CN110760209A - 一种用于家居表面装饰的涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于家居表面装饰的涂料，该装饰涂料由如下重量份原料制成：酚醛树脂30‑50份、苯乙烯20‑25份、二氧化硅7.5‑8份、云母粉5.5‑7份、高岭土7.5‑8份、滑石粉6‑8份、分散剂2‑3份、耐光剂4‑5份、成膜助剂6‑8份、消泡剂0.8‑1.5份、增稠剂0.5‑2份；在制备居表面装饰涂料的过程中制备了一种耐光剂，该耐光剂该耐光剂分子中含有四个苯环结构，所以吸收峰的波长就增加，吸收强度也显著增加，且耐光剂分子中含有两个酮基和两个羟基，酮基和羟基能生成内在氢键，构成一个螯合环，在吸收了紫外线光能量后，发生分子的热振动，内在氢键破坏，螯合环打开，把紫外光的能量变成热能而释放出来，进一步提升了涂料的耐久性。

Description

一种用于家居表面装饰的涂料
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种用于家居表面装饰的涂料。
背景技术
装饰涂料是用来装饰和保护建筑物外墙面，使建筑物外貌美观整洁，从而达到美化城市环境和给人清爽空间的目的，同时也能够起到保护建筑墙面的作用，延长其使用寿命，墙面装饰涂料大致可分为外墙涂料和内墙涂料，家居装饰涂料为内墙涂料，多用于房屋装修，常用的家居装饰涂料的耐光性一般，在采光较好的房屋内使用，一段时间后，由于涂料与紫外线发生光化学反应，使得涂料发生脱落，严重影响房屋美观；
中国专利CN104119750A公开了一种室内用装饰型防水涂料，该防水涂料由如下重量份原料组成：水性丙烯酸乳液63-70.2份、洋甘菊精油1.4-2份、铝酸钙2-3份、亚甲基二萘磺酸钠1-2份、2,2-二噻吩基乙醇酸甲酯1.2-2份、六方氮化硼2.3-4份、β-羟烷基酰胺0.-1份、癸二酸二酰肼0.1-0.2份、方解石粉7-11.2份、丙烯酸0.8-1.2份、硬脂酸铝0.6-1份、成膜助剂5-7份、去离子水10-15份；该发明制备的防水涂料对人体无害，同时具有隔热、保温、美饰的作用，但该发明耐光性较差，在采光较好的区域使用，涂料经光照易发生光化学反应，使得涂料出现泛黄、剥落、开裂等现象，严重影响涂料使用以及美观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于家居表面装饰的涂料，该家居表面装饰涂料针对传统装饰涂料的缺点进行改进，在制备家居表面装饰涂料的过程中制备了一种耐光剂，该耐光剂分子中含有四个苯环结构，苯环的结构是由三个极限共振式组成，每个极限共振式都有共轭双键，所以苯环也有共轭双键，相间的π键与π键相互作用，生成大π键，由于大π键各能级间的距离较近电子容易激发，所以吸收峰的波长就增加，吸收强度也显著增加，且耐光剂分子中含有两个酮基和两个羟基，酮基和羟基能生成内在氢键，构成一个螯合环，在吸收了紫外线光能量后，发生分子的热振动，内在氢键破坏，螯合环打开，把紫外光的能量变成热能而释放出来，进而保证涂料不受紫外线影响，进一步提升了涂料的耐久性。
本发明要解决的技术问题：
常用的家居表面装饰涂料，在使用过程中受到长时间的阳光照射，涂料会与紫外线发生光化学反应，出现失光、褪色、泛黄、剥落、开裂、丧失拉伸强度和整层脱落等现象，严重影响了涂料使用的美观性，降低了涂料的使用寿命。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于家居表面装饰的涂料，由如下重量份原料制成：酚醛树脂30-50份、苯乙烯20-25份、二氧化硅7.5-8份、云母粉5.5-7份、高岭土7.5-8份、滑石粉6-8份、分散剂2-3份、去离子水8-10份、耐光剂4-5份、成膜助剂6-8份、消泡剂0.8-1.5份、增稠剂0.5-2份；
该涂料由如下步骤制成：
步骤S1：将酚醛树脂加入搅拌釜中，在温度为90-105℃的条件下，进行加热30-40min，至酚醛树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80-100r/min，温度为90-105℃的条件下，进行搅拌15-20min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S2：将二氧化硅、云母粉、高岭土、滑石粉混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过500目筛，制得混合粉末；
步骤S3：将步骤S1制得的混合液、步骤S2制得的混合粉末、分散剂、耐光剂、去离子水加入分散机中，在转速为1400-1500r/min的条件下，进行高速分散1-1.5h，得到混合料；
步骤S4：将步骤S3制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000-6000r/min的条件下，进行研磨30-50min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S5：将步骤S4研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400-1800r/min的条件下，搅拌4-5h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得表面装饰的涂料。
进一步，所述的分散剂为甲基戊醇、甲基纤维素、藻酸钠中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的成膜助剂为十二碳醇酯、苯甲醇、己二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的消泡剂为聚硅氧烷、月桂酸、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的增稠剂为海藻胶、甲基纤维素、聚丙烯酸钠中的一种或几种任意比例混合。
进一步，所述的耐光剂，由如下重量份原料制成：氯化苄20-25份、铁粉20-25份、液溴18-20份、苯20-25份、三氯化铝8.5-10份、去离子水30-40份、沸石8-10份、乙酸铅三水合物12-15份、浓硝酸7.5-9份、碳酸氢钠溶液30-40份、铜粉8.5-10份、混酸15-18份、氯化铵3.5-5份、氢氧化钠溶液10-13份、浓硫酸18-20份、亚硝酸钠溶液15-18份、尿素9.5-12份；
该耐光剂由如下步骤制备：
A1：将氯化苄、铁粉、液溴加入反应釜中，在转速为100-300r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应30-45min后，进行过滤，去除滤渣，得到中间体1，将中间体1、苯、三氯化铝加入反应釜中，在温度为40-45℃的条件下，进行反应1.5-2h后，加入去离子水，在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，进行过滤，去除滤液，得到中间体2；
反应流程如下：
Figure BDA0002270345820000041
A2：将步骤A1制得的中间体2、沸石、乙酸铅三水合物加入反应釜中，在温度为100-110℃的条件下滴加浓硝酸，持续反应6-7h，停止加热至温度下降至80℃时，去除水相，加入80℃的碳酸氢钠溶液进行洗涤2-3次，在温度为145-160℃，压强为0.65-1.10kPa的条件下，进行蒸馏，收集馏分制得中间体3，将中间体3和铜粉加入反应釜中，在温度为180-185℃的条件下，进行反应2-3h，制得中间体4；
反应流程如下：
Figure BDA0002270345820000042
A3：将步骤A2制得的中间体4和混酸加入反应釜中，在转速为100-200r/min，温度为30-35℃条件下，进行反应3-4h后，加入铁粉、去离子水、氯化铵，在转速为100-200r/min，温度为90-95℃的条件下，进行回流反应1.5-2h后，进行过滤，去除滤渣，向滤液中加入氢氧化钠溶液，静置20-30min后，进行过滤，去除滤液，制得中间体5；
反应流程如下:
Figure BDA0002270345820000051
A4：将步骤A3制备的中间体5和浓硫酸加入反应釜中，在转速为300-500r/min，温度为0-5℃的条件下，进行搅拌15-20min，继续搅拌并滴加亚硝酸钠溶液，在温度为5-10℃的条件下，进行反应1.5-2h后，加入尿素，在转速为300-500r/min，温度为5-10℃的条件下，搅拌5-10min后，进行过滤，去除滤液制得耐光剂。
反应流程如下:
Figure BDA0002270345820000052
进一步，所述的浓硝酸的质量分数浓度为70-75％，碳酸氢钠溶液的质量分数浓度为1-2％，氢氧化钠溶液的质量分数浓度为20-22％，浓硫酸的质量分数浓度为40-50％，亚硝酸钠溶液的质量分数浓度为10-15％。
进一步，所述的混酸为质量分数浓度为95％的硝酸和质量分数浓度为98％的硫酸以1:5的比例混合。
进一步，步骤A1所述的去离子水的用量和步骤A3所述的去离子水的用量比为1:2，步骤A1所述的铁粉的用量和步骤A3所述的铁粉的用量比为1:1。
本发明的有益效果：
本发明在制备一种用于家居表面装饰的涂料的过程中加入了，二氧化硅、云母粉、高岭土、滑石粉，二氧化硅的表面存在不饱和键及不同键合状态的羟基，其分子状态成三维链状结构，使得木质品防水漆的施工性能提高，同时具有优良的自清洁能力和附着力，滑石粉和高岭土具有很好的抗酸性，进一步提升了涂料的耐腐蚀性，云母粉具有很好的紫外线屏蔽功能很好的延缓了涂料的老化；
同时本发明还制备了一种耐光剂，该耐光剂分子中含有四个苯环结构，苯环的结构是由三个极限共振式组成，每个极限共振式都有共轭双键，所以苯环也有共轭双键，相间的π键与π键相互作用，生成大π键，由于大π键各能级间的距离较近电子容易激发，所以吸收峰的波长就增加，吸收强度也显著增加，且耐光剂分子中含有两个酮基和两个羟基，酮基和羟基能生成内在氢键，构成一个螯合环，在吸收了紫外线光能量后，发生分子的热振动，内在氢键破坏，螯合环打开，把紫外光的能量变成热能而释放出来，进而保证涂料不受紫外线影响，进一步提升了涂料的耐久性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于家居表面装饰的涂料，由如下重量份原料制成：酚醛树脂30份、苯乙烯20份、二氧化硅7.5份、云母粉5.5份、高岭土7.5份、滑石粉6份、分散剂2份、耐光剂4份、去离子水8份、成膜助剂6份、消泡剂0.8份、增稠剂0.5份；
步骤S1：将酚醛树脂加入搅拌釜中，在温度为90℃的条件下，进行加热30min，至酚醛树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80r/min，温度为90℃的条件下，进行搅拌15min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S2：将二氧化硅、云母粉、高岭土、滑石粉混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过500目筛，制得混合粉末；
步骤S3：将步骤S1制得的混合液、步骤S2制得的混合粉末、分散剂、耐光剂、去离子水加入分散机中，在转速为1400r/min的条件下，进行高速分散1h，得到混合料；
步骤S4：将步骤S3制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000r/min的条件下，进行研磨30min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S5：将步骤S4研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400r/min的条件下，搅拌4h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得表面装饰的涂料。
所述的耐光剂，由如下步骤制备：
A1：将氯化苄、铁粉、液溴加入反应釜中，在转速为100r/min，温度为25℃的条件下，进行反应30min后，进行过滤，去除滤渣，得到中间体1，将中间体1、苯、三氯化铝加入反应釜中，在温度为40℃的条件下，进行反应1.5h后，加入去离子水，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌10min后，进行过滤，去除滤液，得到中间体2；
A2：将步骤A1制得的中间体2、沸石、乙酸铅三水合物加入反应釜中，在温度为100℃的条件下滴加浓硝酸，持续反应6h，停止加热至温度下降至80℃时，去除水相，加入80℃的碳酸氢钠溶液进行洗涤2次，在温度为145℃，压强为0.65kPa的条件下，进行蒸馏，收集馏分制得中间体3，将中间体3和铜粉加入反应釜中，在温度为180℃的条件下，进行反应2h，制得中间体4；
A3：将步骤A2制得的中间体4和混酸加入反应釜中，在转速为100r/min，温度为30℃条件下，进行反应3h后，加入铁粉、去离子水、氯化铵，在转速为100r/min，温度为90℃的条件下，进行回流反应1.5h后，进行过滤，去除滤渣，向滤液中加入氢氧化钠溶液，静置20min后，进行过滤，去除滤液，制得中间体5；
A4：将步骤A3制备的中间体5和浓硫酸加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌15min，继续搅拌并滴加亚硝酸钠溶液，在温度为5℃的条件下，进行反应1.5h后，加入尿素，在转速为300r/min，温度为5℃的条件下，搅拌5min后，进行过滤，去除滤液制得耐光剂。
实施例2
一种用于家居表面装饰的涂料，由如下重量份原料制成：酚醛树脂40份、苯乙烯23份、二氧化硅7.7份、云母粉6份、高岭土7.8份、滑石粉7份、分散剂2.5份、耐光剂4.5份、去离子水9份、成膜助剂7份、消泡剂1.2份、增稠剂1.2份；
步骤S1：将酚醛树脂加入搅拌釜中，在温度为90℃的条件下，进行加热30min，至酚醛树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80r/min，温度为90℃的条件下，进行搅拌15min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S2：将二氧化硅、云母粉、高岭土、滑石粉混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过500目筛，制得混合粉末；
步骤S3：将步骤S1制得的混合液、步骤S2制得的混合粉末、分散剂、耐光剂、去离子水加入分散机中，在转速为1400r/min的条件下，进行高速分散1h，得到混合料；
步骤S4：将步骤S3制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000r/min的条件下，进行研磨30min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S5：将步骤S4研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400r/min的条件下，搅拌4h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得表面装饰的涂料。
实施例3
一种用于家居表面装饰的涂料，由如下重量份原料制成：酚醛树脂50份、苯乙烯25份、二氧化硅8份、云母粉7份、高岭土8份、滑石粉8份、分散剂3份、耐光剂5份、去离子水10份、成膜助剂8份、消泡剂1.5份、增稠剂2份；
步骤S1：将酚醛树脂加入搅拌釜中，在温度为105℃的条件下，进行加热40min，至酚醛树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为100r/min，温度为105℃的条件下，进行搅拌20min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S2：将二氧化硅、云母粉、高岭土、滑石粉混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过500目筛，制得混合粉末；
步骤S3：将步骤S1制得的混合液、步骤S2制得的混合粉末、分散剂、耐光剂、去离子水加入分散机中，在转速为1500r/min的条件下，进行高速分散1.5h，得到混合料；
步骤S4：将步骤S3制得的混合料加入胶体磨中，在转速为6000r/min的条件下，进行研磨50min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S5：将步骤S4研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1800r/min的条件下，搅拌5h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得表面装饰的涂料。
对比例1
本对比例与实施例1相比未加入耐光剂，具体步骤如下：
步骤S1：将酚醛树脂加入搅拌釜中，在温度为90℃的条件下，进行加热30min，至酚醛树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80r/min，温度为90℃的条件下，进行搅拌15min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S2：将二氧化硅、云母粉、高岭土、滑石粉混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过500目筛，制得混合粉末；
步骤S3：将步骤S1制得的混合液、步骤S2制得的混合粉末、分散剂、去离子水加入分散机中，在转速为1400r/min的条件下，进行高速分散1h，得到混合料；
步骤S4：将步骤S3制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000r/min的条件下，进行研磨30min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S5：将步骤S4研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400r/min的条件下，搅拌4h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得表面装饰的涂料。
对比例2
本对比例为市场上常见的表面装饰的涂料。
对实施例1-3和对比例1-2制备的表面装饰涂料进行检测，检测结果如下表1所示；
Figure BDA0002270345820000111
由上表1可知实施例1-3制备的表面装饰涂料的吸收紫外线波长为280-400nm，说明本发明制备的表面装饰涂料可以吸收范围更广的紫外线，不会因光照导致自身性能大幅降低；光照后的耐水性和光照后耐中性盐水性分别为108-112h、96-98h，说明本发明制备的表面装饰涂料在经过光照之后，仍然具有很好的耐水性和耐中性盐水性能力；光照后的附着力均为0级，说明本发明制得的表面装饰涂料，在光照后任然具有很好的附着力，不会发生脱落；相较于对比例，说明本发明制备表面装饰涂料中加入的耐光剂，很好的提升表面装饰涂料的耐光性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：由如下重量份原料制成：酚醛树脂30-50份、苯乙烯20-25份、二氧化硅7.5-8份、云母粉5.5-7份、高岭土7.5-8份、滑石粉6-8份、分散剂2-3份、去离子水8-10份、耐光剂4-5份、成膜助剂6-8份、消泡剂0.8-1.5份、增稠剂0.5-2份；
该涂料由如下步骤制成：
步骤S1：将酚醛树脂加入搅拌釜中，在温度为90-105℃的条件下，进行加热30-40min，至酚醛树脂完全熔融，加入苯乙烯，在转速为80-100r/min，温度为90-105℃的条件下，进行搅拌15-20min，冷却至室温，制得混合液；
步骤S2：将二氧化硅、云母粉、高岭土、滑石粉混合均匀后放入粉碎机内进行粉碎，过500目筛，制得混合粉末；
步骤S3：将步骤S1制得的混合液、步骤S2制得的混合粉末、分散剂、耐光剂、去离子水加入分散机中，在转速为1400-1500r/min的条件下，进行高速分散1-1.5h，得到混合料；
步骤S4：将步骤S3制得的混合料加入胶体磨中，在转速为5000-6000r/min的条件下，进行研磨30-50min至粒径为15μm，得到研磨后的混合料；
步骤S5：将步骤S4研磨后的混合料、成膜助剂、消泡剂、增稠剂加入搅拌器，在转速为1400-1800r/min的条件下，搅拌4-5h后，进行过滤，过滤精度10μm，制得表面装饰的涂料。
2.根据权利要求1所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：所述的分散剂为甲基戊醇、甲基纤维素、藻酸钠中的一种或几种任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：所述的成膜助剂为十二碳醇酯、苯甲醇、己二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种任意比例混合。
4.根据权利要求1所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：所述的消泡剂为聚硅氧烷、月桂酸、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种任意比例混合。
5.根据权利要求1所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：所述的增稠剂为海藻胶、甲基纤维素、聚丙烯酸钠中的一种或几种任意比例混合。
6.根据权利要求1所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：所述的耐光剂，由如下重量份原料制成：氯化苄20-25份、铁粉20-25份、液溴18-20份、苯20-25份、三氯化铝8.5-10份、去离子水30-40份、沸石8-10份、乙酸铅三水合物12-15份、浓硝酸7.5-9份、碳酸氢钠溶液30-40份、铜粉8.5-10份、混酸15-18份、氯化铵3.5-5份、氢氧化钠溶液10-13份、浓硫酸18-20份、亚硝酸钠溶液15-18份、尿素9.5-12份；
该耐光剂由如下步骤制备：
A1：将氯化苄、铁粉、液溴加入反应釜中，在转速为100-300r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应30-45min后，进行过滤，去除滤渣，得到中间体1，将中间体1、苯、三氯化铝加入反应釜中，在温度为40-45℃的条件下，进行反应1.5-2h后，加入去离子水，在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，进行过滤，去除滤液，得到中间体2；
A2：将步骤A1制得的中间体2、沸石、乙酸铅三水合物加入反应釜中，在温度为100-110℃的条件下滴加浓硝酸，持续反应6-7h，停止加热至温度下降至80℃时，去除水相，加入80℃的碳酸氢钠溶液进行洗涤2-3次，在温度为145-160℃，压强为0.65-1.10kPa的条件下，进行蒸馏，收集馏分制得中间体3，将中间体3和铜粉加入反应釜中，在温度为180-185℃的条件下，进行反应2-3h，制得中间体4；
A3：将步骤A2制得的中间体4和混酸加入反应釜中，在转速为100-200r/min，温度为30-35℃条件下，进行反应3-4h后，加入铁粉、去离子水、氯化铵，在转速为100-200r/min，温度为90-95℃的条件下，进行回流反应1.5-2h后，进行过滤，去除滤渣，向滤液中加入氢氧化钠溶液，静置20-30min后，进行过滤，去除滤液，制得中间体5；
A4：将步骤A3制备的中间体5和浓硫酸加入反应釜中，在转速为300-500r/min，温度为0-5℃的条件下，进行搅拌15-20min，继续搅拌并滴加亚硝酸钠溶液，在温度为5-10℃的条件下，进行反应1.5-2h后，加入尿素，在转速为300-500r/min，温度为5-10℃的条件下，搅拌5-10min后，进行过滤，去除滤液，制得耐光剂。
7.根据权利要求6所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：所述的浓硝酸的质量分数浓度为70-75％，碳酸氢钠溶液的质量分数浓度为1-2％，氢氧化钠溶液的质量分数浓度为20-22％，浓硫酸的质量分数浓度为40-50％，亚硝酸钠溶液的质量分数浓度为10-15％。
8.根据权利要求6所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：所述的混酸为质量分数浓度为95％的硝酸和质量分数浓度为98％的硫酸以1:5的比例混合。
9.根据权利要求6所述的一种用于家居表面装饰的涂料，其特征在于：步骤A1所述的去离子水的用量和步骤A3所述的去离子水的用量比为1:2，步骤A1所述的铁粉的用量和步骤A3所述的铁粉的用量比为1:1。
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