CN110964408A - 一种水性地坪相变环氧腻子涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性地坪相变环氧腻子涂料及其制备方法，其由A组分、B组分合C组分复配而成；按照重量份数计，各组分包括如下原料：A组分：水性环氧固化剂30‑50份；去离子水30‑40份；消泡剂0.1‑0.3份；分散剂0.1‑0.4份；基材润湿剂0.2‑0.6份；流平剂0.8‑1.2份；微胶囊相变材料10‑20份；B组分：水性环氧树脂85‑95份；脂肪族缩水甘油醚5‑15份；其中脂肪族缩水甘油醚满足以下要求：(1)粘度：40℃条件下粘度为3～7mpa.s，(2)环氧当量：290～310g/eq；C组分：200目石英粉80‑100份；复合纤维1.5‑4.5份；本发明通过添加微胶囊相变材料和符合纤维，大大提高了腻子涂料的抗开裂性能和附着力。

Description

一种水性地坪相变环氧腻子涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及一种水性地坪相变环氧腻子涂料及其制备方法。
背景技术
腻子涂料是平整墙体表面的一种装饰性质的材料，是一种厚浆状涂料，是涂料粉刷前必不可少的一种产品。涂施于底漆上或直接涂施于物体上，用以清除被涂物表面上高低不平的缺陷。通常的腻子批嵌是先用消石灰批平后，再批普通腻子，如此做法，虽能省钱，但从此却埋下隐患。墙面中的消石灰会与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙，体积膨胀，导致墙面开裂而产生墙体渗漏现象，危及居民的正常起居。此外，腻子涂料由于刷涂厚度较大，在腻子干燥过程中，甚至随着室内温度和湿度的变化，其中的组分会发生一定程度的相变。物质发生相态改变时，大致有以下几种：(1)固与固之间的变化；(2)固与液之间的变化；(3)液与气之间的变化；(4)固与气之间的变化。由于腻子涂料比较厚，其中的能量不易释放和吸收，导致能量的积蓄，当积蓄到一定程度时则会导致腻子涂料开裂或鼓包。因此，解决腻子涂料厚涂开裂的问题是本领域亟待解决的一大难题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水性地坪相变环氧腻子涂料及其制备方法。其通过相变材料和复合纤维的协同作用，很好的解决了腻子涂料厚涂开裂的技术问题。
本发明为达到上述目的，采用的技术方案如下：
技术方案一：
一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其由A组分、B组分合C组分复配而成；按照重量份数计，各组分包括如下原料：
A组分：水性环氧固化剂30-50份；
去离子水30-40份；
消泡剂0.1-0.3份；
分散剂0.1-0.4份；
基材润湿剂0.2-0.6份；
流平剂0.8-1.2份；
微胶囊相变材料10-20份；
B组分：水性环氧树脂85-95份；脂肪族缩水甘油醚5-15份；其中脂肪族缩水甘油醚满足以下要求：(1)粘度：40℃条件下粘度为3～7mpa.s，(2)环氧当量：290～310g/eq；所述水性环氧树脂优选双酚A型环氧树脂；双酚A型环氧树脂有粘度高和固化物性脆的不足，采用脂肪族缩水甘油醚在一定程度上可以弥补上述缺陷，除了可显著降低粘度外，由于其本身具有较高的环氧基含量，固化时能提出一定的交联密度，在用量不大时对综合性能影响较小。尤其是本发明的脂肪族缩水甘油醚满足上述条件的情况下，更能将这种影响降低到最小。
C组分：200目石英粉80-100份；复合纤维1.5-4.5份。
优选的，所述的分散剂为750W或BYK190，所述的基材润湿剂为BYK346、迪高的WET510或先创的PW336中的一种或多种的组合；所述的消泡剂为BYK-028、BYK-024、诺普科的SN154或巴斯夫的A10中的一种或几种的组合。所述的水性环氧固化剂为5B。
作为本发明的进一步改进，所述的微胶囊相变材料是聚脲微胶囊相变材料。
作为本发明的进一步改进，所述聚脲微胶囊相变材料为以聚脲和聚氨酯作为双层壁材，以相变石蜡做芯材制备得到的双壳层微胶囊相变材料。
作为本发明的进一步改进，所述的水性环氧树脂为低分子量水性环氧树脂。
作为本发明的进一步改进，所述的水性环氧树脂浓度为85-90％，即水性环氧树脂用去离子水开稀后的浓度。
作为本发明的进一步改进，所述复合纤维为木质纤维与PP纤维复合而成。
优选的，将所述木质纤维和PP纤维混合均匀后置于蒸汽爆破系统中进行水蒸气爆破处理。所述木质纤维为经过水蒸气爆破处理的木质纤维常规技术手段，在此不做赘述。
作为本发明的进一步改进，所述复合纤维为木质纤维0.5-1.5份与PP纤维1-3份复合而成。
技术方案二：
一种水性地坪相变环氧腻子涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将消泡剂、分散剂和基材润湿剂按质量比分别溶于去离子水中，以1500-1600r/min的搅拌速度搅拌15-20min；加入微胶囊相变材料，以500-600r/min的速度搅拌5-8min，得到浆液A；
(2)向浆液A中加入水性环氧固化剂和流平剂，以1000-1200r/min搅拌20-25min，混合均匀即得A组分；
(3)将水性环氧树脂在洁净的容器内用去离子水开稀，加入脂肪族缩水甘油醚，以1500-1800r/min的速度搅拌5-8min，混合均匀得到B组分；
(4)将200目石英粉，以1500-1800r/min搅拌15-18min，加入复合纤维；混合均匀后即为C组份；
(5)将A组分、B组分和C组份混合，以500-800r/min搅拌25-30min，即得成品。
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
热能储存的方式一般有显热、潜热和化学反应热三种，相变材料时利用自身在发生相变过程中吸收或释放一定的热量来进行潜热储能的物质，相变材料通过材料自身的相态变化或结构变化，向材料的周遭环境自动进行吸收或释放一定的潜热，从而实现了调控作用。相变材料以固体或液体的分散液为囊新材质，再用某种材料作为囊壁膜对其进行包囊，进而得到了微小分散的颗粒，即微胶囊相变材料。腻子涂料由于浆厚过大，导致热量释放吸收缓慢，不能随着温度和湿度的变化，即时进行调控，从而导致鼓包或开裂。本发明通过在腻子涂料中添加微胶囊相变材料，实现了对腻子涂料内部能量的调控作用，从而在很大程度上防止了腻子涂料的鼓包或开裂现象。
复合纤维通过木质纤维和PP纤维复配之后得到的。木质纤维是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质，具有比重小、比表面积大，具有优良的透气性能，热膨胀均匀，柔韧性和分散性好的优点，混合后形成三维网状结构，能够将涂料中的其他组分锁定在其中，增强涂料的整体性，进一步防止开裂。而PP纤维，即聚丙烯纤维，强度较大，弹性好、耐磨，但是其表面比较光滑，与其它组分之间的抱合力不足。木质素纤维与PP纤维复配后可以实现优势互补。本发明将复合纤维进行水蒸气爆破处理，木质纤维通过水蒸气爆破后分丝帚化，增大了比表面积及与其它组分之间的抱合力，尤其是PP纤维表面较为光滑，分丝帚化之后的木质纤维与PP纤维之间抱合力加强，形成了整体性更高，空间网络结构更加复杂的复合纤维骨架，进一步提高了涂料的整体性，进一步防止腻子涂料开裂。复合纤维配合微胶囊相变材料，使水性环氧树脂腻子涂料的抗开裂性能更加增强。
具体实施方式
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限值和下限值之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述的范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限值和下限值可独立地包括或排除在范围内。
技术方案一：
一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其由A组分、B组分合C组分复配而成；按照重量份数计，各组分包括如下原料：
A组分：水性环氧固化剂30-50份；
去离子水30-40份；
消泡剂0.1-0.3份；
分散剂0.1-0.4份；
基材润湿剂0.2-0.6份；
流平剂0.8-1.2份；
微胶囊相变材料10-20份；
B组分：水性环氧树脂85-95份；脂肪族缩水甘油醚5-15份；其中脂肪族缩水甘油醚满足以下要求：(1)粘度：40℃条件下粘度为3～7mpa.s，(2)环氧当量：290～310g/eq；
C组分：200目石英粉80-100份；复合纤维1.5-4.5份。
作为优选，所述的微胶囊相变材料是聚脲微胶囊相变材料。
作为优选，所述聚脲微胶囊相变材料为以聚脲和聚氨酯作为双层壁材，以相变石蜡做芯材制备得到的双壳层微胶囊相变材料。
作为优选，所述的水性环氧树脂为低分子量水性环氧树脂。
作为优选，所述的水性环氧树脂浓度为85-90％。
作为优选，所述复合纤维为木质纤维与PP纤维复合而成。
优选的，将所述木质纤维和PP纤维混合均匀后置于蒸汽爆破系统中进行水蒸气爆破处理。所述木质纤维为经过水蒸气爆破处理的木质纤维常规技术手段，在此不做赘述。
作为优选，所述复合纤维为木质纤维0.5-1.5份与PP纤维1-3份复合而成。
技术方案二：
一种水性地坪相变环氧腻子涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将消泡剂、分散剂和基材润湿剂按质量比分别溶于去离子水中，以1500-1600r/min的搅拌速度搅拌15-20min；加入微胶囊相变材料，以500-600r/min的速度搅拌5-8min，得到浆液A；
(2)向浆液A中加入水性环氧固化剂和流平剂，以1000-1200r/min搅拌20-25min，混合均匀即得A组分；
(3)将水性环氧树脂在洁净的容器内用去离子水开稀，加入脂肪族缩水甘油醚，以1500-1800r/min的速度搅拌5-8min，混合均匀得到B组分；
(4)将200目石英粉，以1500-1800r/min搅拌15-18min，加入复合纤维；混合均匀后即为C组份；
(5)将A组分、B组分和C组份混合，以500-800r/min搅拌25-30min，即得成品。
为了更好地说明本发明的内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。另外，关于本发明的技术指标的测定方法均为本领域内使用标准方法，具体可参见最新的国家标准，除非另外说明。
下列实施例中，所述的分散剂为750W，所述的基材润湿剂为迪高的WET510；所述的消泡剂为诺普科的SN154。所述的水性环氧固化剂为5B。均为普通市售产品，通过商购获得。其余组分也均通过商购获得。
实施例1：
本实施例的水性地坪相变环氧腻子涂料，其由A组分、B组分合C组分复配而成；按照重量份数计，各组分包括如下原料：
A组分：水性环氧固化剂42份；
去离子水40份；
消泡剂0.2份；
分散剂0.3份；
基材润湿剂0.5份；
流平剂0.9份；
聚脲微胶囊相变材料15份；所述聚脲微胶囊相变材料为以聚脲和聚氨酯作为双层壁材，以相变石蜡做芯材制备得到的双壳层微胶囊相变材料。制备方法参考(界面聚合法制备微胶囊箱变材料的实验研究(J)，尚建丽，王争军，晁强刚，材料导报，2010,24,92-94)，在此不做赘述。
B组分：水性环氧树脂90份；脂肪族缩水甘油醚15份；其中脂肪族缩水甘油醚满足以下要求：(1)粘度：40℃条件下粘度为6mpa.s，(2)环氧当量：300g/eq；
C组分：200目石英粉90份；木质纤维1.0份以及PP纤维3份；将所述木质纤维和PP纤维混合均匀后置于蒸汽爆破系统中进行水蒸气爆破处理。
制备方法如下：
(1)将消泡剂、分散剂和基材润湿剂按质量比分别溶于去离子水中，以1600r/min的搅拌速度搅拌18min；加入微胶囊相变材料，以500r/min搅拌5min，得到浆液A；
(2)向浆液A中加入水性环氧固化剂和流平剂，以1200r/min搅拌25min，混合均匀即得A组分；
(3)将水性环氧树脂在洁净的容器内用去离子水开稀至浓度为90％，加入脂肪族缩水甘油醚，以1800r/min搅拌8min，混合均匀得到B组分；
(4)将200目石英粉，以1800r/min搅拌15min，加入复合纤维；混合均匀后即为C组份；
(5)将A组分、B组分和C组份混合，以500r/min搅拌25-30min，即得成品。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别仅在于组分配比不同。本实施例的组分如下：
A组分：水性环氧固化剂50份；
去离子水40份；
消泡剂0.3份；
分散剂0.4份；
基材润湿剂0.6份；
流平剂0.9份；
聚脲微胶囊相变材料15份；所述聚脲微胶囊相变材料为以聚脲和聚氨酯作为双层壁材，以相变石蜡做芯材制备得到的双壳层微胶囊相变材料。
B组分：水性环氧树脂90份；脂肪族缩水甘油醚10份；其中脂肪族缩水甘油醚满足以下要求：(1)粘度：40℃条件下粘度为6mpa.s，(2)环氧当量：300g/eq；
C组分：200目石英粉100份；木质纤维1.5份以及PP纤维3份；将所述木质纤维和PP纤维混合均匀后置于蒸汽爆破系统中进行水蒸气爆破处理。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别仅在于组分配比不同。本实施例的组分如下：
A组分：水性环氧固化剂30份；
去离子水35份；
消泡剂0.1份；
分散剂0.2份；
基材润湿剂0.2份；
流平剂0.9份；
聚脲微胶囊相变材料20份；所述聚脲微胶囊相变材料为以聚脲和聚氨酯作为双层壁材，以相变石蜡做芯材制备得到的双壳层微胶囊相变材料。
B组分：水性环氧树脂85份；脂肪族缩水甘油醚10份；其中脂肪族缩水甘油醚满足以下要求：(1)粘度：40℃条件下粘度为6mpa.s，(2)环氧当量：300g/eq；
C组分：200目石英粉90份；木质纤维1.5份以及PP纤维1份；将所述木质纤维和PP纤维混合均匀后置于蒸汽爆破系统中进行水蒸气爆破处理。
对比例1：
本对比例与实施例1的区别仅在于未添加微胶囊相变材料。
对比例2：
本对比例与实施例1的区别仅在于未添加木质纤维，PP纤维未经过水蒸气爆破处理。
对比例3：
本对比例与实施例1的区别仅在于复合纤维未经过水蒸气爆破处理。
对比例4：
本对比例与实施例1的区别仅在于未添加微胶囊相变材料，未添加木质纤维，纤维未经过水蒸气爆破处理。
将实施例1-3和对比例1-3制备得到的水性环氧树脂腻子涂料进行型式检测。结果见表1。
表1
Figure BDA0002291638080000081
Figure BDA0002291638080000091
为进一步研究本发明的腻子涂料对于温度变化导致的开裂性，发明人进行了进一步的实验。实验过程如下：
将实施例1-3和对比例1-4制备的腻子涂料涂刷之后，在30min内降低至-10℃温度条件下，保持24h后，再在30min内升温至40℃温度条件，保持24h；重复上述骤冷骤热过程5次，观察开裂情况，结果发现，实施例1-3均无裂纹，且表面平整无变化，对比例3出现轻微裂纹，对比例2出现的裂纹数量稍多于对比例2，其次是对比例1，对比例4开裂最为严重。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其特征在于，其由A组分、B组分合C组分复配而成；按照重量份数计，各组分包括如下原料：
A组分：水性环氧固化剂30-50份；
去离子水30-40份；
消泡剂0.1-0.3份；
分散剂0.1-0.4份；
基材润湿剂0.2-0.6份；
流平剂0.8-1.2份；
微胶囊相变材料10-20份；
B组分：水性环氧树脂85-95份；脂肪族缩水甘油醚5-15份；其中脂肪族缩水甘油醚满足以下要求：(1)粘度：40℃条件下粘度为3～7mpa.s，(2)环氧当量：290～310g/eq；
C组分：200目石英粉80-100份；复合纤维1.5-4.5份。
2.根据权利要求1所述的一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其特征在于，所述的微胶囊相变材料是聚脲微胶囊相变材料。
3.根据权利要求2所述的一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其特征在于，所述聚脲微胶囊相变材料为以聚脲和聚氨酯作为双层壁材，以相变石蜡做芯材制备得到的双壳层微胶囊相变材料。
4.根据权利要求1所述的一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其特征在于，所述的水性环氧树脂为低分子量水性环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其特征在于，所述的水性环氧树脂浓度为85-90％。
6.根据权利要求1所述的一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其特征在于，所述复合纤维为木质纤维与PP纤维复合而成。
7.根据权利要求1所述的一种水性地坪相变环氧腻子涂料，其特征在于，所述复合纤维为木质纤维0.5-1.5份与PP纤维1-3份复合而成。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的水性地坪相变环氧腻子涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将消泡剂、分散剂和基材润湿剂按质量比分别溶于去离子水中，以1500-1600r/min的搅拌速度搅拌15-20min；加入微胶囊相变材料，以500-600r/min的速度搅拌5-8min，得到浆液A；
(2)向浆液A中加入水性环氧固化剂和流平剂，以1000-1200r/min搅拌20-25min，混合均匀即得A组分；
(3)将水性环氧树脂在洁净的容器内用去离子水开稀，加入脂肪族缩水甘油醚，以1500-1800r/min的速度搅拌5-8min，混合均匀得到B组分；
(4)将200目石英粉，以1500-1800r/min搅拌15-18min，加入复合纤维；混合均匀后即为C组份；
(5)将A组分、B组分和C组份混合，以500-800r/min搅拌25-30min，即得成品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112662277A (zh) * 2020-12-24 2021-04-16 绵阳惠利环氧工程有限公司 一种外墙腻子改性环氧树脂底漆及其应用方法
CN113198399A (zh) * 2021-05-20 2021-08-03 吉林建筑大学 一种相变微胶囊及其制备方法和应用、复合ab涂料

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