CN113817367A - 一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑涂料技术领域，具体公开了一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法及系统，将六偏磷酸钠用热水溶化，加入至搅拌容器内搅拌均匀；将纳基膨润土加入搅拌容器中搅拌均匀；加入分散剂至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入润湿剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂和流平剂；然后依次加入金红石型钛白粉、银离子抗菌剂、磷酸三丁酯、煅烧高岭土、重钙粉和硅灰石粉并搅拌均匀；加入羟乙基纤维素和增稠剂至搅拌容器中混合均匀，注入研磨机中进行研磨细致；待研磨细致后，加入聚醋酸乙烯乳液和乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀，得到乳胶漆；制备出的乳胶漆更加安全环保，性能更加优越，纳米乳胶漆涂覆于墙体后质量稳定性更好。

Description

一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法及系统
技术领域
本发明涉及建筑涂料技术领域，尤其涉及一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法及系统。
背景技术
纳米乳胶漆是利用纳米仿生技术分散在涂料混合体系中的绿色环保型建筑涂料。纳米乳胶漆具有释放负离子、优化空气质量、无毒无味、健康环保、净化环境、清新空气、抗菌防霉、疏水耐污等性能，被广泛应用。
但现有的纳米乳胶漆涂覆于墙体后质量稳定性有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法及系统，旨在解决现有技术中的纳米乳胶漆涂覆于墙体后质量稳定性有待提高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法，包括如下步骤：
将六偏磷酸钠用热水溶化，加入至搅拌容器内搅拌均匀；
将纳基膨润土加入搅拌容器中，并搅拌均匀；
加入分散剂至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入润湿剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂和流平剂搅拌均匀；
然后依次加入金红石型钛白粉、银离子抗菌剂、磷酸三丁酯、煅烧高岭土、重钙粉和硅灰石粉，并搅拌均匀；
之后加入羟乙基纤维素和增稠剂至搅拌容器中混合均匀，然后注入研磨机中进行研磨细致；
待研磨细致后，加入聚醋酸乙烯乳液和乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀，得到乳胶漆。
其中，按质量份计：
六偏磷酸钠20～40份、纳基膨润土10～16份、5～9份润湿剂、8～12份防冻剂、10～18份分散剂、5～9份防腐剂、5～9份消泡剂、5～9份流平剂、10～20份金红石型钛白粉、8～10份银离子抗菌剂、4～8份磷酸三丁酯、8～12份煅烧高岭土、8～12份重钙粉、8～12份硅灰石粉、4～8份羟乙基纤维素、4～8份增稠剂、5～9份聚醋酸乙烯乳液和5～9份乙二醇。
其中，润湿剂为十二烷基硫酸钠，防冻剂为丙二醇，增稠剂为聚丙烯酸酯。
其中，所述防腐剂选自甲醛缩合物、甲基异丙基异噻唑啉酮、苯甲基异噻唑啉酮和甲醛缩合物混合物、苯甲基异噻唑啉酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/苯甲基异噻唑啉酮/有机溴合成物中的任意一种。
其中，所述分散剂选自聚丙烯酸钠盐类、改性聚丙烯酸溶液类和改性聚羧酸盐类中的任意一种。
其中，所述消泡剂为纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类和矿物油基类中的一种或多种混合。
其中，所述流平剂为自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液和聚硅氧烷-聚醚共聚物类中的任意一种。
其中，将六偏磷酸钠用热水溶化，加入至搅拌容器内搅拌的步骤中：
热水温度为40～60℃，搅拌转速为100～300r/min，搅拌时间为4～6min。
其中，在将纳基膨润土加入搅拌容器中，并搅拌均匀的步骤前：
需要提前用水将钠基膨润土浸泡24小时备用。
本发明还提出一种上述所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法的制备系统，包括架体、筒体、筒盖、电机、转轴、搅拌片、连接杆和框体，所述筒体与所述架体固定连接，并位于所述架体的上方，所述筒盖盖合所述筒体，所述电机与所述筒盖固定连接，所述转轴的一端与所述电机的输出端固定连接，所述转轴的另一端插入至所述筒体，并与所述搅拌片固定连接，所述搅拌片的数量为多个，多个所述搅拌片均匀分布在所述转轴上，位于同一侧的两个所述搅拌片之间设置有所述连接杆，所述框体的数量为多个，每个所述框体的两端分别与相邻两个所述搅拌片固定连接。
本发明的一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法及系统，通过润湿剂能够降低纳米乳胶漆与水界面间的表面张力，羟乙基纤维素能够提高纳米乳胶漆的表面粘度，改变纳米乳胶漆的流动性。金红石钛白粉、重钙粉和硅灰石粉能够提高纳米乳胶漆的遮盖力和消色力，煅烧高岭土能够提高纳米乳胶漆的消光效果。防冻剂能够改善纳米乳胶漆的抗冻性，使其经受多次冻融循环后，强度也不会显著降低。分散剂具有一定的空间位阻，由于静电效应作用，能够使各固相组分均匀分散在液相组分中。防腐剂能够防止纳米乳胶漆贮存在容器中时发生腐败或感染霉菌，避免降低品质。消泡剂能够消除纳米乳胶漆在生产和施工过程中产生的泡沫，提升涂膜时的光洁度。流平剂能够提高抗碱封底漆的机械稳定性和物理化学稳定性，增稠剂能够进一步提高纳米乳胶漆表面的粘度，防止其在贮存过程中发生沉淀。银离子抗菌剂具有抗菌、杀菌、净化空气的作用。通过上述原料制备出的乳胶漆更加安全环保，性能更加优越，纳米乳胶漆涂覆于墙体后质量稳定性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的实施例1的步骤流程图。
图2是本发明的实施例2的步骤流程图。
图3是本发明的实施例3的步骤流程图。
图4是本发明的环保纳米乳胶漆涂料制备系统的内部结构示意图。
图5是本发明的图4的A处局部结构放大图。
1-架体、2-筒体、3-筒盖、4-电机、5-转轴、6-搅拌片、7-连接杆、8-框体、9-挡片、10-筋体。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明提供了一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法，包括如下步骤：
将六偏磷酸钠用热水溶化，加入至搅拌容器内搅拌均匀；
将纳基膨润土加入搅拌容器中，并搅拌均匀；
加入分散剂至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入润湿剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂和流平剂搅拌均匀；
然后依次加入金红石型钛白粉、银离子抗菌剂、磷酸三丁酯、煅烧高岭土、重钙粉和硅灰石粉，并搅拌均匀；
之后加入羟乙基纤维素和增稠剂至搅拌容器中混合均匀，然后注入研磨机中进行研磨细致；
待研磨细致后，加入聚醋酸乙烯乳液和乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀，得到乳胶漆。
按质量份计：
六偏磷酸钠20～40份、纳基膨润土10～16份、5～9份润湿剂、8～12份防冻剂、10～18份分散剂、5～9份防腐剂、5～9份消泡剂、5～9份流平剂、10～20份金红石型钛白粉、8～10份银离子抗菌剂、4～8份磷酸三丁酯、8～12份煅烧高岭土、8～12份重钙粉、8～12份硅灰石粉、4～8份羟乙基纤维素、4～8份增稠剂、5～9份聚醋酸乙烯乳液和5～9份乙二醇。
所述润湿剂为十二烷基硫酸钠，所述防冻剂为丙二醇，所述增稠剂为聚丙烯酸酯。
所述防腐剂选自甲醛缩合物、甲基异丙基异噻唑啉酮、苯甲基异噻唑啉酮和甲醛缩合物混合物、苯甲基异噻唑啉酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/苯甲基异噻唑啉酮/有机溴合成物中的任意一种。
所述分散剂选自聚丙烯酸钠盐类、改性聚丙烯酸溶液类和改性聚羧酸盐类中的任意一种。
所述消泡剂为纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类和矿物油基类中的一种或多种混合。
所述流平剂为自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液和聚硅氧烷-聚醚共聚物类中的任意一种。
将六偏磷酸钠用热水溶化，加入至搅拌容器内搅拌的步骤中：
热水温度为40～60℃，搅拌转速为100～300r/min，搅拌时间为4～6min。
在将纳基膨润土加入搅拌容器中，并搅拌均匀的步骤前：
需要提前用水将钠基膨润土浸泡24小时备用。
在将纳基膨润土加入搅拌容器中，并搅拌均匀的步骤中：
搅拌转速为100～300r/min，搅拌时间为5～7min。
加入分散剂至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入润湿剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂和流平剂搅拌均匀的步骤之后：需要静置10～20min。
然后注入研磨机中进行研磨细致的步骤中：
研磨时间为20～30min。
待研磨细致后，加入聚醋酸乙烯乳液和乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀的步骤之后：
需要进行过滤，得到乳胶漆。
实施例1，请参阅图1，一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法，包括如下步骤：
S1：将20份六偏磷酸钠用40℃热水溶化，加入至搅拌容器内进行搅拌转速为100r/min，搅拌时间为4min的均匀搅拌；
S2：提前用水将钠基膨润土浸泡24小时备用，将10份纳基膨润土加入搅拌容器中，并进行搅拌转速为100r/min，搅拌时间为5min的均匀搅拌；
S3：加入10份聚丙烯酸钠盐类至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入5份十二烷基硫酸钠、8份丙二醇、5份甲醛缩合物、5份纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类和5份自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物搅拌均匀，然后静置10min；
S4：然后依次加入10份金红石型钛白粉、8份银离子抗菌剂、4份磷酸三丁酯、8份煅烧高岭土、8份重钙粉和8份硅灰石粉，并搅拌均匀；
S5：之后加入4份羟乙基纤维素和4份聚丙烯酸酯至搅拌容器中混合均匀，然后注入研磨机中进行研磨细致，研磨时间为20min；
S6：待研磨细致后，加入5份聚醋酸乙烯乳液和5份乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀，之后进行过滤，得到乳胶漆。
实施例2，请参阅图2，一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法，包括如下步骤：
S1：将40份六偏磷酸钠用60℃热水溶化，加入至搅拌容器内进行搅拌转速为100r/min，搅拌时间为4min的均匀搅拌；
S2：提前用水将钠基膨润土浸泡24小时备用，将16份纳基膨润土加入搅拌容器中，并进行搅拌转速为300r/min，搅拌时间为7min的均匀搅拌；
S3：加入18份改性聚丙烯酸溶液类至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入9份十二烷基硫酸钠、12份丙二醇、9份甲基异丙基异噻唑啉酮、9份聚丙二醇类和9份二甲基聚硅氧烷乳液搅拌均匀，然后静置20min；
S4：然后依次加入20份金红石型钛白粉、10份银离子抗菌剂、8份磷酸三丁酯、12份煅烧高岭土、12份重钙粉和12份硅灰石粉，并搅拌均匀；
S5：之后加入8份羟乙基纤维素和8份聚丙烯酸酯至搅拌容器中混合均匀，然后注入研磨机中进行研磨细致，研磨时间为20min；
S6：待研磨细致后，加入9份聚醋酸乙烯乳液和9份乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀，之后进行过滤，得到乳胶漆。
实施例3，请参阅图3，一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法，包括如下步骤：
S1：将30份六偏磷酸钠用50℃热水溶化，加入至搅拌容器内进行搅拌转速为200r/min，搅拌时间为5min的均匀搅拌；
S2：提前用水将钠基膨润土浸泡24小时备用，将13份纳基膨润土加入搅拌容器中，并进行搅拌转速为200r/min，搅拌时间为6min的均匀搅拌；
S3：加入14份改性聚羧酸盐类至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入7份十二烷基硫酸钠、7份丙二醇、7份苯甲基异噻唑啉酮和甲醛缩合物混合物、7份聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类和7份聚硅氧烷-聚醚共聚物类搅拌均匀，然后静置15min；
S4：然后依次加入15份金红石型钛白粉、9份银离子抗菌剂、6份磷酸三丁酯、10份煅烧高岭土、10份重钙粉和10份硅灰石粉，并搅拌均匀；
S5：之后加入6份羟乙基纤维素和6份聚丙烯酸酯至搅拌容器中混合均匀，然后注入研磨机中进行研磨细致，研磨时间为25min；
S6：待研磨细致后，加入7份聚醋酸乙烯乳液和7份乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀，之后进行过滤，得到乳胶漆。
所述消泡剂选自纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类和矿物油基类中的两种。其中所述纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类可采用美国科宁公司的A10；所述聚丙二醇类可采用科宁公司的SN-154；所述聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类可采用德国毕克化学(亚太)私人有限公司生产的BYK024；矿物油基类可采用深圳市海川化工有限公司生产的Foamster309A。
所述防腐剂选自甲醛缩合物、甲基异丙基异噻唑啉酮、苯甲基异噻唑啉酮和甲醛缩合物混合物、苯甲基异噻唑啉酮(BIT)和CMIT(5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮)/BIT/有机溴合成物中的一种，例如科莱思公司的Nipacide GSF，该产品为CMIT/BIT/有机溴合成物，高效广谱，符合EN71的要求。
所述分散剂选自聚丙烯酸钠盐类、改性聚丙烯酸溶液类和改性聚羧酸盐类中的一种。可采用市售产品，其中所述聚丙烯酸钠盐类可采用深圳市海川化工有限公司生产的Hydropalat 640A；改性聚丙烯酸溶液类可采用德国迪高化工有限公司生产的TEGODispers750W；改性聚羧酸盐类可采用德国巴斯夫化工有限公司生产的SokalanPA30CL。
所述流平剂选自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液和聚硅氧烷-聚醚共聚物类中的一种。例如罗门哈斯的聚硅氧烷-聚醚共聚物型流平剂RM-2020通用性好，不含有机溶剂。
通过润湿剂能够降低纳米乳胶漆与水界面间的表面张力，羟乙基纤维素能够提高纳米乳胶漆的表面粘度，改变纳米乳胶漆的流动性。金红石钛白粉、重钙粉和硅灰石粉能够提高纳米乳胶漆的遮盖力和消色力，煅烧高岭土能够提高纳米乳胶漆的消光效果。防冻剂能够改善纳米乳胶漆的抗冻性，使其经受多次冻融循环后，强度也不会显著降低。分散剂具有一定的空间位阻，由于静电效应作用，能够使各固相组分均匀分散在液相组分中。防腐剂能够防止纳米乳胶漆贮存在容器中时发生腐败或感染霉菌，避免降低品质。消泡剂能够消除纳米乳胶漆在生产和施工过程中产生的泡沫，提升涂膜时的光洁度。流平剂能够提高抗碱封底漆的机械稳定性和物理化学稳定性，增稠剂能够进一步提高纳米乳胶漆表面的粘度，防止其在贮存过程中发生沉淀。银离子抗菌剂具有抗菌、杀菌、净化空气的作用。通过上述原料制备出的乳胶漆更加安全环保，性能更加优越，纳米乳胶漆涂覆于墙体后质量稳定性更好。
请参阅图4和图5，本发明还提供一种采用上述所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法的制备系统，包括架体1、筒体2、筒盖3、电机4、转轴5、搅拌片6、连接杆7和框体8，所述筒体2与所述架体1固定连接，并位于所述架体1的上方，所述筒盖3盖合所述筒体2，所述电机4与所述筒盖3固定连接，所述转轴5的一端与所述电机4的输出端固定连接，所述转轴5的另一端插入至所述筒体2，并与所述搅拌片6固定连接，所述搅拌片6的数量为多个，多个所述搅拌片6均匀分布在所述转轴5上，位于同一侧的两个所述搅拌片6之间设置有所述连接杆7，所述框体8的数量为多个，每个所述框体8的两端分别与相邻两个所述搅拌片6固定连接。
在制备乳胶漆过程中，需要对原料进行搅拌混合均匀时，可将原料加入至所述筒体2中，之后所述电机4动作，带动所述转轴5旋转，进而带动所述搅拌片6对所述筒体2内的原料进行旋转，以此使得原料混合均匀，另外随着所述搅拌片6的转动，所述连接杆7和所述框体8也随之旋转，进一步增加对原料的搅动效果，使得原料混合更加均匀。
进一步地，所述提高猪繁殖性能中药发酵物的制备装置还包括挡片9，所述挡片9与所述转轴5固定连接，并位于所述转轴5远离所述电机4的一端。
在本实施方式中，所述挡片9的设置，能够进一步增加对原料的搅动效果，使得原料混合更加均匀且充分。
进一步地，所述环保纳米乳胶漆涂料制备系统还包括筋体10，所述筋体10与所述挡片9固定连接，并位于所述挡片9的外表壁。
在本实施方式中，所述筋体10的设置，能够增加所述挡片9的结构强度，使得所述挡片9更加经久耐用。
进一步地，所述筋体10的数量为多个，多个所述筋体10均匀分布在所述挡片9上。
在本实施方式中，多个所述筋体10的设置，能够进一步增加所述挡片9的结构强度。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将六偏磷酸钠用热水溶化，加入至搅拌容器内搅拌均匀；
将纳基膨润土加入搅拌容器中，并搅拌均匀；
加入分散剂至搅拌容器中，在不断搅拌下，依次加入润湿剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂和流平剂搅拌均匀；
然后依次加入金红石型钛白粉、银离子抗菌剂、磷酸三丁酯、煅烧高岭土、重钙粉和硅灰石粉，并搅拌均匀；
之后加入羟乙基纤维素和增稠剂至搅拌容器中混合均匀，然后注入研磨机中进行研磨细致；
待研磨细致后，加入聚醋酸乙烯乳液和乙二醇搅拌再次放入搅拌容器中混合均匀，得到乳胶漆。
2.如权利要求1所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，按质量份计：
六偏磷酸钠20～40份、纳基膨润土10～16份、5～9份润湿剂、8～12份防冻剂、10～18份分散剂、5～9份防腐剂、5～9份消泡剂、5～9份流平剂、10～20份金红石型钛白粉、8～10份银离子抗菌剂、4～8份磷酸三丁酯、8～12份煅烧高岭土、8～12份重钙粉、8～12份硅灰石粉、4～8份羟乙基纤维素、4～8份增稠剂、5～9份聚醋酸乙烯乳液和5～9份乙二醇。
3.如权利要求2所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，
所述润湿剂为十二烷基硫酸钠，所述防冻剂为丙二醇，所述增稠剂为聚丙烯酸酯。
4.如权利要求2所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，
所述防腐剂选自甲醛缩合物、甲基异丙基异噻唑啉酮、苯甲基异噻唑啉酮和甲醛缩合物混合物、苯甲基异噻唑啉酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/苯甲基异噻唑啉酮/有机溴合成物中的任意一种。
5.如权利要求2所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，
所述分散剂选自聚丙烯酸钠盐类、改性聚丙烯酸溶液类和改性聚羧酸盐类中的任意一种。
6.如权利要求2所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，
所述消泡剂为纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类、聚丙二醇类、聚乙二醇-憎水固体-聚硅氧烷混合物类和矿物油基类中的一种或多种混合。
7.如权利要求2所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，
所述流平剂为自交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物、二甲基聚硅氧烷乳液和聚硅氧烷-聚醚共聚物类中的任意一种。
8.如权利要求1所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，将六偏磷酸钠用热水溶化，加入至搅拌容器内搅拌的步骤中：
热水温度为40～60℃，搅拌转速为100～300r/min，搅拌时间为4～6min。
9.如权利要求1所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法，其特征在于，在将纳基膨润土加入搅拌容器中，并搅拌均匀的步骤前：
需要提前用水将钠基膨润土浸泡24小时备用。
10.一种采用如权利要求2所述的环保纳米乳胶漆涂料制备方法的制备系统，其特征在于，
包括架体、筒体、筒盖、电机、转轴、搅拌片、连接杆和框体，所述筒体与所述架体固定连接，并位于所述架体的上方，所述筒盖盖合所述筒体，所述电机与所述筒盖固定连接，所述转轴的一端与所述电机的输出端固定连接，所述转轴的另一端插入至所述筒体，并与所述搅拌片固定连接，所述搅拌片的数量为多个，多个所述搅拌片均匀分布在所述转轴上，位于同一侧的两个所述搅拌片之间设置有所述连接杆，所述框体的数量为多个，每个所述框体的两端分别与相邻两个所述搅拌片固定连接。
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