CN111393929A - 一种古建筑用环保水性漆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：20‑35％的丙烯酸酯乳液、10‑15％的改性玉米淀粉、10‑15％的改性碳纳米纤维、1‑3％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。本发明中的改性玉米淀粉、改性碳纳米纤维和羧甲基纤维素协同作用，提升了水性漆的附着力，颜料的分散性和分散粒子的稳定性增强，提升了硬度，提高了耐候性。

Description

一种古建筑用环保水性漆
技术领域
本发明涉及一种环保水性漆，特别涉及一种古建筑用环保水性漆。
背景技术
油性漆以香蕉水、天拿水作为稀释剂，含有大量的苯、二甲苯等有害致癌物质，相比较而言水性漆环保型更佳。但是水性漆存在以下缺点：(1)颜料分散性不好，水性漆属于聚合物分散体系，颜料分散性不是很好；(2)分散粒子的稳定性差；(3)耐候性差，水性漆含有大量水，尤其对于由木头制成的古建筑而言，这个缺点大大限制了水性漆在古建筑上的应用；(4)流动性、展平性不好，易产生缩孔，不易深入被涂物表面的小细缝中；(5)硬度差。
因此，有必要对现有技术进行改进以解决上述技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种古建筑用环保水性漆，在保留水性漆环保性好等优点的同时，提高颜料的分散性和分散粒子的稳定性，同时降低腐蚀性，提高流动性和展平性，提高硬度。具体而言通过以下技术方案实现：
本发明的一种古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：20-35％的丙烯酸酯乳液、10-15％的改性玉米淀粉、10-15％的改性碳纳米纤维、1-3％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。
所述改性玉米淀粉的制备方法为：(1)将天然玉米淀粉配制成浓度为20Be的淀粉浆；(2)向淀粉浆中滴加的碱性溶液，使其pH值为9-10；(3)向淀粉浆中连续加入NaClO进行氧化，并补充碱性溶液以保持pH值稳定在9-10；(4)反应结束后用稀盐酸中和，使pH值降低至6-6.5；(5)滴加亚硫酸钠以除去游离的氯；(6)反复洗涤干燥，得到改性玉米淀粉。氧化反应过程中必须将体系的pH值控制在9-10，淀粉的氧化过程若在低pH值体系中进行则会产生醛基，在中性体系中进行则会产生酮基，在碱性体系中进行则产生羧基。羧基能有效减缓直链淀粉的老化作用，因此在整个氧化反应过程中必须保持整个体系为碱性环境。但是由于羧基会与次氯酸盐中过量的碱发生中和反应降低体系的pH值，所以应不时补充碱性溶液以维持体系的pH值在9-10。
所述改性碳纳米纤维的制备方法为：将5-8重量份的聚乙二醇1000溶于400-500重量份去离子中，超声分散20-25min，使其分散均匀得分散液；随后在分散液中加入3-5重量份的碳纳米纤维，搅拌混合12h，使聚乙二醇充分附着在碳纳米纤维表面，干燥后制得改性碳纳米纤维。
进一步，由以下重量百分比的组分组成：30％的丙烯酸酯乳液、14％的改性玉米淀粉、13％的改性碳纳米纤维、2％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。
进一步，所述改性玉米淀粉由的制备方法中滴加的碱性溶液采用NaOH溶液。
本发明的有益效果：本发明中的改性玉米淀粉、改性碳纳米纤维和羧甲基纤维素协同作用，提升了水性漆的附着力，颜料的分散性和分散粒子的稳定性增强，提升了硬度，提高了耐候性；本发明的其他有益效果将结合下文具体实施例中进行进一步的说明。
具体实施方式
改性玉米淀粉的制备：(1)将天然玉米淀粉配制成浓度为20Be的淀粉浆；(2)向淀粉浆中滴加的NaOH溶液，使其pH值为9-10；(3)向淀粉浆中连续加入NaClO进行氧化，并补充碱性溶液以保持pH值稳定在9-10；(4)反应结束后用稀盐酸中和，使pH值降低至6-6.5；(5)滴加亚硫酸钠以除去游离的氯；(6)反复洗涤干燥，得到改性玉米淀粉以备下述实施例采用；
改性碳纳米纤维的制备：将8g的聚乙二醇1000溶于500g去离子中，超声分散25min，使其分散均匀得分散液；随后在分散液中加入5g的碳纳米纤维，搅拌混合12h，使聚乙二醇充分附着在碳纳米纤维表面，干燥后制得改性碳纳米纤维以备下述实施例采用。
以下实施例中检测方法说明如下：
1.附着力检测
参考标准：ASTM D3359-09ε2方法B；
测试条件：划格问距2mm；测试胶带为
Figure BDA0002435516100000032
610#。
2.抗紫外线测试
参考标准：ASTM D-4587-11
实验条件：实验循ASTM D-4587-11循环4,灯管类型为UVA-340；光照8h,冷凝4h,暴露时间为500h。
3.盐雾测试
参考标准:ASTM B117-11；
测试条件:
沉降盐液浓度为(5±1)％NaCl(m/m)，试验箱温度为(35±2)℃，盐雾沉降率为(1.0-2.2)ml/(80cm2·h)，沉降盐液pH值6.5-7.2(25℃)，暴露时间500小时。
4.其他性能依据GB5237.5-2008测试。
实施例一
古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：20％的丙烯酸酯乳液、10％的改性玉米淀粉、10％的改性碳纳米纤维、1％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。对各性能的检测结果如下：
Figure BDA0002435516100000031
Figure BDA0002435516100000041
实施例二
古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：35％的丙烯酸酯乳液、15％的改性玉米淀粉、15％的改性碳纳米纤维、3％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。对各性能的检测结果如下：
检测项目 单位 检测结果
附着力 5B
抗紫外线(灰标等级) 5级
盐雾测试(外观) 无可视变化
在容器中状态 搅拌后无硬块
细度 um 35
干燥时间 h 6.5
贮存稳定性(50度，7d) 无异常
漆膜硬度 H 4
耐盐酸 无起泡和其他明显变化
耐洗涤性 无起泡、脱落和其他变化
实施例三
古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：30％的丙烯酸酯乳液、14％的改性玉米淀粉、13％的改性碳纳米纤维、2％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。对各性能的检测结果如下：
Figure BDA0002435516100000042
Figure BDA0002435516100000051
实施例四
古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：20％的丙烯酸酯乳液、14％的改性玉米淀粉、13％的改性碳纳米纤维、2％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。对各性能的检测结果如下：
Figure BDA0002435516100000052
Figure BDA0002435516100000061
实施例五
古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：20％的丙烯酸酯乳液、15％的改性玉米淀粉、15％的改性碳纳米纤维、3％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。对各性能的检测结果如下：
检测项目 单位 检测结果
附着力 5B
抗紫外线(灰标等级) 5级
盐雾测试(外观) 无可视变化
在容器中状态 搅拌后无硬块
细度 um 40
干燥时间 h 6
贮存稳定性(50度，7d) 无异常
漆膜硬度 H 4
耐盐酸 无起泡和其他明显变化
耐洗涤性 无起泡、脱落和其他变化
实施例六
古建筑用环保水性漆，由以下重量百分比的组分组成：35％的丙烯酸酯乳液、10％的改性玉米淀粉、10％的改性碳纳米纤维、2％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。对各性能的检测结果如下：
Figure BDA0002435516100000062
Figure BDA0002435516100000071
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种古建筑用环保水性漆，其特征在于由以下重量百分比的组分组成：20-35％的丙烯酸酯乳液、10-15％的改性玉米淀粉、10-15％的改性碳纳米纤维、1-3％的羧甲基纤维素，余量为去离子水；
所述改性玉米淀粉的制备方法为：(1)将天然玉米淀粉配制成浓度为20Be的淀粉浆；(2)向淀粉浆中滴加的碱性溶液，使其pH值为9-10；(3)向淀粉浆中连续加入NaClO进行氧化，并补充碱性溶液以保持pH值稳定在9-10；(4)反应结束后用稀盐酸中和，使pH值降低至6-6.5；(5)滴加亚硫酸钠以除去游离的氯；(6)反复洗涤干燥，得到改性玉米淀粉；
所述改性碳纳米纤维的制备方法为：将5-8重量份的聚乙二醇1000溶于400-500重量份去离子中，超声分散20-25min，使其分散均匀得分散液；随后在分散液中加入3-5重量份的碳纳米纤维，搅拌混合12h，使聚乙二醇充分附着在碳纳米纤维表面，干燥后制得改性碳纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的古建筑用环保水性漆，其特征在于由以下重量百分比的组分组成：30％的丙烯酸酯乳液、14％的改性玉米淀粉、13％的改性碳纳米纤维、2％的羧甲基纤维素，余量为去离子水。
3.根据权利要求1所述的古建筑用环保水性漆，其特征在于：所述改性玉米淀粉的制备方法中滴加的碱性溶液采用NaOH溶液。
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