CN110499082B - 一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料及其制备方法，采用环保型乳液与有机硅树脂混合制成，不含挥发性有机化合物(VOC)，另外本发明有极低的表面能和优异的耐久性，从而漆膜耐雨水、阳光和温度变化，表面的粘附物也易清除；也提高了漆膜表面滑爽手感以及表面抗划伤和耐磨性能，最终到达表面易清洁、抗涂鸦、抗胶带粘贴的高附加值要求。

Description

一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑涂料材料技术领域，具体涉及一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料及其制备方法。
背景技术
随着人们对环保及自身健康的重视，在装修过程中所用到的乳胶漆需有环保的特别要求。首选需符合HJ 2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》、GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》和内墙涂层一等品功效(符合：GB/T9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》一等品指标)要求的内墙乳胶漆，最后还希望其具有一定的功能性，如：耐污渍性和耐污渍持久性强，达到HG/T4756-2014《内墙耐污渍乳胶涂料》的I级要求。
但是，当今的内墙乳胶漆普遍含有一定量的挥发性有机化合物(VOC)，对于客户不断的环保要求来说是不可接受的。另一方面，虽然现在普通的内墙乳胶漆都具有耐洗刷性的效果，满足GB/T9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》中耐洗刷的要求(在一定次数下不脱落)，但是污渍上了这种涂料的漆膜后，还是不能擦洗掉，对于客户来说这种现象(无功能性)还是不能接受的。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料及其制备方法，本发明是一种环保型内墙乳胶漆，挥发性有机化合物(VOC)含量为零。也具有一定功能性，使漆膜具有高耐污渍性及耐污渍持久性强的优点。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，包括以下组分，以重量百分比计：
Figure BDA0002184843380000021
所述丙烯酸乳液为通过核壳反应制成的复相颗粒结构。核壳结构的乳液使涂料体系成膜时无需加入“成膜助剂和防冻剂”，降低挥发性有机化合物(VOC)的含量，最终使有机化合物(VOC)的含量为零。
优选的，所述丙烯酸乳液为不包含烷基酚聚氧乙烯醚类化合物或邻苯二甲酸二异壬酯的环保型丙烯酸乳液。
优选的，所述有机硅树脂为硅氧烷聚合物，使漆膜具有耐污渍性。
优选的，所述增稠剂为羟乙基纤维素，所述多功能助剂为PH调节剂。增稠剂可以稳定涂料的贮存状态。
优选的，所述分散剂为聚羧酸钠盐，有利于颜填料的分散。
优选的，所述润湿剂为非离子表面活性剂，有利于颜填料分散后的稳定性。
优选的，所述防霉剂为正辛基异噻唑啉酮类防霉剂，有利于漆膜的防霉性。
优选的，所述消泡剂为矿物油消泡剂，所述填料为碳酸钙和煅烧高岭土，所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮类杀菌剂，所述流平改性剂为聚氨酯。消泡剂有利于涂料的施工性，不影响漆膜的外观，杀菌剂有利于涂料的储存性能，填料有利于涂料贮存的稳定及施工性，流平改性剂有利于涂料的施工性，影响手感和漆膜的表观。
本发明另一目的是提高如上所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A)、先将纯水、增稠剂、多功能助剂加入反应釜，搅拌15分钟—20分钟，待增稠剂完全溶解；
B)、加入分散剂、润湿剂、防霉剂和部分消泡剂，搅拌10分钟—20分钟；
C)、加入钛白粉和填料高速搅拌15分钟-20分钟，待细度≤50um；
D)、加入丙烯酸乳液搅拌10分钟-15分钟；
E)、加入有机硅树脂，搅拌3分钟-5分钟；
F)、加入杀菌剂和部分消泡剂，搅拌3分钟-5分钟；
G)、加入增稠剂，搅拌3分钟-5分钟即可得成品。
本发明工作原理如下：
第一，本发明所述有机硅树脂为以硅氧烷聚合物为基础的树脂，以聚硅氧烷为主要成膜物质，通过它与空气中的湿气反应，常温固化成膜。该膜具有极低的表面能和优异的耐久性，从而漆膜耐雨水、阳光和温度变化，表面的粘附物也易清除。
第二，所述丙烯酸乳液为不含：APEO(烷基酚聚氧乙烯醚类化合物的简称)、邻苯二甲酸二异壬酯的环保型丙烯酸乳液，本身不含挥发性有机化合物(VOC)，并且本身不添加甲醛及任何甲醛释放物。该乳液通过核壳乳液聚合理论(乳液有复相颗粒结构，软相最低成膜温度很低，变形填充空隙，形成连续相；硬相赋予涂膜良好的抗粘连性)制得，所以在不需要添加任何成膜助剂和助溶剂的情况下，能够在较低的环境温度下形成具有优秀抗粘性的连续漆膜。
第三，在有机硅树脂这一功能性材料和核壳反应制成的丙烯酸乳液结合使用下，进一步改善漆膜的回粘性，从而改善涂层表面的疏水疏油性能。使之制得的漆膜提高了其表面滑爽手感以及表面抗划伤和耐磨性能，最终到达表面易清洁、抗涂鸦、抗胶带粘贴的高附加值要求。
发明优点：
本发明所述应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，具有如下优点：
1、有极低的表面能和优异的耐久性，从而漆膜耐雨水、阳光和温度变化，表面的粘附物也易清除；
2、不含挥发性有机化合物(VOC)，并且本身不添加甲醛及任何甲醛释放物，有利于环保；
3、提高了漆膜表面滑爽手感以及表面抗划伤和耐磨性能，最终到达表面易清洁、抗涂鸦、抗胶带粘贴的高附加值要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得实施例1:
A)在反应釜中加入33.6％的纯水、搅拌状态下加入0.32％的羟乙基纤维素(如：250HBR)和0.15％的多功能助剂(如：有机胺AMP-95)，
B)纤维素完全溶解后再加入0.4％的分散剂(如：聚羧酸钠盐SN-DISPERSANT5040)，0.1％的润湿剂(如：壬基酚聚氧乙烯醚)，0.1％的消泡剂(如：矿物油CF 1988)和0.06％的防霉剂(如：正辛基异噻唑啉酮类防霉剂ROCIMATM 363)，常温下搅拌分散15分钟后，
C)加入15.0％的钛白粉(如：金红石型钛白粉902)、10.0％的填料(如：2500目煅烧高岭土)和20.0％的填料(如：1000目碳酸钙)，高速搅拌20分钟细度合格后(≤50um),
D)停止搅拌后加入18％的丙烯酸乳液搅拌10分钟，
E)加入有机硅树脂(IC701)1.5％搅拌分散5分钟后，
F)再加入0.12％的杀菌剂(如：苯并异噻唑啉酮类ROCIMA(TM)BT NV2)和0.15％的消泡剂(如：矿物油CF 1988)搅拌5分钟，
G)再加入0.5％的流变改性剂(如：聚氨酯RM-2020))搅拌5分钟后即得成品。
本实施例产品环保方面符合：GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》和HJ 2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》的要求。挥发性有机化合物(VOC)含量为零，苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和未检出、可溶性重金属未检出；
性能方面达到乳胶漆内墙一等品的功效(符合：GB/T9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》一等品指标)，并且又使漆膜具有高耐污渍性的功能符合：HG/T4756-2014《内墙耐污渍乳胶涂料》的I级要求。
附：耐污渍性I级
1、耐沾污综合能力≥60，63；
2、光泽变化差值的绝对值/单位值≤40(光泽(60°<10)),35。
耐污渍持久性I级
1、耐沾污综合能力≥50，60；
2、光泽变化差值的绝对值/单位值≤40(光泽(60°<10)),35。
实施例2:
本发明产品的制备步骤(以下均为重量百分数)：
A)在反应釜中加入31.3％的纯水、搅拌状态下加入0.3％的羟乙基纤维素(如：250HBR)和0.1％的多功能助剂(如：有机胺AMP-95)，
B)纤维素完全溶解后再加入0.6％的分散剂(如：聚羧酸钠盐SN-DISPERSANT5040)，0.2％的润湿剂(如：壬基酚聚氧乙烯醚)，0.1％的消泡剂(如：矿物油CF 1988)和0.1％的防霉剂(如：正辛基异噻唑啉酮类防霉剂ROCIMATM 363)，常温下搅拌分散15分钟后，
C)加入18.0％的钛白粉(如：金红石型钛白粉902)、10.0％的填料(如：2500目煅烧高岭土)和15.0％的填料(如：1000目碳酸钙)，高速搅拌20分钟细度合格后(≤50um),
D)停止搅拌后加入22.0％的丙烯酸乳液搅拌10分钟，
E)加入有机硅树脂(IC701)1.8％搅拌分散5分钟后，
F)再加入0.15％的杀菌剂(如：苯并异噻唑啉酮类ROCIMA(TM)BT NV2)和0.15％的消泡剂(如：矿物油CF 1988)搅拌5分钟，
G)再加入0.2％的流变改性剂(如：聚氨酯RM-2020))搅拌5分钟后即得成品。
本实施例产品环保方面符合：GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》和HJ 2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》的要求。挥发性有机化合物(VOC)含量为零，苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和未检出、可溶性重金属未检出；
性能方面达到乳胶漆内墙一等品的功效(符合：GB/T9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》一等品指标)，并且又使漆膜具有高耐污渍性的功能符合：HG/T4756-2014《内墙耐污渍乳胶涂料》的I级要求。
附：耐污渍性I级
1、耐沾污综合能力≥60,65；
2、光泽变化差值的绝对值/单位值≤40(光泽(60°<10)),32。
耐污渍持久性I级
1、耐沾污综合能力≥50，66；
2、光泽变化差值的绝对值/单位值≤40(光泽(60°<10)),32。
实施例3:
本发明产品的制备步骤(以下均为重量百分数)：
A)在反应釜中加入35.25％的纯水、搅拌状态下加入0.35％的羟乙基纤维素(如：250HBR)和0.1％的多功能助剂(如：有机胺AMP-95)，
B)纤维素完全溶解后再加入0.6％的分散剂(如：聚羧酸钠盐SN-DISPERSANT5040)，0.2％的润湿剂(如：壬基酚聚氧乙烯醚)，0.15％的消泡剂(如：矿物油CF 1988)和0.1％的防霉剂(如：正辛基异噻唑啉酮类防霉剂ROCIMATM 363)，常温下搅拌分散15分钟后，
C)加入20％的钛白粉(如：金红石型钛白粉902)、6.0％的填料(如：2500目煅烧高岭土)和15.0％的填料(如：1000目碳酸钙)，高速搅拌20分钟细度合格后(≤50um),
D)停止搅拌后加入20.0％的丙烯酸乳液搅拌10分钟，
E)加入有机硅树脂(IC701)2.0％搅拌分散5分钟后,
F)再加入0.0％的杀菌剂(如：苯并异噻唑啉酮类ROCIMA(TM)BT NV2)和0.15％的消泡剂(如：矿物油CF 1988)搅拌5分钟，
G)再加入0.0％的流变改性剂(如：聚氨酯RM-2020))搅拌5分钟后即得成品。
本实施例产品环保方面符合：GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》和HJ 2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》的要求。挥发性有机化合物(VOC)含量为零，苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和未检出、可溶性重金属未检出；
性能方面达到乳胶漆内墙一等品的功效(符合：GB/T9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》一等品指标)，并且又使漆膜具有高耐污渍性的功能符合：HG/T4756-2014《内墙耐污渍乳胶涂料》的I级要求。
附：耐污渍性I级
1、耐沾污综合能力≥60,68；
2、光泽变化差值的绝对值/单位值≤40(光泽(60°<10)),30。
耐污渍持久性I级
1、耐沾污综合能力≥50,70；
2、光泽变化差值的绝对值/单位值≤40(光泽(60°<10)),30。
比较例：
A)在反应釜中加入31.5％的纯水、搅拌状态下加入0.35％的羟乙基纤维素(如：250HBR)和0.15％的多功能助剂(如：有机胺AMP-95)，
B)纤维素完全溶解后再加入0.5％的分散剂(如：聚羧酸钠盐SN-DISPERSANT5040)，0.1％的润湿剂(如：壬基酚聚氧乙烯醚)，0.1％的消泡剂(如：矿物油DF 5800C)和0.05％的防霉剂(如：正辛基异噻唑啉酮类防霉剂ROCIMATM 363)，常温下搅拌分散15分钟后，
C)加入10.0％的钛白粉(如：金红石型钛白粉902)、10.0％的填料(如：2500目煅烧高岭土)和25.0％的填料(如：1000目碳酸钙)，高速搅拌20分钟细度合格后(≤50um),
D)停止搅拌后加入20％的丙烯酸乳液搅拌10分钟，
E)加入成膜助剂(如：十二碳醇酯)1％和防冻剂(如：丙二醇)1％搅拌分散5分钟后，
F)再加入0.10％的杀菌剂(如：苯并异噻唑啉酮类ROCIMA(TM)BT NV2)和0.15％的消泡剂(如：矿物油DF 5800C)搅拌5分钟，后即得成品。
本比较案例产品环保方面符合：GB 18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》和HJ 2537-2014《环境标志产品技术要求水性涂料》的要求。挥发性有机化合物(VOC)含量为35g/l，游离甲醛含量为40mg/kg,苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和未检出、可溶性重金属未检出；
性能方面达到乳胶漆内墙一等品的功效(符合：GB/T9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》一等品指标)，但是漆膜不具备高耐污渍性的功能(不符合：HG/T4756-2014《内墙耐污渍乳胶涂料》的要求)。
附：耐污渍性
1、耐沾污综合能力：35；
耐污渍持久性
1、耐沾污综合能力：15。
以上所述仅为发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。企图据以对本发明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (9)

1.一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，包括以下组分，以重量百分比计：
Figure FDA0003143482150000011
所述丙烯酸乳液为通过核壳反应制成的复相颗粒结构；通过核壳反应制成所述丙烯酸乳液与所述有机硅树脂共混结合改善漆膜表面的疏水疏油结构；所述有机硅树脂为IC701有机硅树脂。
2.根据权利要求1所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，所述丙烯酸乳液为不包含烷基酚聚氧乙烯醚类化合物或邻苯二甲酸二异壬酯的环保型丙烯酸乳液。
3.根据权利要求1所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，所述增稠剂为羟乙基纤维素，所述多功能助剂为pH调节剂。
4.根据权利要求1所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸钠盐。
5.根据权利要求1所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，所述润湿剂为非离子表面活性剂。
6.根据权利要求1所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，所述防霉剂为正辛基异噻唑啉酮类防霉剂。
7.根据权利要求1所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，所述消泡剂为矿物油消泡剂。
8.根据权利要求1所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料，其特征在于，所述填料为碳酸钙和煅烧高岭土，所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮类杀菌剂，所述流变 改性剂为聚氨酯。
9.如权利要求1～8任一项所述的应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A)、先将纯水、增稠剂、多功能助剂加入反应釜，搅拌15分钟—20分钟，待增稠剂完全溶解；
B)、加入分散剂、润湿剂、防霉剂和部分消泡剂，搅拌10分钟—20分钟；
C)、加入钛白粉和填料高速搅拌15分钟-20分钟，待细度≤50μm；
D)、加入丙烯酸乳液搅拌10分钟-15分钟；
E)、加入有机硅树脂，搅拌3分钟-5分钟；
F)、加入杀菌剂和部分消泡剂，搅拌3分钟-5分钟；
G)、加入增稠剂，搅拌3分钟-5分钟即可得成品。
CN201910820772.2A 2019-08-29 2019-08-29 一种应用有机硅树脂制成的内墙涂层材料及其制备方法 Active CN110499082B (zh)

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