CN113278335A - 一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料,由以下原料组成:水、PH调节剂、羟乙基纤维素、弹性乳液、硅溶胶、防腐剂、润湿分散剂、消泡剂、钛白粉、改性硫酸钡、碳酸钙、抗冻剂、增稠剂,本发明通过对各种乳液、改性硅溶胶及助剂进行筛选、用量配比研究,开发出高耐沾污弹性涂料,该产品不仅具有高弹性、高强度,同时具有的高耐沾污性能。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域,尤其是一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料及其制备方法。
背景技术
由于不同地区的差异化,墙面会出现不同的问题。普通的刚性乳胶漆易开裂、不能遮盖细纹问题突显化,弹性涂料应用受到市场的需求,但弹性涂料的回黏、耐沾污差等特性也很明显;因此需要一款高耐沾污弹性涂料的开发,以应对市场的需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题,本发明提供一种无机硅改性高耐沾污涂料及其制备方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
一种无机硅改性高耐沾污涂料,由以下按重量份的原料组成:
进一步地,所述水为去离子水,所述PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
进一步地,所述羟乙基纤维素为非离子型的水可溶性纤维素醚。
进一步地,所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮任意比例混合物;所述润湿分散剂为聚丙烯酸铵盐或聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂;所述消泡剂为矿物油类或有机硅类消泡剂。
进一步地,所述钛白粉为金红石型钛白粉;所述碳酸钙为重质碳酸钙或轻质碳酸钙。
进一步地,所述抗冻剂为甘油乙氧基化物类抗冻剂;所述增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。
进一步地,所述弹性乳液为丙烯酸聚合物乳液。
进一步地,所述硅溶胶为通过改性杂化的不絮凝的硅溶胶。
一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料的制备方法,包括如下的步骤:
步骤S1、将20-24.3份水加入分散缸中,依次加入0.1-0.5份PH调节剂、0.3-0.4份羟乙基纤维素,分散缸转速控制在400-450r/min,持续分散7-10min;
步骤S2、缓慢加入0.15-0.2份防腐剂、0.8-1份润湿分散剂、0.4-0.6份消泡剂,调整分散缸转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
步骤S3、依次缓慢加入16-20份钛白粉、2-5份改性硫酸钡、10-15份碳酸钙,调整分散缸转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
步骤S4、保持分散缸500-650r/min转速,缓慢加32-40份弹性乳液,2-10份硅溶胶,持续分散5-10min;
步骤S5、降低分散缸转速至450-500r/min下,加入0.8-1.2份抗冻剂、0.2-0.35份增稠剂,分散缸持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
(三)有益效果
本发明的有益效果是:通过对各种乳液、改性硅溶胶及助剂进行筛选、用量配比研究,开发出高耐沾污弹性涂料,该产品不仅具有高弹性、高强度,同时具有刚性涂料的高耐沾污性能。。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
一种无机硅改性高耐沾污涂料,由以下按重量份的原料组成:
本实施例中,水为去离子水,作为分散颜填料的分散体,同时做为增稠剂增稠时的载体。
进一步地,所述PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇,其主要对整体体系酸碱度起到维持和调节作用。
进一步地,所述羟乙基纤维素为非离子型的水可溶性纤维素醚,主要为其提供初期的粘度,同时对涂料后期提供存储稳定性。
进一步地,所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮任意比例混合物,主要对涂料起到防腐杀菌作用,保证涂料的长期存储稳定性;所述润湿分散剂为聚丙烯酸铵盐或聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂,主要对涂料体系进行快速润湿作用,同时有利于颜填料均匀分散至体系;所述消泡剂为矿物油类或有机硅类消泡剂,在抑制打样过程中气泡的产生,同时改变体系的表面张力,消除以产生的气泡,提升产品体系的致密程度。
进一步地,所述钛白粉为金红石型钛白粉,其主要做为颜填料对涂料进行填充,同时提高涂料的光泽度;所述改性硫酸钡为1250目改性改性硫酸钡,主要作为颜填料进行使用,起填充和降低成本的作用;所述碳酸钙为重质钙或轻质碳酸钙,主要作为颜填料进行使用,起填充和降低成本的作用。
进一步地,所述弹性乳液为丙烯酸聚合物乳液,是本涂料主要的成膜物质,提供涂膜的延伸率、强度等性能,PH:7.3、、粘度:200-600mPa*s、固含:51.5%。
进一步地,所述的硅溶胶为改性杂化的不絮凝的硅溶胶,主要起在乳液成膜后均匀的填充在涂膜的间隙处,改善涂膜的致密度,同时改性的基团在涂膜表层形成带电保护层,主要起到隔绝灰尘的嵌入、吸附,提高漆膜强度作用,从而起到提高涂膜的耐沾污性能。PH:8.9、粒径:6-15nm、粘度cps:40、固含:30%。
进一步地,所述抗冻剂为甘油乙氧基化物类抗冻剂,保证涂料在低温下的储存性;所述增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂,其为涂料提供一定的流平性的同时改变产品的粘度,使其具有良好的施工性。
一种无机硅改性高耐沾污涂料的制备方法,包括如下的步骤:
步骤S1、将20-24.3份水加入分散缸中,依次加入0.1-0.5份PH调节剂、0.3-0.4份羟乙基纤维素,分散缸转速控制在400-450r/min,持续分散7-10min;
步骤S2、缓慢加入0.15-0.2份防腐剂、0.8-1份润湿分散剂、0.4-0.6份消泡剂,调整分散缸转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
步骤S3、依次缓慢加入16-20份钛白粉、2-5份改性硫酸钡、10-15份碳酸钙,调整分散缸转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
步骤S4、保持分散缸500-650r/min转速,缓慢加32-40份弹性乳液,2-10份硅溶胶,持续分散5-10min;
步骤S5、降低分散缸转速至450-500r/min下,加入0.8-1.2份抗冻剂、0.2-0.35份增稠剂,分散缸持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
下面各实施例的原料品牌和型号如下:
PH调节剂:采用德谦AMP-95,市面有售;
羟乙基纤维素:采用亚跨龙250HBR,市面有售;
防腐剂:广东迪美生物技术有限公司KSG 103ST产品,市面有售;
润湿分散剂:罗门哈斯731A与CA-2500 1:1混合,两种润湿分散剂市面均有售;
消泡剂:巴斯夫FoamStar ST 2410与科宁334 1:1混合使用,两种消泡剂市面均有售;
钛白粉:采用四川龙蟒集团金红石型R-996钛白粉,市面有售;
改性硫酸钡:采用上海双润化工有限公司CB-1250A超细改性硫酸钡,市面有售;
弹性乳液:采用陶氏2468a弹性乳液,市面有售;
硅溶胶:采用上海波然新材料有限公司,多功能杂化硅分散体6511,市面有售。
抗冻剂:采用罗地亚公司FT100高沸抗冻剂,市面有售;
增稠剂:采用罗门哈斯RM8W聚氨酯类增稠剂,市面有售。
实施例1
一种无机硅改性高耐沾污涂料,其具体原材料及重量配比如下:
制作工艺:
(1)将20份水加入分散缸中,依次加入0.1份PH调节剂、0.3份羟乙基纤维素,转速控制在400-450r/min持续分散7-10min;
(2)缓慢加入0.2份防腐剂、0.8份润湿分散剂、0.4份消泡剂,调整转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
(3)加入19份钛白粉、2份改性硫酸钡、14份碳酸钙调整转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
(4)保持500-650r/min转速,缓慢加40份弹性乳液、2份硅溶胶,持续分散5-10min;
(5)降低转速至450-500r/min下,加入1份抗冻剂、0.2份增稠剂,持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
实施例2
一种无机硅改性高耐沾污涂料,其具体原材料及重量配比如下:
制作工艺:
(1)将20.65份水加入分散缸中,依次加入0.15份PH调节剂、0.35份羟乙基纤维素,转速控制在400-450r/min持续分散7-10min;
(2)缓慢加入0.15份防腐剂、0.9份润湿分散剂、0.5份消泡剂,调整转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
(3)加入18份钛白粉、3份改性硫酸钡、13份碳酸钙调整转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
(4)保持500-650r/min转速,缓慢加38份弹性乳液、4份硅溶胶,持续分散5-10min;
(5)降低转速至450-500r/min下,加入1份抗冻剂、0.3份增稠剂,持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
实施例3
一种无机硅改性高耐沾污涂料,其具体原材料及重量配比如下:
制作工艺:
(1)将22.35份水加入分散缸中,依次加入0.15份PH调节剂、0.4份羟乙基纤维素,转速控制在400-450r/min持续分散7-10min;
(2)缓慢加入0.2份防腐剂、1份润湿分散剂、0.6份消泡剂,调整转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
(3)加入16份钛白粉、4份改性硫酸钡、12份碳酸钙调整转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
(4)保持500-650r/min转速,缓慢加36份弹性乳液、6份硅溶胶,持续分散5-10min;
(5)降低转速至450-500r/min下,加入1份抗冻剂、0.3份增稠剂,持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
实施例4
一种无机硅改性高耐沾污涂料,其具体原材料及重量配比如下:
制作工艺:
(1)将24.3份水加入分散缸中,依次加入0.15份PH调节剂、0.4份羟乙基纤维素,转速控制在400-450r/min持续分散7-10min;
(2)缓慢加入0.2份防腐剂、1份润湿分散剂、0.6份消泡剂,调整转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
(3)加入16份钛白粉、4份改性硫酸钡、10份碳酸钙调整转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
(4)保持500-650r/min转速,缓慢加34份弹性乳液、8份硅溶胶,持续分散5-10min;
(5)降低转速至450-500r/min下,加入1份抗冻剂、0.35份增稠剂,持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
实施例5
一种无机硅改性高耐沾污涂料,其具体原材料及重量配比如下:
制作工艺:
(1)将23.3份水加入分散缸中,依次加入0.15份PH调节剂、0.4份羟乙基纤维素,转速控制在400-450r/min持续分散7-10min;
(2)缓慢加入0.2份防腐剂、1份润湿分散剂、0.6份消泡剂,调整转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
(3)加入16份钛白粉、5份改性硫酸钡、10份碳酸钙调整转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
(4)保持500-650r/min转速,缓慢加32弹性份乳液、10份硅溶胶,持续分散5-10min;
(5)降低转速至450-500r/min下,加入1份抗冻剂、0.35份增稠剂,持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
本涂料产品属于水性弹性涂料领域,漆膜按照JG/T172-2014弹性建筑涂料标准进行制做漆膜,耐沾污测试按照GB/T 9780-2013中B法进行测试,测试结果见下表,
耐沾污测试数据
序号 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
耐沾污性/% | 18.7 | 17.5 | 16.9 | 15.8 | 14.8 |
从上表可看出,本发明一种无机硅改性高耐沾污涂料的各个方案按照照GB/T9780-2013进行耐沾污测试,耐沾污均符合JG/T172-2014标准要求,其中案例5最佳,甚至达到刚性涂料一等品耐沾污(<15%)要求。
综上所述,本发明一种无机硅改性高耐沾污涂料的实施例1至实施例5,其产品耐沾污优于一般弹性涂料产品,按照GB/T 9780-2013进行耐沾污测试,实施例1至实施例5均符合弹性涂料耐沾污要求;其中实施例5最佳,耐沾污甚至达到刚性涂料一等品(<15%)要求,远远好于市面上的弹性涂料耐沾污性能。
本发明一种无机硅改性高耐沾污涂料具有高弹性、高强度,最好的实例耐沾污甚至达到刚性涂料一等品要求,具有的高耐沾污性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (9)
2.如权利要求1所述的一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料,其特征在于,所述水为去离子水,所述PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
3.如权利要求1所述的无机硅改性高耐沾污弹性涂料,其特征在于,所述羟乙基纤维素为非离子型的水可溶性纤维素醚。
4.如权利要求1所述的一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料,其特征在于,所述防腐剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮任意比例混合物;所述润湿分散剂为聚丙烯酸铵盐或聚丙烯酸钠盐类润湿分散剂;所述消泡剂为矿物油类或有机硅类消泡剂。
5.如权利要求1所述的一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料,其特征在于,所述钛白粉为金红石型钛白粉;所述碳酸钙为重质碳酸钙或轻质碳酸钙。
6.如权利要求1所述的一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料,其特征在于,所述抗冻剂为甘油乙氧基化物类抗冻剂;所述增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。
7.如权利要求1所述的一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料,其特征在于,所述弹性乳液为丙烯酸聚合物乳液。
8.如权利要求1所述的一种无机硅改性高耐沾污弹性涂料,其特征在于,所述硅溶胶为通过改性杂化的不絮凝的硅溶胶。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的无机硅改性高耐沾污弹性涂料的制备方法,其特征在于,包括如下的步骤:
步骤S1、将20-24.3份水加入分散缸中,依次加入0.1-0.5份PH调节剂、0.3-0.4份羟乙基纤维素,分散缸转速控制在400-450r/min,持续分散7-10min;
步骤S2、缓慢加入0.15-0.2份防腐剂、0.8-1份润湿分散剂、0.4-0.6份消泡剂,调整分散缸转速到350-450r/min,持续分散4-8min;
步骤S3、依次缓慢加入16-20份钛白粉、2-5份改性硫酸钡、10-15份碳酸钙,调整分散缸转速到1200-1500r/min,持续分散15-20min;
步骤S4、保持分散缸500-650r/min转速,缓慢加32-40份弹性乳液,2-10份硅溶胶,持续分散5-10min;
步骤S5、降低分散缸转速至450-500r/min下,加入0.8-1.2份抗冻剂、0.2-0.35份增稠剂,分散缸持续分散10-20min至体系呈均匀、无颗粒的白色混合物即可。
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