CN1116856A - 涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的是一种供内部墙壁用的涂料混合物，该混合物可通过喷涂使用，它基本上含有作填料的细碎纤维素纤维，纤维素或淀粉基粘合剂，水和发泡剂，该混合物也能含有少量的添加剂或辅助剂，按纤维素纤维计算的粘合剂量为3-15％(重量)，混合物的干物质量大于约12％(重量)。本发明还涉及涂料混合物的制备和应用的方法。

Description

涂料组合物及其制备方法

本发明的目的是一种涂料混合物，该混合物含有纤维素纤维和粘合剂，以含水的混合物形式存在。本发明还涉及一种所述涂料混合物的制备和应用方法。

许多不同的可喷涂墙壁的涂料在建筑工业中是已知的。在这些溶液中将水泥用作粘合剂是常见的。水泥可以使成品涂料像墙粉一样，这样尤其由于外观的原因极大地限制了涂料的使用。此外，它表面硬而缺乏弹性，容易掉皮，而且对所有的建筑材料均无粘着性。

已知的涂料还有，例如由美国公布的专利US 4,94,509，该涂料作为填料含有纤维素纤维以及第二种例如着色填料成分，如石英粉。然而，添加填料的使用，尤其是大量使用，会使含水涂料混合物变硬而难于处理，因此它不能无疑难地通过喷涂施用。

本发明的目的是提供一种含天然纤维和粘合剂的可喷涂物质，该物质可用作多孔内部墙壁和天花板涂料，以代替例如喷涂的墙粉涂料，常规壁纸或其类似物。因此目的是要获得一种可展开的涂料，它也适用于所要求的声音吸收涂层。为了达到该目的，本发明涂料的填料成分是由细碎的纤维素纤维组成，没有无机的和其它另外填料。因此本发明涂料组合物的特征在于它含有

-细碎的纤维素纤维作填料，

-水溶性纤维素和/或淀粉基粘合剂，

-水，以及

-发泡剂，其特征还在于根据纤维素纤维计算的粘合剂量为3-15％(按重量计)，混合物的纤维素填料和粘合剂的总的干物质含量大于约12％(重量)。

通过在涂料混合物中使用纤维素纤维，尤其是棉纤维，作为单独的填料，可以获得多孔性且易修整性的涂层，这种涂层另外还具有优良的声音减弱性能。

在本发明的涂料混合物中，根据纤维素纤维计算的粘合剂量为3-15％(重量)，尤其是3-11％(重量)。该混合物中填料和粘合剂的干物质含量根据全部混合物计算，大于15％，如15-25％，尤其在15-20％(重量)是最有利的。

作为纤维素纤维，例如，可以使用细碎的棉纤维素纤维，从市场上可以买到的几乎是100％的纯产品和漂白过的。其它合适的纤维素纤维产品包含木纤维素纤维、亚麻纤维素纤维、和其它可能的植物源纤维素纤维产物，以及再生纤维素如粘胶丝的纤维产物。

作为粘合剂的两种水溶性的纤维素基的粘合剂，如纤维素醚，例如甲基纤维素、羟丙基-和羟乙基纤维素、尤其是羧甲基纤维素、CMC是合适的，所述纤维素衍生物可从市场上买到。第二种粘合剂是由冷水溶解的淀粉和淀粉衍生物形成的。

用于本发明混合物的粘合剂量取决于粘合剂的粘度和所要求的粘着力，然而上述范围通常是合适的。CMC是可从市场上买到，合适的等级例如为Finnfix 300，制造商Metsa-Serla，其中CMC是以CMC的Na盐形式存在。

用于所述混合物的发泡剂类型并不严格，但是本来已知的表面活性剂都能用于该混合物，如阴离子活性、阳离子活性和非离子表面活性剂，即表面活性剂(tensides)。阴离子活性的表面活性剂尤其是烷基苯磺酸盐、链烷磺酸盐、脂肪醇硫酸盐和脂肪醇醚硫酸盐、最好是长链烷基硫酸盐，如十二烷基硫酸钠，和皂类。非离子表面活性剂尤其是乙氧基化的脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸和脂肪酸酯，以及氨基氧化物。发泡剂的量是要使之得到合适的发泡效果。所需量一般是很少的，但通常使用量是根据全部混合物计算约为0.001-1％(重量)，最好0.001-0.2，特别好的0.01-0.1％(重量)时，可获得良好的结果。

如果不用发泡剂，问题在于所述物质中存在着过量的水以及获得均相的物质。没有发泡剂，对于1公斤的干物质大约需要9-11升的水，反之，当有发泡剂存在时，所述的量降低到约一半。因此使用发泡剂可以加速喷雾过的物质的干燥，涂层变成多孔而其涂层容量得到改进，并且干燥的涂料达到了合意的外观。产生泡沫的表面活性剂能使物质通气，因此能够接纳更多的形成均相可喷涂物质的纤维。

尽管按照本发明最佳实施方案，所述组合物基本上只由上述类型的纤维素纤维、粘合剂、水和上述量的发泡剂所组成，但按照本发明在所述组合物中还可以使用辅助剂，通常是颜料、染料浆和染料片、改进抗湿性的制剂以及耐火剂。按整个混合物计算这些添加物质的总量很少，通常按整个混合物计算低于约5％，经常低于3％(重量)。

本发明涂料能使声音反射减弱，因此能用于改进空间传声性能。它还具有绝热性能。该涂料无毒性、无嗅和通气。在结构物的表面上不会形成空气不能穿透的膜。当涂覆已具有声音减弱性能的表面，如矿棉板或由轻骨料砖砌成的墙但没有终饰层时，则它们的声音减弱性能只是增加。当涂覆矿棉板时，可以得到连续无缝的表面。当在硬质表面喷涂时，涂层对其声音减弱的性能相当于厚的纺织毡层。

本发明涂层的功能，除了减弱声音以外，还可以作冷凝的水收集器。在这种情况下欲喷涂物体也应含有具有抑制所形成的细菌和霉菌的制剂。

在配方中通过使用耐火剂可以制造具有耐火性的涂料。因此往所述混合物中加入以盐或盐溶液形式的耐火剂，例如氮-磷基的溶液(例如Amgard TR)。涂料可制成完全不燃，可燃性级别是1，火焰扩散级别是1。

涂料的抗湿性可通过往所述混合物中加入树脂或通过部分粘合剂代替合适的树脂如丙烯酸酯或聚氨基甲酸酯分散体而依次得到改进。天然白色涂料的颜色可通过加颜料或水溶性染料浆、或各种染料片而进行改变。白色涂料的自然变黄可通过在制备阶段加入二氧化钛颜料而防止。

所述物质的制备可通过有效地搅拌水中的粘合剂的简单混合而进行。此后在仍然搅拌的情况下，例如在搅拌速度为100rpm时，加入发泡剂和纤维并加入任选的辅助剂。

涂料可迅速而容易操作。所述混合物用泵/喷雾器组合进行喷涂，这样可喷出厚而通气的物质。表面结构可通过调整喷雾器压力和喷嘴的大小而进行变化。当要求特别光滑的表面时，喷涂要进行两遍。第二次喷涂要在干燥的已喷涂的表面上进行并用刮刀整平。涂料还可以用刮刀直接进行涂覆或刮刀也可用于填平载体材料中的凹凸不平的地方(例如当修复吸声矿棉板时)。涂覆不需要复杂的打底子的操作。用本发明的涂料还可涂覆弯曲的载体如柱状物、拱形天花板等。

通过下列实施例和试验，下面将更详细地描述本发明，但不限制本发明。实施例

用下列配方制备一种可喷涂物质

A)：

20  l    水

350 g    CMC

3.2 kg    漂白细磨棉花纤维

12  g    十二烷基硫酸钠

先使CMC与水混合再加入发泡剂。在连续搅拌的同时加入磨细的棉纤维素。

重复同一程序但用B)150g CMC和3.8kg纤维素纤维，和相当地用C)360g CMC和4.2kg纤维素纤维代替上述纤维素和CMC量。

在使用足够的喷雾器压力的纤维涂料喷雾设备条件下将例(1A)的混合物喷涂于载体上。按照表1把纤维物质喷涂在不同的载体上。在样品1中，喷涂载体是混凝土，在样品2中的是刨花板，样品3中的是石膏板而样品4中的是吸声矿棉板。用石膏板样品(样品5，表2)研究断裂强度，其中涂覆前放置两块石膏板使其边缘彼此对接而进行人为断裂。再使试验的试样调节到标准条件下(23℃，50％RH)。在此之后通过竖直向上拉伸与表面(直径28mm)粘结的试验物体而测量涂层与载体的粘合性。试验结果列于表1。

表1    纤维涂料粘合性试验结果样品号 载体     试验号    粘合强度(MPa)        折点

              1           0.19

              2           0.201     混凝土      3           0.21           涂料和混凝土

              4           0.22           间的边界表面

              5           0.26

              平均        0.2

              1           0.24

              2           0.282     刨花板      3           0.28           涂料和刨花板

              4           0.31           间的边界表面

              5           0.29

              平均        0.3

表1(续)          纤维涂料粘合性试验结果样品号      载体    试验号    粘合强度(MPa)         折点

                  1           0.23

                  2           0.273         石膏板      3           0.20           涂料和石膏板

                  4           0.23           间的边界表面

                  5           0.23

                  平均        0.2

                  1           0.005

                  2           0.0064         吸声棉      3           0.007          剪切的棉

                  4           0.008

                  平均        0.007)与其它样品不同，试验物体是边长l＝44mm的正方形。

用样品9测试断裂强度。从样品上切下两个宽度大约50mm的试验物体。该试验物体以0.5mm/min的速度进行拉伸直到断裂。结果列于表2中。

表2拉力试验结果试验样品    拉伸强度      涂层致断时的断裂宽度

        N/50mm               mm

1       225                  1

1       300                  1

根据表1可以看出涂料对于大多数载体来说都具有良好的粘合性。对于刨花板可获得最好的粘合性0.3MPa。由表2的结果可以看出涂层具有良好的断裂强度。

采用ISO-标准354-1985测量涂有本发明棉纤维涂料的板的吸收速度。涂层厚度为4-6mm，涂覆过的板或是0.7mm断面的金属片或13mm的石膏板，或者在50mm吸声板上涂层厚度为3-4mm。可获得良好的吸收测量值，例如喷涂于石膏板上的涂层对其声音衰减性能相当于厚的纺织毡层。当喷涂于吸声棉上时，该吸声棉的声音吸收性质没有减弱但有改进。

本发明不限于前述实施方案但可以在所附权利要求书范围内进行变更。

Claims (13)

1、涂料混合物，其特征在于它含有

-细碎的纤维素纤维作填料

-水溶性纤维素和/或淀粉基粘合剂

-水，和

-发泡剂，还在于根据纤维素纤维计算的粘合剂用量为3-15％(重量)，和混合物的纤维素纤维和粘合剂的干物质总含量大于约12％(重量)。

2、按权利要求1的涂层混合物，其特征在于由纤维素填料计算的粘合剂量为3-11％(重量)，和混合物的干物质含量大于15％，尤其15-20％(重量)。

3、按权利要求1或2的涂料混合物，其特征在于纤维素纤维是棉纤维。

4、按权利要求1-3中任一项的涂料混合物，其特征在于粘合剂是纤维素醚，尤其是羧甲基纤维素。

5、按权利要求1-4中任一项的涂料混合物，其特征在于作为发泡剂，该混合物含长链烷基硫酸盐，尤其是十二烷基硫酸钠。

6、按权利要求5的涂料混合物，其特征在于由整个混合物计算的发泡剂量是约0.001-1％(重量)，尤其是0.01-0.1％(重量)。

7、按前述权利要求中的任一项涂料混合物，其特征在于配方中另外还含耐火剂、颜料、染料浆和片，或抗湿剂，根据整个混合物计算这些制剂的总量最多为5％(重量)尤其最多为3％(重量)。

8、按权利要求1的涂料混合物，其特征在于该混合物包含

-约10-20％(重量)的纤维素纤维，

-约0.5-2.5％(重量)的粘合剂，

-约0.005-0.2％(重量)的发泡剂，

-0到约5％(重量)的另外辅助剂，尤其是耐火剂，混合物剩余部分由水组成。

9、按权利要求1的涂料混合物，其特征在于该混合物包含下列成分

-12-18，尤其约16％(重量)的纤维素纤维，尤其是棉纤维素纤维，

-1.0-1.5，尤其约1.5％(重量)的羧甲基纤维素，和

-0.01-0.1％(重量)的发泡剂，和

-0到约3％(重量)的另外辅助剂，混合物剩余部分由水组成。

10、一种制备涂料混合物的方法，其特征在于在有发泡剂的情况下将细碎的纤维素纤维和纤维素或淀粉基粘合剂一起混合在水中，并加入任选的辅助剂。

11、按权利要求10的方法，其特征在于剧烈搅拌时首先在水中加入粘合剂，之后加发泡剂，纤维素纤维和任选辅助剂是在剧烈搅拌时加入，以形成通气的均相物质。

12、按权利要求1-9中任一项的涂料混合物作为内部墙壁涂层的应用，其特征在于通过喷涂法施加通气的涂料混合物而进行涂覆。

13、按权利要求12作为制备声音吸收涂层的内部墙壁的应用。