CN111004574A - 一种耐洗刷内墙防污乳胶漆 - Google Patents

一种耐洗刷内墙防污乳胶漆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及乳胶漆技术领域，具体公开了一种耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，其组分按重量份计为：基体乳液35‑90份，水性环氧树脂3‑10份，去离子水10‑35份，轻质碳酸钙3‑15份，钒云母粉2‑15份，煅烧高岭土20‑35份，纳米二氧化钛2‑12份，尼龙基体TPSIV 2‑15份，成膜助剂0.5‑3份，2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇0.3‑1.5份，二甲基乙醇胺0.1‑1份，助剂5‑20份，所述基体乳液为硅丙乳液、苯丙乳液和氟碳乳液，通过有机‑无机结合的方式，提高漆膜致密性以及改变摩擦系数，减少系统亲水系数的综合方式解决耐洗刷性的问题，同时提高漆膜的耐干摩性。

Description

一种耐洗刷内墙防污乳胶漆
技术领域
本发明涉及乳胶漆技术领域，特别涉及一种耐洗刷内墙防污乳胶漆。
背景技术
乳胶漆，是以丙烯酸酯共聚乳液为代表的一大类合成树脂乳液涂料。乳胶漆是水分散性涂料，它是以合成树脂乳液为基料，填料经过研磨分散后加入各种助剂精制而成的涂料。乳胶漆具备了与传统墙面涂料不同的众多优点，如易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水等。
内墙乳胶漆是以高分子乳液为成膜物的一类涂料，以合成树脂乳液为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料。内墙乳胶漆是室内墙面、顶棚主要装饰材料之一，其特点是装饰效果好，施工方便，对环境污染小，成本低，应用广泛。
目前，市场上的乳胶漆普遍存在容易脏污，不耐擦洗等情况，提高耐洗刷性能，一般通过改变乳液组合来实现。
发明内容
为了解决现有乳胶漆普遍存在容易脏污，不耐擦洗的问题，本发明提供了一种耐洗刷内墙防污乳胶漆，通过有机-无机结合的方式，提高漆膜致密性以及改变摩擦系数，减少系统亲水系数的综合方式解决耐洗刷性的问题，同时提高漆膜的耐干摩性。
为实现上述目的，本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明提供了一种耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，其组分按重量份计为：基体乳液35-90份，水性环氧树脂3-10份，去离子水10-35份，轻质碳酸钙3-15份，钒云母粉2-15份，煅烧高岭土20-35份，纳米二氧化钛2-12份，尼龙基体TPSIV 2-15份，成膜助剂0.5-3份，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.3-1.5份，二甲基乙醇胺0.1-1份，助剂5-20份，所述基体乳液为硅丙乳液、苯丙乳液和氟碳乳液。
作为优选的，所述基体乳液，其组分按重量份计为：硅丙乳液：苯丙乳液：氟碳乳液＝(30-60)：(2-15)：(3-15)。
进一步的，所述助剂，其组分按重量份计为：煅烧高岭土10-25份、二氧化硅10-25份、聚乙烯醇6-15份、消泡剂0.3-1.8份、分散剂2-5份、流平剂 1-5份、丙二醇15-30份。
进一步的，所述成膜助剂为丙二醇、丙三醇、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或多种。
作为优选的，所述钒云母粉的平均粒度为450-2500目。
进一步的，所述尼龙基体TPSIV由道康宁3040-70A加工制得，尼龙基体 TPSIV的加工方法为：将道康宁3040-70A经液氮冷冻研磨成平均粒度为 450-3000目的粉末。
进一步的，所述煅烧高岭土的平均粒度为1000-4000目，煅烧高岭土的吸油值为80-90g/100g，煅烧高岭土的煅烧温度为800℃-900℃，煅烧高岭土的含水量≤9wt％。
作为优选的，所述消泡剂为BYK-024消泡剂或BYKA555消泡剂。
作为优选的，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
作为优选的，所述流平剂为氟碳表面活性剂。
本发明的有益效果是：基体乳液中的有机聚硅氧烷以Si-O-Si为大分子主链，兼具有机聚合物和无机化合物优良的耐候保光、疏水透气、抗沾污和耐磨；丙烯酸酯乳液原料成膜性好、强度高、粘结性强，通过乳液聚合工艺制备的有机硅改性丙烯酸酯乳液，可获得兼具有机硅和丙烯酸酯优良特性的高性能乳液；由于氟原子具有较高的电负性，较小的原子半径，F-C键的键能大，表面能低，磨擦系数小，因而具有强的耐沾污性、良好的附着力和耐磨耗功能。
无机材料超细钒云母粉拥有片状结构可以起到屏蔽紫外线，加厚反腐层抑制腐蚀介质渗透，可提高乳胶漆的耐水性以及表面耐紫外线性；经高温煅烧后的高岭土分子失去了结晶水，呈现蓬松的多孔片状结构，在乳胶漆的流动性与流平性之间提供良好的平衡，同时可有效阻止水分的渗透，使乳胶漆的洗刷性和抗污性均得到改善；纳米二氧化钛，具有优异的光催化性能，能降解甲醛、氨气、苯等有害气体，将它们转化为无毒化合物，从而可以达到消除污染净化空气的作用，并具有一定的抗菌性能；二氧化硅为无定型物质，其表面存在不饱和的残键及不同键合状态的羟基，分子状态呈三维链状结构，具有较强的触变性，能明显改善乳胶漆的抗污性能和附着力。
采用无机硬质填料提供基础骨架，有机成分的耐磨物质密度略轻，浮于体系表面，尼龙基体TPSIV中的聚四氟乙烯表面能小，摩擦系数低，可大大降低了表面摩擦力，同时氟碳乳液的同时使用，可以很好的润湿包裹聚四氟乙烯，有效帮助聚四氟乙烯上浮，减少摩擦系数。通过有机-无机结合的方式，提高漆膜致密性以及改变摩擦系数，减少系统亲水系数的综合方式解决了耐洗刷性的问题，同时提高漆膜的耐干摩性。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但这些实施例只是示例性的，本发明并不局限于此。
本发明的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其组分按重量份计为：基体乳液35-90 份，水性环氧树脂3-10份，去离子水10-35份，轻质碳酸钙3-15份，钒云母粉2-15份，煅烧高岭土20-35份，纳米二氧化钛2-12份，尼龙基体TPSIV 2-15 份，成膜助剂0.5-3份，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.3-1.5份，二甲基乙醇胺0.1-1 份，助剂5-20份。
其中：基体乳液为硅丙乳液、苯丙乳液和氟碳乳液，其组分按重量份计为：硅丙乳液：苯丙乳液：氟碳乳液＝(30-60)：(2-15)：(3-15)。
硅丙乳液，有机聚硅氧烷以Si-O-Si为大分子主链，兼具有机聚合物和无机化合物优良特性，如耐候保光、疏水透气、抗沾污和耐磨等。
苯丙乳液，丙烯酸酯乳液原料来源丰富、价廉且成膜性好、强度高、粘结性强，通过乳液聚合工艺制备的有机硅改性丙烯酸酯乳液，可获得兼具有机硅和丙烯酸酯优良特性的高性能乳液。
氟碳乳液，由于氟原子具有较高的电负性(4.0)，较小的原子半径(0.135 nm)，F-C键的键能大(486kJ/mol)，表面能低(23×10-5N/cm)，磨擦系数小(对钢板滑动磨擦系数为0.15-0.17)等，因而具有强的耐沾污性、良好的附着力和耐磨耗性。
钒云母的化学组成为K(V,Al,Mg)2AlSi3O10(OH)2，Y组离子以钒和铝为主，类质同象混入物有镁，Fe3+，Fe2+、铬等。钒云母粉的平均粒度为450-2500目，超细钒云母粉拥有片状结构可以起到屏蔽紫外线，加厚反腐层抑制腐蚀介质渗透，添加一定量的超细钒云母粉将大大提高乳胶漆的耐水性以及表面耐紫外线性。
尼龙基体TPSIV由道康宁3040-70A加工制得，尼龙基体TPSIV的加工方法为：将道康宁3040-70A经液氮冷冻研磨成平均粒度为450-3000目的粉末。由于尼龙基体TPSIV粉具有特殊的海-岛相态结构，其中微小的硅像胶粒子呈分散相存在，特殊的结构让它拥有良好的物理机械性能、耐水性和热氧化稳定性，能减少摩擦系数，将尼龙基体TPSIV粉加入其中极大的提高内墙乳胶漆的耐磨性能、耐水性能以及防污性能。
煅烧高岭土的平均粒度为1000-4000目，吸油值为80-90g/100g，煅烧温度为800℃-900℃，含水量≤9wt％。经高温煅烧后的高岭土分子失去了结晶水，呈现蓬松的多孔片状结构，在乳胶漆的流动性与流平性之间提供良好的平衡，同时可有效阻止水分的渗透，使乳胶漆的洗刷性和抗污性均得到改善，且煅烧高岭具有亲水性，故易于分散，颗粒容重小，悬浮性能良好；其化学惰性强，晶体光轴角小，晶形排列有序度高，可显著增加乳胶漆对紫外线屏蔽能力。
纳米二氧化钛，具有优异的光催化性能，在光作用下，TiO2价带上的电子被激发跃迁到导带上，并在价带上产生相应的空穴，电子与空气中的氧结合生成活性氧，同时光生空穴将其表面吸附的OH-和H2O分子氧化成自由羟基OH，该自由基和活性氧具有很强的氧化性能，这种强氧化性能不仅能降解甲醛、氨气、苯等有害气体，将它们转化为无毒化合物，从而可以达到消除污染净化空气的作用，同时还能破坏细菌的细胞膜，使细胞中的活性酶被破坏掉，导致细菌死亡，具有一定的抗菌性能。
轻质碳酸钙作用填充料，可增加乳胶漆的白度，具有一定的干遮盖力，且因其密度小、比表面积大，具有一定的悬浮性，起到防沉作用。
成膜助剂为丙二醇、丙三醇、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或多种。
助剂的组分按重量份计为：煅烧高岭土10-25份、二氧化硅10-25份、聚乙烯醇6-15份、消泡剂0.3-1.8份、分散剂2-5份、流平剂1-5份、丙二醇15-30 份其中：消泡剂为BYK-024消泡剂或BYKA555消泡剂；分散剂为十二烷基苯磺酸钠；流平剂为氟碳表面活性剂。
二氧化硅为无定型物质，其表面存在不饱和的残键及不同键合状态的羟基，分子状态呈三维链状结构，具有较强的触变性，助剂中加入一定量的二氧化硅，能明显改善乳胶漆的抗污性能和附着力，同时，二氧化硅具有较强的紫外吸收、红外反射特性，能对乳胶漆形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的作用。
实施例1：
本实施例的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其组分按重量份计为：硅丙乳液30 份、苯丙乳液15份、氟碳乳液3份、水性环氧树脂10份、去离子水10份、轻质碳酸钙15份、钒云母粉2份、煅烧高岭土20份、纳米二氧化钛12份、尼龙基体TPSIV 2份、丙二醇0.2份、丙三醇0.5份、丙二醇丁醚0.3份、丙二醇苯醚0.2份、丙二醇甲醚0.3份、二丙二醇甲醚0.7份、二乙二醇丁醚0.4份、2， 2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.4份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.3份、二甲基乙醇胺1份、助剂5份。
其中：助剂的组分按重量份计为：煅烧高岭土10份、二氧化硅25份、聚乙烯醇15，BYK-024消泡剂1份、十二烷基苯磺酸钠5份、烷基醚阴离子氟碳表面活性剂1份，丙二醇30份，搅拌均匀后研磨分散得到。
煅烧高岭土的煅烧温度为820℃；煅烧高岭土的平均粒度为3500目；煅烧高岭土的吸油值为80g/100g；煅烧高岭土的含水量为3wt％。
实施例2
本实施例的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其组分按重量份计为：硅丙乳液60 份、苯丙乳液2份、氟碳乳液15份、水性环氧树脂3份、去离子水35份、轻质碳酸钙3份、钒云母粉15份、煅烧高岭土35份、纳米二氧化钛2份、尼龙基体TPSIV 15份、二乙二醇丁醚0.2份、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯0.3份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.5份、二甲基乙醇胺0.1份、助剂20份；
其中：助剂的组分按重量份计为：煅烧高岭土25份、二氧化硅10份、聚乙烯醇12，BYK-024消泡剂1份、十二烷基苯磺酸钠2份、全氟烷基醚季铵盐氟碳表面活性剂5份，丙二醇15份，搅拌均匀后研磨分散得到。
煅烧高岭土的煅烧温度为900℃，煅烧高岭土的平均粒度为2000目；煅烧高岭土的吸油值为80g/100g；煅烧高岭土的含水量为4wt％。
实施例3
本实施例的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其组分按重量份计为：硅丙乳液45 份、苯丙乳液10份、氟碳乳液10份、水性环氧树脂8份、去离子水25份、轻质碳酸钙12份、钒云母粉9份、煅烧高岭土25份、纳米二氧化钛10份、尼龙基体TPSIV 12份、丙三醇0.3份、丙二醇丁醚0.5份、丙二醇苯醚0.4份，2- 氨基-2-甲基-1-丙醇1.2份，二甲基乙醇胺0.5份、助剂14份；
其中：助剂的组分按重量份计为：煅烧高岭土20份、二氧化硅17份、聚乙烯醇10份，BYKA555消泡剂1.8份、十二烷基苯磺酸钠3.2份、烷基醚阴离子氟碳表面活性剂3.5份，丙二醇22份，搅拌均匀后研磨分散得到。
煅烧高岭土的煅烧温度为850℃；煅烧高岭土的平均粒度为3000目；煅烧高岭土的吸油值为85g/100g；煅烧高岭土的含水量为5wt％。
实施例4
本实施例的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其组分按重量份计为：硅丙乳液48 份、苯丙乳液8份、氟碳乳液12份、水性环氧树脂5份、去离子水30份、轻质碳酸钙9份、钒云母粉13份、煅烧高岭土30份、纳米二氧化钛7份、尼龙基体TPSIV 8份、丙二醇丁醚0.6份、丙二醇苯醚0.4份、丙二醇甲醚1.2份、 2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.8份，二甲基乙醇胺0.6份、助剂11份；
其中：助剂的组分按重量份计为：煅烧高岭土16份、二氧化硅22份、聚乙烯醇6份，BYK-024消泡剂1.3份、十二烷基苯磺酸钠3.5份、烷基醚阴离子氟碳表面活性剂2.8份，丙二醇26份，搅拌均匀后研磨分散得到。
煅烧高岭土的煅烧温度为870℃；煅烧高岭土的平均粒度为2800目；煅烧高岭土的吸油值为88g/100g；煅烧高岭土的含水量为5wt％。
实施例5
本实施例的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其组分按重量份计为：硅丙乳液46 份、苯丙乳液9份、氟碳乳液11份、水性环氧树脂7份、去离子水28份、轻质碳酸钙10份、钒云母粉12份、煅烧高岭土28份、纳米二氧化钛9份、尼龙基体TPSIV10份、丙二醇2份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1.2份，二甲基乙醇胺0.8 份、助剂12份；
其中：助剂的组分按重量份计为：煅烧高岭土17份、二氧化硅20份、聚乙烯醇8份，BYKA555消泡剂1.6份、十二烷基苯磺酸钠3.3份、全氟烷基醚季铵盐氟碳表面活性剂3份，丙二醇25份，搅拌均匀后研磨分散得到。
煅烧高岭土的煅烧温度为840℃；煅烧高岭土的平均粒度为1200目；煅烧高岭土的吸油值为83g/100g；煅烧高岭土的含水量为5wt％。
为更进一步说明本发明与现有产品的优越效果，将本发明的耐洗刷内墙防污乳胶漆的性能与市面上的普通内墙乳胶漆进行比较，具体技术参数对比表如下：
本发明耐洗刷内墙防污乳胶漆与普通内墙乳胶漆技术参数对比表
技术参数 实施1 实施2 实施3 实施4 实施5 普通内墙乳胶漆
漆膜厚度(μm) 150 150 150 150 150 150
耐擦洗次数 1000 1200 1300 1150 1250 200-800
耐干擦次数 80 90 85 88 110 20-60
从上表可以看出，本发明的耐洗刷内墙防污乳胶漆，采用无机硬质填料提供基础骨架，通过有机-无机结合的方式，提高漆膜致密性以及改变摩擦系数，减少系统亲水系数的综合方式解决了耐洗刷性的问题，同时提高漆膜的耐干摩性。在相同漆膜厚度的前提下，本发明的耐洗刷内墙防污乳胶漆的耐擦洗次数及耐干擦次数均远远优于普通内墙乳胶漆。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，其组分按重量份计为：基体乳液35-90份，水性环氧树脂3-10份，去离子水10-35份，轻质碳酸钙3-15份，钒云母粉2-15份，煅烧高岭土20-35份，纳米二氧化钛2-12份，尼龙基体TPSIV 2-15份，成膜助剂0.5-3份，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.3-1.5份，二甲基乙醇胺0.1-1份，助剂5-20份，所述基体乳液为硅丙乳液、苯丙乳液和氟碳乳液。
2.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述基体乳液，其组分按重量份计为：硅丙乳液：苯丙乳液：氟碳乳液＝(30-60)：(2-15)：(3-15)。
3.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述助剂，其组分按重量份计为：煅烧高岭土10-25份、二氧化硅10-25份、聚乙烯醇6-15份、消泡剂0.3-1.8份、分散剂2-5份、流平剂1-5份、丙二醇15-30份。
4.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述成膜助剂为丙二醇、丙三醇、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述钒云母粉的平均粒度为450-2500目。
6.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述尼龙基体TPSIV由道康宁3040-70A加工制得，尼龙基体TPSIV的加工方法为：将道康宁3040-70A经液氮冷冻研磨成平均粒度为450-3000目的粉末。
7.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述煅烧高岭土的平均粒度为1000-4000目，煅烧高岭土的吸油值为80-90g/100g，煅烧高岭土的煅烧温度为800℃-900℃，煅烧高岭土的含水量≤9wt％。
8.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述消泡剂为BYK-024消泡剂或BYKA555消泡剂。
9.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
10.根据权利要求1所述的耐洗刷内墙防污乳胶漆，其特征在于，所述流平剂为氟碳表面活性剂。
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