溶液中处理7~9min，最后滤出用去离子水冲洗一遍晾干备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到高温煅烧炉内进行高温煅烧处理，控制煅烧的温度为930~960℃，处理1~1.5h后取出备用；
c.将木蜡酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量2.5~4.5%的氢氧化钾，不断搅拌处理25~28min后，再向反应釜内加入辛基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为72~76℃，并将反应釜内的压力升至0.32~0.36MPa，不断搅拌处理33~37min后取出得改性剂A备用；
d.将十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基磺酸钠按照重量比1.8~2.0:1共同放入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为36~39℃，不断搅拌混合处理32~38min后取出得改性剂B备用；
e.将操作b处理后的凹凸棒土投入到操作c制得的改性剂A中浸泡，不断搅拌处理50~55min后滤出备用；
f.将操作e处理后的凹凸棒土投入到操作d制得的改性剂B中浸泡，不断搅拌处理35~40min后滤出备用；
g.将操作f处理后的凹凸棒土放入到干燥箱内干燥处理2~3h后取出得改性凹凸棒土填料备用；
（2）改性阴树脂制备：
a.按对应重量份称取下列物质：10~12份碳酸二甲酯、5~7份硫酸二甲酯、58~63份丙酮、3~5份氯化镁、350~380份水；
b.将操作a所称取的所有物质共同放入到搅拌罐内，以1200~1400转/分钟的转速搅拌处理42~48min后取出得混合液C备用；
c.将阴树脂投入到操作b所得的混合液C中，加热保持混合液C的温度为38~40℃，浸泡处理40~45min后滤出，然后放入到干燥箱内干燥处理1.5~2h，取出后得改性阴树脂备用；
（3）物料称取：
按对应重量份称取下列物料备用：110~120份环氧树脂、5~9份脲醛树脂、6~8份萜烯树脂、7~10份苯丙乳液、9~12份步骤（1）制得的改性凹凸棒土填料、4~7份步骤（2）制得的改性阴树脂、6~9份二丙二醇丁醚、2~4份焦磷酸钠、1~2份固化剂、0.5~2份增稠剂；
（4）成品涂料制备：
将步骤（3）称取的所有物料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的木蜡酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.6~2.8:1。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辛基酚聚氧乙烯醚的加入量是木蜡酸甲酯总质量的25~28%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂A的温度为55~58℃。
进一步的，步骤（1）操作f中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂B的温度为72~76℃。
进一步的，步骤（1）操作g中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为106~114℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阴树脂为大孔型强碱阴树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的环氧树脂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、二丙烯三胺中的任意一种；所述的增稠剂为甲基纤维素。
本发明对涂料的制备方法进行了特殊的改进处理，尤其是对组成的原料成分进行了改进搭配，其中添加了一种改性凹凸棒土填料成分，其是以凹凸棒土为填料的基体成分，然后对其进行了特殊的改性处理，其中先配制了两种特性不同的改性剂A和改性剂B，其中改性剂A是以木蜡酸甲酯、甘油、辛基酚聚氧乙烯醚共混制得的一种木蜡酸甘油酯聚氧乙烯醚活性剂溶液，用其作为基体修饰剂对凹凸棒土进行了一次改性处理，调和了凹凸棒土表面的亲水亲油性，为后续的改性奠定了基础，改性剂B是以阳离子型十四烷基三甲基溴化铵和阴离子型十六烷基磺酸钠复配制成，用其作为改善修饰剂对凹凸棒土进行了二次改性处理，进一步改善了凹凸棒土表面的反应活性，以及与高分子材料基体间的相容性，同时还提升了凹凸棒土的吸附、消音、固定能力，增强了填充使用的品质特性，在涂料固化时增强了网状高分子链间的结合能力和力学特性；还添加了一种改性阴树脂成分，其是以大孔型强碱阴树脂为基体成分改性而成，在大孔型强碱阴树脂的作用下，脂肪族缩水甘油醚环氧树脂聚合成齐聚物，同时在改性大孔型强碱阴树脂内引入的甲基、羰基甲氧基等活性基团与齐聚物其分子上的环氧基、脂肪链等相互交联，改善了整体的粘度特性，并且添加了脲醛树脂、萜烯树脂、苯丙乳液进行复配调和，增强了涂料整体的柔韧性，提升了其水溶性和施工性，并改善了膜层的耐腐、力学品质等。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对建筑装饰涂料的制备方法进行了特殊的调整改进处理，最终制得的涂料具有很好的力学特性、耐温耐磨、铺展成膜性、耐腐消音性，加工施工性良好，粘结强度高，综合性能佳，极具推广使用价值和经济效益。
具体实施方式
实施例1
一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性凹凸棒土填料制备：
a.先将凹凸棒土浸入到质量分数为6%的盐酸溶液中处理5min，然后滤出浸入到质量分数为9%的氢氧化钠溶液中处理7min，最后滤出用去离子水冲洗一遍晾干备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到高温煅烧炉内进行高温煅烧处理，控制煅烧的温度为930℃，处理1h后取出备用；
c.将木蜡酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量2.5%的氢氧化钾，不断搅拌处理25min后，再向反应釜内加入辛基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为72℃，并将反应釜内的压力升至0.32MPa，不断搅拌处理33min后取出得改性剂A备用；
d.将十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基磺酸钠按照重量比1.8:1共同放入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为36℃，不断搅拌混合处理32min后取出得改性剂B备用；
e.将操作b处理后的凹凸棒土投入到操作c制得的改性剂A中浸泡，不断搅拌处理50min后滤出备用；
f.将操作e处理后的凹凸棒土投入到操作d制得的改性剂B中浸泡，不断搅拌处理35min后滤出备用；
g.将操作f处理后的凹凸棒土放入到干燥箱内干燥处理2h后取出得改性凹凸棒土填料备用；
（2）改性阴树脂制备：
a.按对应重量份称取下列物质：10份碳酸二甲酯、5份硫酸二甲酯、58份丙酮、3份氯化镁、350份水；
b.将操作a所称取的所有物质共同放入到搅拌罐内，以1200转/分钟的转速搅拌处理42min后取出得混合液C备用；
c.将阴树脂投入到操作b所得的混合液C中，加热保持混合液C的温度为38℃，浸泡处理40min后滤出，然后放入到干燥箱内干燥处理1.5h，取出后得改性阴树脂备用；
（3）物料称取：
按对应重量份称取下列物料备用：110份环氧树脂、5份脲醛树脂、6份萜烯树脂、7份苯丙乳液、9份步骤（1）制得的改性凹凸棒土填料、4份步骤（2）制得的改性阴树脂、6份二丙二醇丁醚、2份焦磷酸钠、1份固化剂、0.5份增稠剂；
（4）成品涂料制备：
将步骤（3）称取的所有物料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的木蜡酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.6:1。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辛基酚聚氧乙烯醚的加入量是木蜡酸甲酯总质量的25%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂A的温度为55℃。
进一步的，步骤（1）操作f中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂B的温度为72℃。
进一步的，步骤（1）操作g中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为106℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阴树脂为大孔型强碱阴树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的环氧树脂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的固化剂为二乙烯三胺；所述的增稠剂为甲基纤维素。
实施例2
一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性凹凸棒土填料制备：
a.先将凹凸棒土浸入到质量分数为7%的盐酸溶液中处理6min，然后滤出浸入到质量分数为10%的氢氧化钠溶液中处理8min，最后滤出用去离子水冲洗一遍晾干备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到高温煅烧炉内进行高温煅烧处理，控制煅烧的温度为950℃，处理1.2h后取出备用；
c.将木蜡酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量3.5%的氢氧化钾，不断搅拌处理27min后，再向反应釜内加入辛基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为74℃，并将反应釜内的压力升至0.35MPa，不断搅拌处理36min后取出得改性剂A备用；
d.将十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基磺酸钠按照重量比1.9:1共同放入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为38℃，不断搅拌混合处理36min后取出得改性剂B备用；
e.将操作b处理后的凹凸棒土投入到操作c制得的改性剂A中浸泡，不断搅拌处理53min后滤出备用；
f.将操作e处理后的凹凸棒土投入到操作d制得的改性剂B中浸泡，不断搅拌处理38min后滤出备用；
g.将操作f处理后的凹凸棒土放入到干燥箱内干燥处理2.5h后取出得改性凹凸棒土填料备用；
（2）改性阴树脂制备：
a.按对应重量份称取下列物质：11份碳酸二甲酯、6份硫酸二甲酯、60份丙酮、4份氯化镁、370份水；
b.将操作a所称取的所有物质共同放入到搅拌罐内，以1300转/分钟的转速搅拌处理46min后取出得混合液C备用；
c.将阴树脂投入到操作b所得的混合液C中，加热保持混合液C的温度为39℃，浸泡处理43min后滤出，然后放入到干燥箱内干燥处理1.8h，取出后得改性阴树脂备用；
（3）物料称取：
按对应重量份称取下列物料备用：115份环氧树脂、8份脲醛树脂、7份萜烯树脂、9份苯丙乳液、11份步骤（1）制得的改性凹凸棒土填料、6份步骤（2）制得的改性阴树脂、8份二丙二醇丁醚、3份焦磷酸钠、1.5份固化剂、1.5份增稠剂；
（4）成品涂料制备：
将步骤（3）称取的所有物料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的木蜡酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.7:1。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辛基酚聚氧乙烯醚的加入量是木蜡酸甲酯总质量的27%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂A的温度为57℃。
进一步的，步骤（1）操作f中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂B的温度为74℃。
进一步的，步骤（1）操作g中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为111℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阴树脂为大孔型强碱阴树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的环氧树脂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的固化剂为三乙烯四胺；所述的增稠剂为甲基纤维素。
实施例3
一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）改性凹凸棒土填料制备：
a.先将凹凸棒土浸入到质量分数为8%的盐酸溶液中处理7min，然后滤出浸入到质量分数为11%的氢氧化钠溶液中处理9min，最后滤出用去离子水冲洗一遍晾干备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到高温煅烧炉内进行高温煅烧处理，控制煅烧的温度为960℃，处理1.5h后取出备用；
c.将木蜡酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量4.5%的氢氧化钾，不断搅拌处理28min后，再向反应釜内加入辛基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为76℃，并将反应釜内的压力升至0.36MPa，不断搅拌处理37min后取出得改性剂A备用；
d.将十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基磺酸钠按照重量比2.0:1共同放入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为39℃，不断搅拌混合处理38min后取出得改性剂B备用；
e.将操作b处理后的凹凸棒土投入到操作c制得的改性剂A中浸泡，不断搅拌处理55min后滤出备用；
f.将操作e处理后的凹凸棒土投入到操作d制得的改性剂B中浸泡，不断搅拌处理40min后滤出备用；
g.将操作f处理后的凹凸棒土放入到干燥箱内干燥处理3h后取出得改性凹凸棒土填料备用；
（2）改性阴树脂制备：
a.按对应重量份称取下列物质：12份碳酸二甲酯、7份硫酸二甲酯、63份丙酮、5份氯化镁、380份水；
b.将操作a所称取的所有物质共同放入到搅拌罐内，以1400转/分钟的转速搅拌处理48min后取出得混合液C备用；
c.将阴树脂投入到操作b所得的混合液C中，加热保持混合液C的温度为40℃，浸泡处理45min后滤出，然后放入到干燥箱内干燥处理2h，取出后得改性阴树脂备用；
（3）物料称取：
按对应重量份称取下列物料备用：120份环氧树脂、9份脲醛树脂、8份萜烯树脂、10份苯丙乳液、12份步骤（1）制得的改性凹凸棒土填料、7份步骤（2）制得的改性阴树脂、9份二丙二醇丁醚、4份焦磷酸钠、2份固化剂、2份增稠剂；
（4）成品涂料制备：
将步骤（3）称取的所有物料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的木蜡酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.8:1。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的辛基酚聚氧乙烯醚的加入量是木蜡酸甲酯总质量的28%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂A的温度为58℃。
进一步的，步骤（1）操作f中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂B的温度为76℃。
进一步的，步骤（1）操作g中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为114℃。
进一步的，步骤（2）操作c中所述的阴树脂为大孔型强碱阴树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的环氧树脂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂。
进一步的，步骤（3）中所述的固化剂为二丙烯三胺；所述的增稠剂为甲基纤维素。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（3）物料称取中，用等质量份的普通市售的凹凸棒土（经过硅烷偶联剂表面改性处理）取代步骤（1）制得的改性凹凸棒土填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（3）物料称取中，用等质量份的普通市售大孔型强碱阴树脂取代步骤（2）制得的改性阴树脂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤（3）物料称取中，用等质量份的普通市售的凹凸棒土（经过硅烷偶联剂表面改性处理）取代步骤（1）制得的改性凹凸棒土填料成分，同时用等质量份的普通市售大孔型强碱阴树脂取代步骤（2）制得的改性阴树脂成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3对应制得的建筑装饰涂料进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
固化后硬度（H） 消音系数 冷热冲击（次）
实施例2 9H 0.77 251
对比实施例1 7H 0.62 199
对比实施例2 8H 0.66 215
对比实施例3 6H 0.57 178
注：上表1中所述的耐磨性是用3M刮擦布负重5.3kg进行摩擦实验；所述的消音系数参照GBT4760-1995进行测试；所述的冷热冲击是进行20℃/350℃冷热循环处理，观察涂层无异常时平均最低循环次数。
由上表1可以看出，本发明方法制得的建筑装饰涂料综合性能优异，品质有显著提升，使用推广价值高，经济效益好。

Claims (9)

1.一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）改性凹凸棒土填料制备：
a.先将凹凸棒土浸入到质量分数为6~8%的盐酸溶液中处理5~7min，然后滤出浸入到质量分数为9~11%的氢氧化钠溶液中处理7~9min，最后滤出用去离子水冲洗一遍晾干备用；
b.将操作a处理后的凹凸棒土放入到高温煅烧炉内进行高温煅烧处理，控制煅烧的温度为930~960℃，处理1~1.5h后取出备用；
c.将木蜡酸甲酯和甘油共同投入到反应釜内，然后加入其总质量2.5~4.5%的氢氧化钾，不断搅拌处理25~28min后，再向反应釜内加入辛基酚聚氧乙烯醚，同时将反应釜的温度加热保持为72~76℃，并将反应釜内的压力升至0.32~0.36MPa，不断搅拌处理33~37min后取出得改性剂A备用；
d.将十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基磺酸钠按照重量比1.8~2.0:1共同放入到搅拌罐内，加热保持搅拌罐内的温度为36~39℃，不断搅拌混合处理32~38min后取出得改性剂B备用；
e.将操作b处理后的凹凸棒土投入到操作c制得的改性剂A中浸泡，不断搅拌处理50~55min后滤出备用；
f.将操作e处理后的凹凸棒土投入到操作d制得的改性剂B中浸泡，不断搅拌处理35~40min后滤出备用；
g.将操作f处理后的凹凸棒土放入到干燥箱内干燥处理2~3h后取出得改性凹凸棒土填料备用；
（2）改性阴树脂制备：
a.按对应重量份称取下列物质：10~12份碳酸二甲酯、5~7份硫酸二甲酯、58~63份丙酮、3~5份氯化镁、350~380份水；
b.将操作a所称取的所有物质共同放入到搅拌罐内，以1200~1400转/分钟的转速搅拌处理42~48min后取出得混合液C备用；
c.将阴树脂投入到操作b所得的混合液C中，加热保持混合液C的温度为38~40℃，浸泡处理40~45min后滤出，然后放入到干燥箱内干燥处理1.5~2h，取出后得改性阴树脂备用；
（3）物料称取：
按对应重量份称取下列物料备用：110~120份环氧树脂、5~9份脲醛树脂、6~8份萜烯树脂、7~10份苯丙乳液、9~12份步骤（1）制得的改性凹凸棒土填料、4~7份步骤（2）制得的改性阴树脂、6~9份二丙二醇丁醚、2~4份焦磷酸钠、1~2份固化剂、0.5~2份增稠剂；
（4）成品涂料制备：
将步骤（3）称取的所有物料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作c中所述的木蜡酸甲酯和甘油共混的摩尔比为2.6~2.8:1。
3.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作c中所述的辛基酚聚氧乙烯醚的加入量是木蜡酸甲酯总质量的25~28%。
4.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作e中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂A的温度为55~58℃。
5.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作f中所述的浸泡处理期间加热保持改性剂B的温度为72~76℃。
6.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作g中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为106~114℃。
7.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作c中所述的阴树脂为大孔型强碱阴树脂。
8.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的环氧树脂为脂肪族缩水甘油醚环氧树脂。
9.根据权利要求1所述的一种耐温消音建筑装饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、二丙烯三胺中的任意一种；所述的增稠剂为甲基纤维素。
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