CN112724760B - 一种耐沾污涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种耐沾污涂料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112724760B CN112724760B CN202011587809.0A CN202011587809A CN112724760B CN 112724760 B CN112724760 B CN 112724760B CN 202011587809 A CN202011587809 A CN 202011587809A CN 112724760 B CN112724760 B CN 112724760B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acrylic emulsion
- parts
- resistant coating
- particle size
- stain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1656—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
- C09D5/1662—Synthetic film-forming substance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明提供一种耐沾污涂料及其制备方法和应用,所述耐沾污涂料以重量份计包括:小粒径丙烯酸乳液40~60份和大粒径丙烯酸乳液40~60份;所述小粒径丙烯酸乳液的粒径为0.1~0.3μm,所述大粒径丙烯酸乳液的粒径为1~10μm。所述耐沾污涂料为环保的水性涂料,通过两种不同粒径的丙烯酸乳液相互协同,使涂层具有柔软性和致密度,能够有效阻止污染物渗透;同时涂膜表面形成微纳结合的粗糙结构,降低涂膜与污染物的亲和性减小,使整个涂层具有优异的耐沾污、抗污渍性能和哑光效果。所述耐沾污涂料适用于建筑内墙面漆,能够充分满足人们对内墙涂料在耐沾污性、装饰效果、视觉体验和柔性触感等多方面的要求。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域,具体涉及一种耐沾污涂料及其制备方法和应用。
背景技术
随着建筑涂料、尤其是内墙涂料的不断发展,人们对涂料的功能也有了更高和更全面的要求,涂料不仅要从机械性能等方面实现对墙面的有效防护,具有环保性能,更要满足外在的观赏和装饰效果的需求。在内墙装饰中,居家生活常见的茶汁、调料汁、油渍、咖啡渍以及涂鸦水彩笔等都会对室内墙面造成污染,所以,耐污渍性也逐渐成为人们评价内墙涂料品质的一项重要指标。涂料的耐污渍性一方面可以使保持墙面的美观,另一方面可以降低清洁难度、节约清洁成本,因此,研究和推广具有耐沾污性能的环保型内墙涂料具有重要意义。
CN104250493A公开了一种抗污建筑物内墙装饰用水性涂料,按照重量份包括:去离子水10~20份、润湿分散剂0.5~0.8份、消泡剂0.1~0.3份、丙二醇1~2份、钛白粉15~20份、高岭土5~8份、滑石粉5~10份、硅灰石粉8~10份、纳米耐沾污助剂2~5份、纳米级丙烯酸乳液30~40份、杀菌剂0.1~0.5份、成膜助剂1~2份、pH调节剂0.1~0.2份和增稠剂0.3~0.5份。所述水性涂料以纳米级丙烯酸乳液为基料,添加功能性纳米抗污助剂,使涂膜对多种常见污渍具有的抵抗力;但是,该涂料中含有大量的粉体填料,使其附着力和柔韧性较低,而且涂膜的耐沾污性主要依赖于纳米耐沾污助剂,助剂的使用使涂料的生产成本提高,综合性能不理想。
CN109233595A公开了一种耐沾污防脱落内墙水性漆,具体包括如下组分:改性水性聚氨酯80~90份、改性玻璃纤维粉20~24份、乙烯基双硬脂酰胺10~12份、单硬脂酸甘油酯8~10份、聚二甲基硅氧烷6~8份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚3~5份、白油5~6份、聚二甲基硅氧烷7~9份和无菌水23~25份。该水性漆通过多种原料组分的搭配,使漆膜与墙体的结合性能好,自干快,不易脱落,且具有良好的耐水性、抗霉菌性和耐沾污性能。但是,聚氨酯涂料的施工条件苛刻,对含水率和涂装时间具有很高的要求,不利于实际应用;而且,所述耐沾污防脱落内墙水性漆的亮度过高,光泽不柔和,易造成人眼部的不适。
CN108485404A公开了一种高流平、耐沾污PVA内墙抗菌涂料,所述抗菌涂料的原料包括聚乙烯醇、纳米二氧化钛浆料、抗菌纳米二氧化钛、钛白粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、硅灰石粉、蜡乳液、羟乙基纤维素、分散剂、消泡剂、成膜助剂、防冻剂和去离子水。所述内墙抗菌涂料具有良好的流平性、抗菌抑菌性和耐沾污性;但是,该涂膜的致密性和光泽度过高,用于内墙涂装会引起人的视觉不适,而且其耐沾污性能也有待改善。
由此可见,现有技术中提高内墙涂料耐沾污性的途径主要有两种,其一是添加耐沾污助剂,但特定助剂的使用一方面会增加涂料的原料和生产成本,另一方面还需要考虑助剂与其他组分的相容性问题,因此不利于实际应用。另一种改善耐沾污性的方法是添加大量聚合物乳液,增加漆膜致密性,从而防止污染物渗透到漆膜内部,更容易将污染物清除;但是,聚合物乳液过多会使涂膜光泽升高,容易造成眩光污染,使人眼部产生不适感,同时,光滑且高硬度的涂膜也不适用于家居室内墙面的装饰。
因此,开发一种耐沾污性优异、光泽柔和、硬度适宜的内墙涂料,是本领域的研究重点。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种耐沾污涂料及其制备方法和应用,所述耐沾污涂料通过小粒径丙烯酸乳液和大粒径丙烯酸乳液的协同复配,使涂膜表面形成为微纳尺度的粗糙结构,有效降低了涂膜与污染物的亲和性,实现优异的耐沾污性能,同时具有哑光的外观效果和柔性的触感。所述耐沾污涂料适用于建筑内墙的涂装,能够充分满足人们对内墙涂料的耐沾污性、装饰性和触感的多重要求。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种耐沾污涂料,所述耐沾污涂料以重量份计包括:小粒径丙烯酸乳液40~60份和大粒径丙烯酸乳液40~60份;所述小粒径丙烯酸乳液的粒径为0.1~0.3μm,所述大粒径丙烯酸乳液的粒径为1~10μm。
本发明提供的耐沾污涂料包括小粒径丙烯酸乳液和大粒径丙烯酸乳液的组合,两种不同粒径的乳液复配使用,在成膜过程中,大粒径的乳液颗粒具有骨架作用,小粒径的乳液颗粒分布在大粒径乳液软颗粒之间进行填充,一方面使涂层具有柔软性,同时填充结构使整个涂层更加致密,能够有效阻止污染物向涂膜内层渗透;由于涂层中具有粒径相差较大的两种乳液颗粒,使涂膜表面能够形成微纳尺度相互结合的粗糙结构,降低涂膜的表面能,使其与污染物的亲和性减小,从而使整个涂层具有优异的耐沾污、抗污渍的效果,而且具有一定粗糙度的表面结构使涂膜的光泽度降低,具有哑光的外观效果。
本发明所述抗沾污涂料无需额外添加抗沾污助剂或哑光粉,通过两种不同粒径的丙烯酸乳液的协同复配,赋予了涂膜优异的耐沾污性、哑光的外观特性和柔软的触感,且涂料为水性乳液体系,能够满足净味、环保的要求,避免因添加大量功能性助剂或填料而导致的相容性问题以及涂层的附着力、机械性能降低的问题,能够充分满足人们对内墙涂料在耐沾污、装饰效果、视觉体验和柔性触感等多个方面的要求。
本发明提供的耐沾污涂料中,所述小粒径丙烯酸乳液为40~60份,例如41份、43份、45份、47份、49份、50份、51份、53份、55份、57份或59份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述大粒径丙烯酸乳液为40~60份,例如41份、43份、45份、47份、49份、50份、51份、53份、55份、57份或59份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述小粒径丙烯酸乳液的粒径为0.1~0.3μm,例如0.11μm、0.13μm、0.15μm、0.17μm、0.19μm、0.2μm、0.21μm、0.23μm、0.25μm、0.27μm或0.29μm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述大粒径丙烯酸乳液的粒径为1~10μm,例如1.2μm、1.5μm、1.8μm、2μm、2.2μm、2.5μm、2.8μm、3μm、3.2μm、3.5μm、3.8μm、4μm、4.2μm、4.5μm、4.8μm、5μm、5.2μm、5.5μm、5.8μm、6μm、6.2μm、6.5μm、6.8μm、7μm、7.2μm、7.5μm、7.8μm、8μm、8.2μm、8.5μm、8.8μm、9μm、9.2μm、9.5μm或9.8μm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述小粒径丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为0~15℃,例如0.5℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃或14.5℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为本发明的优选技术方案,所述小粒径丙烯酸乳液的玻璃化转变温度较低,为0~10℃,低玻璃化转变温度的小粒径丙烯酸乳液搭配使用大粒径丙烯酸乳液,能够获得柔性的耐沾污涂膜。
优选地,所述小粒径丙烯酸乳液的最低成膜温度为0~7℃,例如0.5℃、1℃、1.5℃、2℃、2.5℃、3℃、3.5℃、4℃、4.5℃、5℃、5.5℃、6℃或6.5℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述小粒径丙烯酸乳液为纯丙乳液。
优选地,所述小粒径丙烯酸乳液的固含量为40~50%,例如41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%或49.5%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述大粒径丙烯酸乳液的最低成膜温度为0~6℃,例如0.5℃、1℃、1.5℃、2℃、2.5℃、3℃、3.5℃、4℃、4.5℃、5℃或5.5℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述大粒径丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为0~5℃,例如0.2℃、0.5℃、0.8℃、1℃、1.2℃、1.5℃、1.8℃、2℃、2.2℃、2.5℃、2.8℃、3℃、3.2℃、3.5℃、3.8℃、4℃、4.2℃、4.5℃或4.8℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述大粒径丙烯酸乳液包括纯丙乳液、苯丙乳液或醋丙乳液中的任意一种或至少两种的组合,进一步优选为纯丙乳液。
优选地,所述大粒径丙烯酸乳液的固含量为30~50%,例如31%、33%、35%、37%、39%、40%、41%、43%、45%、47%或49%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,以固含量计,所述小粒径丙烯酸乳液与大粒径丙烯酸乳液的质量比为1:(0.8~1.4),例如1:0.82、1:0.85、1:0.88、1:0.9、1:0.92、1:0.95、1:0.98、1:1、1:1.02、1:1.05、1:1.08、1:1.1、1:1.12、1:1.15、1:1.18、1:1.2、1:1.22、1:1.25、1:1.28、1:1.3、1:1.32、1:1.35或1:1.38等,进一步优选为1:(1~1.2)。
作为本发明的优选技术方案,所述小粒径丙烯酸乳液与大粒径丙烯酸乳液的质量比为1:0.8~1:1.3,二者以特定比例相互复配,一方面能够形成致密且有柔性的涂层,防止污染物向涂层内部渗透,另一方面能够获得微纳结合的粗糙表面结构,使涂膜与污染物的亲和性降低,而且具有哑光的外观效果。如果小粒径丙烯酸乳液的用量过低,则会降低涂层整体的致密度,影响涂膜的机械性能,同时表面粗糙度大,耐沾污效果欠佳;如果小粒径丙烯酸乳液用量过大,则无法形成微纳结合的具有适宜粗糙度的表面,使涂膜表面的哑光效果减弱,影响人们的视觉感受。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计还包括0.1~5份溶剂,例如溶剂可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份或4.8份,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地,所述溶剂为水。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计还包括0.5~1份成膜助剂,例如成膜助剂可以为0.55份、0.58份、0.6份、0.62份、0.65份、0.68份、0.7份、0.72份、0.75份、0.78份、0.8份、0.82份、0.85份、0.88份、0.9份、0.92份、0.95份或0.98份等。
优选地,所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂。
优选地,所述成膜助剂的沸点≥280℃。
本发明所述耐沾污涂料为水性乳液体系,为了促进乳液成膜,涂料体系中还包括成膜助剂,所述成膜助剂优选为醇酯类成膜助剂,示例性地包括但不限于伊斯曼OE400等。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计还包括0.01~0.3份润湿剂,例如润湿剂可以为0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份、0.22份、0.25份或0.28份等。
优选地,所述润湿剂包括烷基聚氧乙烯醚。
示例性地,所述润湿剂可以为陶氏BD-405、科莱恩LCN407等。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计还包括0.01~0.3份消泡剂,例如消泡剂可以为0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份、0.22份、0.25份或0.28份等。
优选地,所述消泡剂包括矿物油和/或有机硅。
示例性地,所述消泡剂可以为诺普科NXZ、科莱恩NS22等。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计还包括0.1~0.5份增稠剂,例如增稠剂可以为0.12份、0.15份、0.18份、0.2份、0.22份、0.25份、0.28份、0.3份、0.32份、0.35份、0.38份、0.4份、0.42份、0.45份或0.48份等。
优选地,所述增稠剂包括聚氨酯类增稠剂,示例性包括但不限于:陶氏2020、8W等。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计还包括0.01~0.3份防腐剂,例如防腐剂可以为0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份、0.22份、0.25份或0.28份等。
优选地,所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂。
示例性地,所述防腐剂可以为陶氏LXE、索尔MBS5050等。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计还包括0.01~0.3份pH调节剂,例如pH调节剂可以为0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份、0.22份、0.25份或0.28份等。
优选地,所述pH调节剂包括有机胺类化合物,示例性地包括但不限于安格斯AMP-95等。
优选地,所述耐沾污涂料以重量份计包括如下组分:小粒径丙烯酸乳液45~55份、大粒径丙烯酸乳液45~55份、水0.1~5份、成膜助剂0.5~1份、润湿剂0.01~0.3份、消泡剂0.01~0.3份、增稠剂0.1~0.5份、防腐剂0.01~0.3份和pH调节剂0.01~0.3份。
另一方面,本发明提供一种如第一方面所述的耐沾污涂料的制备方法,所述制备方法包括:将小粒径丙烯酸乳液和大粒径丙烯酸乳液混合后分散均匀,得到所述耐沾污涂料。
优选地,所述制备方法具体包括:将小粒径丙烯酸乳液、溶剂、消泡剂、润湿剂和pH调节剂混合并进行一次分散,然后与大粒径丙烯酸乳液混合进行二次分散,再向体系中加入成膜助剂、防腐剂和增稠剂进行三次分散,得到所述耐沾污涂料。
优选地,所述一次分散的转速为300~400rpm,例如310rpm、320rpm、330rpm、340rpm、350rpm、360rpm、370rpm、380rpm或390rpm等。
优选地,所述二次分散的转速为600~800rpm,例如610rpm、630rpm、650rpm、670rpm、690rpm、700rpm、710rpm、730rpm、750rpm、770rpm或790rpm等。
优选地,所述三次分散的转速为100~300rpm,例如110rpm、130rpm、150rpm、170rpm、190rpm、200rpm、210rpm、230rpm、250rpm、270rpm或290rpm等。
另一方面,本发明提供一种如第一方面所述的耐沾污涂料在建筑内墙涂料中的应用。
优选地,所述抗沾污涂料应用于建筑内墙面漆。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的耐沾污涂料为环保的水性乳液体系,包括小粒径丙烯酸乳液和大粒径丙烯酸乳液的组合,通过两种不同粒径的丙烯酸乳液的相互协同,使涂层具有柔软性和致密度,能够有效阻止污染物向涂膜内层渗透;同时涂膜表面形成微纳尺度相互结合的粗糙结构,降低涂膜的表面能,使其与污染物的亲和性减小,从而使整个涂层具有优异的耐沾污、抗污渍性能,而且适宜粗糙度的表面使涂膜的光泽度降低,具有哑光效果。所述耐沾污涂料成膜后对食醋、红茶、蓝黑墨水、水溶黑色素溶液、醇溶黑色素溶液、凡士林炭黑混合物等多种污渍具有优异的耐沾污性,涂膜耐污渍性的综合性能为70~89,耐污渍的持久性为55~82,光泽变化差值的绝对值/单位值为3~38,持久性测试结果为3~38,能够达到I级标准,涂膜的硬度为2B,光泽度小于10°,具有柔性、耐沾污性和哑光的特点,能够充分满足人们对内墙涂料在耐沾污、装饰效果、视觉体验和柔性触感等多个方面的要求。
附图说明
图1为实施例1提供的抗沾污涂料在成膜之前的结构示意图;
图2为实施例1提供的抗沾污涂料在成膜后的表面结构示意图;
其中,1-小粒径丙烯酸乳液的颗粒,2-大粒径丙烯酸乳液的颗粒。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明以下实施例及对比例所使用的实验原料包括:
(1)小粒径丙烯酸乳液1:陶氏化学SF330,纯丙乳液,固含量为50%,平均粒径为0.3μm,玻璃化转变温度为5℃,最低成膜温度为0℃;
小粒径丙烯酸乳液2:陶氏化学508,纯丙乳液,固含量为50%,平均粒径为0.2μm,玻璃化转变温度为12℃,最低成膜温度为7℃;
(2)大粒径丙烯酸乳液1:陶氏化学A-1,固含量为50%,平均粒径为5μm,玻璃化转变温度为2℃,最低成膜温度为0℃;
大粒径丙烯酸乳液2:陶氏化学B-2,固含量为50%,平均粒径为10μm,玻璃化转变温度为5℃,最低成膜温度为0℃;
(3)成膜助剂:醇酯类成膜助剂,伊斯曼OE400;
(4)润湿剂:烷基聚氧乙烯醚,陶氏BD-405;
(5)消泡剂:矿物油消泡剂,诺普科NXZ;
(6)增稠剂:聚氨酯类增稠剂,陶氏2020;
(7)防腐剂:异噻唑啉酮类防腐剂,陶氏LXE;
(8)pH调节剂:有机胺,安格斯AMP-95。
实施例1
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:48份小粒径丙烯酸乳液1,50份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法如下:
按照配方量将水、消泡剂、润湿剂、pH值调节剂和小粒径丙烯酸乳液1加入到分散缸中,在350rpm的转速下搅拌均匀,然后向分散缸中加入大粒径丙烯酸乳液2,700rpm分散20min,再加入成膜助剂、防腐剂和增稠剂,低速200rpm分散10min,至体系均匀无气泡,得到所述耐沾污涂料。
本实施例提供的耐沾污涂料应用于建筑内墙的面漆涂装,其在成膜之前的结构示意图如图1所示,其中,1为小粒径丙烯酸乳液的颗粒,2为大粒径丙烯酸乳液的颗粒;大粒径丙烯酸乳液的颗粒2具有骨架作用,小粒径丙烯酸乳液的颗粒1分布于大粒径乳液软颗粒2之间进行填充,使涂膜具有致密性、柔性、耐沾污性和哑光效果。
所述耐沾污涂料成膜之后的表面结构示意图如图2所示,从图2中可知,涂料成膜之后在形成致密涂层,且表面为微纳尺度结合的粗糙结构,赋予涂膜柔和的光泽、哑光性以及较低的表面能,涂膜与被污染物的亲和性降低,耐沾污性能优异。
实施例2
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:40份小粒径丙烯酸乳液1,56份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.2份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.1份防腐剂,0.1份增稠剂,0.8份成膜助剂,2.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法如下:
按照配方量将水、消泡剂、润湿剂、pH值调节剂和小粒径丙烯酸乳液加入到分散缸中,在300rpm的转速下搅拌均匀,然后向分散缸中加入大粒径丙烯酸乳液,800rpm分散20min,再加入成膜助剂、防腐剂和增稠剂,低速300rpm分散15min,至体系均匀无气泡,得到所述耐沾污涂料。
实施例3
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:55份小粒径丙烯酸乳液2,42份大粒径丙烯酸乳液2,0.2份润湿剂,0.1份消泡剂,0.2份pH调节剂,0.15份防腐剂,0.3份增稠剂,0.65份成膜助剂,3.4份水。
所述耐沾污涂料的制备方法如下:
按照配方量将水、消泡剂、润湿剂、pH值调节剂和小粒径丙烯酸乳液加入到分散缸中,在400rpm的转速下搅拌均匀,然后向分散缸中加入大粒径丙烯酸乳液,600rpm分散30min,再加入成膜助剂、防腐剂和增稠剂,低速100rpm分散10min,至体系均匀无气泡,得到所述耐沾污涂料。
实施例4
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:54份小粒径丙烯酸乳液1,44份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:45份小粒径丙烯酸乳液1,53份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
实施例6
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:43份小粒径丙烯酸乳液1,56份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
实施例7
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:40份小粒径丙烯酸乳液1,58份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
实施例8
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:58份小粒径丙烯酸乳液1,40份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例1
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:98份小粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例2
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:98份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例3
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:38份小粒径丙烯酸乳液1,60份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例4
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:60份小粒径丙烯酸乳液1,38份大粒径丙烯酸乳液1,0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例5
一种耐沾污涂料,其与实施例1的区别仅在于,将小粒径丙烯酸乳液1用等量的丙烯酸乳液A(陶氏368,固含量为50%,平均粒径为0.8μm)替换;其他原料及制备方法均与实施例1相同。
对比例6
一种耐沾污涂料,其与实施例1的区别仅在于,将小粒径丙烯酸乳液1用等量的丙烯酸乳液B(巴德富707,固含量为50%,平均粒径为80nm)替换;其他原料及制备方法均与实施例1相同。
对比例7
一种耐沾污涂料,其与实施例1的区别仅在于,将大粒径丙烯酸乳液1用等量的丙烯酸乳液A(陶氏368,固含量为50%,平均粒径为0.8μm)替换;其他原料及制备方法均与实施例1相同。
对比例8
一种耐沾污涂料,其与实施例1的区别仅在于,将大粒径丙烯酸乳液1用等量的丙烯酸乳液C(保立佳861,固含量为50%,平均粒径为12μm)替换;其他原料及制备方法均与实施例1相同。
对比例9
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:48份丙烯酸乳液A(陶氏368,固含量为50%,平均粒径为0.8μm),50份丙烯酸乳液C(保立佳861,固含量为50%,平均粒径为12μm),0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例10
一种耐沾污涂料,以重量份计包括如下组分:48份丙烯酸乳液B(巴德富707,固含量为50%,平均粒径为80nm),50份丙烯酸乳液A(陶氏368,固含量为50%,平均粒径为0.8μm),0.1份润湿剂,0.1份消泡剂,0.1份pH调节剂,0.2份防腐剂,0.4份增稠剂,0.5份成膜助剂,0.6份水。
所述耐沾污涂料的制备方法与实施例1相同。
性能测试:
(1)光泽度:采用光泽度仪进行测试,每个测试样品测试3个点,计算平均值;
(2)硬度或柔软性:采用铅笔硬度计进行测试;
(3)耐沾污性能:按照国家行业标准《HG/T 4756-2014内墙耐污渍乳胶涂料》中方法进行测试,评分标准如表1所示:
表1
按照上述方法测试实施例1~8、对比例1~10提供的耐沾污涂料成膜后的性能,测试结果如表2所示:
表2
根据表2的性能测试数据可知,本发明实施例1~6提供的耐沾污涂料成膜后的光泽度为2~9°,硬度为2B,对食醋、红茶、蓝黑墨水、水溶黑色素溶液、醇溶黑色素溶液、凡士林炭黑混合物等多种污渍具有优异的耐沾污性,涂膜耐污渍性的综合性能为70~89,耐污渍的持久性为55~82,光泽变化差值的绝对值/单位值为3~38,持久性测试结果为3~38,能够达到I级标准,具有柔性、耐沾污性和哑光的特点。
结合实施例1、4~8的性能测试结果可知,所述耐沾污涂料中以固含量计小粒径丙烯酸乳液与大粒径丙烯酸乳液的质量比为1:(0.8~1.4),能够实现对涂膜的光泽度和耐沾污性的调节和优化;同时,随着小粒径丙烯酸乳液用量的提高,涂膜的耐沾污性会有所提升,但光泽度也会随之升高。因此,控制不同粒径的丙烯酸乳液的质量比能够使涂膜在光泽度、柔软度和耐沾污性能方面取得良好的平衡。
本发明提供的耐沾污涂料将两种不同粒径范围的丙烯酸乳液以特定质量比进行复配,使涂料成膜后具有柔性、哑光和耐沾污的性能,如果只有单一粒径的丙烯酸乳液(对比例1和2),则无法使涂膜兼具哑光和耐沾污的效果;此外,如果体系中小粒径丙烯酸乳液的含量过高(对比例4),则无法形成微纳结合的粗糙度的表面,涂层的光泽度高,不具备哑光效果;如果体系中小粒径丙烯酸乳液的含量过低(对比例3),则涂层的孔隙率提升,整体的致密度下降,耐沾污性能不佳。
本发明所述耐沾污涂料中,大粒径丙烯酸乳液的粒径为1~10μm,作为涂层的骨架结构,小粒径丙烯酸乳液的粒径为0.1~0.3μm,能够在涂层中进行填充,使涂层在整体致密度和表面粗糙度方面取得平衡。如果耐沾污涂料中丙烯酸乳液的粒径并非上述两种范围的组合(对比例5~10),也无法获得具有适宜的柔性、哑光效果和优异耐沾污性能的涂料。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的耐沾污涂料及其制备方法和应用,但本发明并不局限于上述工艺步骤,即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (22)
1.一种耐沾污涂料,其特征在于,所述耐沾污涂料以重量份计包括:小粒径丙烯酸乳液40~60份、大粒径丙烯酸乳液40~60份、水0.1~5份、成膜助剂0.5~1份、润湿剂0.01~0.3份、消泡剂0.01~0.3份、增稠剂0.1~0.5份、防腐剂0.01~0.3份和pH调节剂0.01~0.3份;
所述小粒径丙烯酸乳液的粒径为0.1~0.3μm,所述大粒径丙烯酸乳液的粒径为1~10μm;
所述小粒径丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为0~15℃;
所述小粒径丙烯酸乳液的固含量为40~50%;
所述大粒径丙烯酸乳液的最低成膜温度为0~6℃;
所述大粒径丙烯酸乳液的固含量为30~50%;
以固含量计,所述小粒径丙烯酸乳液与大粒径丙烯酸乳液的质量比为1:(0.8~1.4)。
2.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述小粒径丙烯酸乳液的最低成膜温度为0~7℃。
3.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述小粒径丙烯酸乳液为纯丙乳液。
4.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述大粒径丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为0~5℃。
5.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述大粒径丙烯酸乳液包括纯丙乳液、苯丙乳液或醋丙乳液中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求5所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述大粒径丙烯酸乳液为纯丙乳液。
7.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,以固含量计,所述小粒径丙烯酸乳液与大粒径丙烯酸乳液的质量比为1:(1~1.2)。
8.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述成膜助剂为醇酯类成膜助剂。
9.根据权利要求8所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述成膜助剂的沸点≥280℃。
10.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述润湿剂包括烷基聚氧乙烯醚。
11.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述消泡剂包括矿物油和/或有机硅。
12.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述增稠剂包括聚氨酯类增稠剂。
13.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述防腐剂为异噻唑啉酮类防腐剂。
14.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述pH调节剂包括有机胺类化合物。
15.根据权利要求1所述的耐沾污涂料,其特征在于,所述耐沾污涂料以重量份计包括如下组分:小粒径丙烯酸乳液45~55份、大粒径丙烯酸乳液45~55份、水0.1~5份、成膜助剂0.5~1份、润湿剂0.01~0.3份、消泡剂0.01~0.3份、增稠剂0.1~0.5份、防腐剂0.01~0.3份和pH调节剂0.01~0.3份。
16.一种如权利要求1~15任一项所述的耐沾污涂料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将小粒径丙烯酸乳液和大粒径丙烯酸乳液混合后分散均匀,得到所述耐沾污涂料。
17.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括:将小粒径丙烯酸乳液、溶剂、消泡剂、润湿剂和pH调节剂混合并进行一次分散,然后与大粒径丙烯酸乳液混合进行二次分散,再向体系中加入成膜助剂、防腐剂和增稠剂进行三次分散,得到所述耐沾污涂料。
18.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述一次分散的转速为300~400rpm。
19.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述二次分散的转速为600~800rpm。
20.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于,所述三次分散的转速为100~300rpm。
21.一种如权利要求1~15任一项所述的耐沾污涂料在建筑内墙涂料中的应用。
22.根据权利要求21所述的应用,其特征在于,所述耐沾污涂料应用于建筑内墙面漆。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011587809.0A CN112724760B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种耐沾污涂料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011587809.0A CN112724760B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种耐沾污涂料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112724760A CN112724760A (zh) | 2021-04-30 |
CN112724760B true CN112724760B (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=75607139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011587809.0A Active CN112724760B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种耐沾污涂料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112724760B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113502097A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-15 | 德爱威(中国)有限公司 | 一种水性单组份环保防涂鸦涂料及制备方法和其涂膜 |
CN114605886A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-06-10 | 广州龙文建材有限公司 | 一种建筑用外墙涂料及其制备方法 |
CN114891406A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-12 | 锦上芬芳(厦门)科技有限公司 | 一种用于木材的渗透性水性封闭底漆及其制备方法与应用 |
CN115612364A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-01-17 | 广东嘉宝莉科技材料有限公司 | 一种超哑光单组份防涂鸦罩面清漆及其制备方法 |
CN116355464A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-06-30 | 卡本科技集团股份有限公司 | 一种免底漆免罩面漆自洁型质感涂料及其制备方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0786122B2 (ja) * | 1986-05-30 | 1995-09-20 | 日本ペイント株式会社 | 三次元架橋された微小樹脂粒子およびその製造法 |
US7683123B2 (en) * | 2003-12-25 | 2010-03-23 | Sk Kaken Co., Ltd. | Aqueous coating composition |
WO2006054611A1 (ja) * | 2004-11-16 | 2006-05-26 | Nippon Paint Co., Ltd. | 水性着色塗料、疎水性メラミン樹脂水分散体及びその製造方法、水性塗料組成物、並びに、複層塗膜形成方法 |
US20110046284A1 (en) * | 2009-08-24 | 2011-02-24 | Basf Corporation | Novel Treated Mineral Pigments for Aqueous Based Barrier Coatings |
CN102108246A (zh) * | 2010-12-26 | 2011-06-29 | 华南理工大学 | 一种双组分聚氨酯水性涂料 |
CN103725052B (zh) * | 2014-01-10 | 2016-02-03 | 江门四方威凯精细化工有限公司 | 一种水性瓷膜涂料及其制备方法 |
CN106164100B (zh) * | 2014-04-02 | 2018-10-19 | 东洋油墨Sc控股株式会社 | 乳液型树脂组合物及其制造方法 |
CN104250493A (zh) * | 2014-09-27 | 2014-12-31 | 安徽铁创新材料科技有限公司 | 一种抗污建筑物内墙装饰用水性涂料及其制备方法 |
CN106147441B (zh) * | 2015-04-27 | 2019-07-05 | 广东华润涂料有限公司 | 耐污性水性涂料组合物 |
CN107141936B (zh) * | 2017-06-06 | 2019-07-30 | 厦门富思特新材料科技有限公司 | 一种超疏水耐沾污多彩涂料及其制备方法 |
CN111534180A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-08-14 | 三棵树涂料股份有限公司 | 一种耐高温高防水隔热反射涂料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011587809.0A patent/CN112724760B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112724760A (zh) | 2021-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112724760B (zh) | 一种耐沾污涂料及其制备方法和应用 | |
CN104592840B (zh) | 一种耐划伤高性能水性木器半哑白面漆及其制备方法 | |
CN107523150B (zh) | 一种水性聚合物水泥基防水涂料及其制备方法 | |
CN112063249A (zh) | 艺术涂料及其制备方法 | |
CN103102792A (zh) | 水性双组份聚氨酯哑光涂料及其制备方法 | |
CN113248981A (zh) | 一种石墨烯改性的水性弹性涂料及其制备方法 | |
CN104530882A (zh) | 有机硅酸盐复合外墙涂料及其制备方法 | |
CN105440835A (zh) | 一种高抗划伤高性能水性木器哑光白面漆 | |
CN102732134B (zh) | 丙烯酸酯接枝环氧聚氨酯水性木器涂料 | |
CN111534132B (zh) | 一种纯无机水性面漆、其制备方法及纯无机水性建筑涂料 | |
CN110643235A (zh) | 一种水性负离子内墙涂料及其制备方法 | |
CN114085583B (zh) | 自增稠多彩涂料及其应用 | |
CN112300703A (zh) | 水性生物基爬架涂料及其制备方法 | |
CN105153858A (zh) | 自适应型水包水多彩仿花岗岩涂料及其制备方法和应用 | |
CN110204932A (zh) | 一种水性硅酸盐复合隔热阻燃涂料及其制备方法 | |
CN111892871A (zh) | 一种高韧性抗裂纹岩片漆及其制备方法 | |
CN104774518B (zh) | 一种水性质感涂料及其制备方法 | |
CN109370353B (zh) | 一种冬季使用的环保型氟改性苯丙乳液涂料及其制备方法 | |
CN103614042A (zh) | 一种防污纳米外墙涂料及其制备方法 | |
CN113429822A (zh) | 一种抗菌除醛仿瓷艺术漆及其制备方法 | |
CN114395301A (zh) | 一种抗刮擦耐污渍内墙涂料及其制备方法 | |
CN114231099A (zh) | 一种高硬度抗划伤的艺术涂料及其制备方法和应用 | |
CN112341889A (zh) | 一种质感涂料及其制备方法和应用 | |
CN112479671A (zh) | 一种仿洞石质感涂料及其制备方法和使用方法 | |
CN113025144A (zh) | 一种底面合一涂料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |