CN113845812A - 一种环保隔热型墙釉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保隔热型墙釉及其制备方法，原料至少包含以下质量百分比：高分子乳液5～20％，硅酸盐10～16％，矿物质盐15～30％，助剂1～15％，流平剂1～2％，分散剂1～2％，去离子水补充余量。本发明申请中制备的环保隔热型墙釉具有良好的保温隔热性能，防水耐洗性能，并且具有优异的成膜效果，表面流平性好，适宜在墙釉涂料领域推广，具有广阔的发展前景。

Description

一种环保隔热型墙釉及其制备方法
技术领域
本发明涉及IPC分类的C09D领域，尤其涉及一种环保隔热型墙釉及其制备方法。
背景技术
随着人们对于居住和办公环境的要求越来越高，墙釉这一新兴的涂料产品的市场份额在逐渐的进行攀升。在人们越来越注重生活质量的今天，墙釉等涂料产品作为一种家居的重要组成部分，其功能的多样性也越来越多的受到关注，但一些现有技术中的墙釉或其它涂料产品，在整体的作用效果上会较为单一，尤其是寒冷天气的环境下，室内外的温度差距较大，不能够在室内对室内环境起到隔热保温的作用，降低了人们的生活品质。
因此，亟需一种具有优异的保温隔热作用的环保墙釉产品，且同时还能够具有良好的耐水洗和防水性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种环保隔热型墙釉，其特征在于：原料至少包含以下质量百分比：高分子乳液5～20％，硅酸盐10～16％，矿物质盐15～30％，助剂1～15％，流平剂1～2％，分散剂1～2％，去离子水补充余量。
作为一种优选的方案，所述高分子乳液为阳离子聚丙烯酰胺乳液、阳离子型硅丙乳液、阳离子型纯丙乳液、丙烯酸酯乳液中的至少一种。
作为一种更优选的方案，所述高分子乳液为阳离子聚丙烯酰胺乳液和丙烯酸酯乳液。
作为一种优选的方案，所述阳离子聚丙烯酰胺乳液和丙烯酸酯乳液的质量比为3～4：1～2。
作为一种优选的方案，所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁中的至少一种。
作为一种更优选的方案，所述硅酸盐为硅酸钙和硅酸钾。
作为一种优选的方案，所述硅酸钙和硅酸钾的质量比为1：1。
作为一种优选的方案，所述矿物质盐为钙盐、镁盐、铁盐、钠盐中的至少一种。
作为一种更优选的方案，所述矿物质盐为氯化钙。
作为一种优选的方案，所述助剂为无机粒子和碱剂。
作为一种优选的方案，所述无机粒子为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、二氧化锑中的至少一种。
作为一种优选的方案，所述碱剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
作为一种更优选的方案，所述无机粒子为介孔二氧化硅。
作为一种更优选的方案，所述碱剂为氢氧化钠。
作为一种优选的方案，所述无机粒子的平均粒径为50～300nm。
作为一种更优选的方案，所述无机粒子的平均粒径为60～200nm。
作为一种优选的方案，所述高分子乳液与硅酸盐的质量比为15～17：11～13。
作为一种更优选的方案，所述高分子乳液与硅酸盐的质量比为17：12。
本申请中，通过高分子乳液与硅酸盐的合理复配使用，有效提高了墙釉与墙体的粘结效果和隔热保温效果。本申请人推测为：本申请中采用的阳离子聚丙烯酰胺乳液和丙烯酸酯乳液能够从乳液粒子间形成微细的毛细孔，形成于硅酸盐之间的吸附现象，并且随着硅酸盐于矿物质盐的反应进行，形成越来越多的硅石的晶体结构，且连通墙体与墙釉材料，在遇见室内温度情况时，形成的毛细孔和晶体结构能够有效的形成热量的阻隔效果，并且降低热量在墙体间的热扩散效率；本申请人发现，当高分子乳液与硅酸盐的质量比为17：12时，墙釉的整体的粘结效果和隔热效果达到了最佳状态。
作为一种优选的方案，所述硅酸盐与无机粒子的质量比为11～13：7～12。
作为一种更优选的方案，所述硅酸盐与无机粒子的质量比为12：8。
本申请中，通过硅酸盐与无机粒子的合理复配使用，进一步的提高了墙釉的隔热效果，并且还能够有效的提升墙釉的透气与耐水洗效果。本申请人推测为：本申请中加入的介孔二氧化硅无机粒子进一步加快了对于硅酸盐物质的吸附效果，并且能够与吸附的硅酸盐协同作用在墙釉表面底层形成以硅氧键为主体的网状双电层结构，形成微细通道有助于气体的析出与进入；且微细通道的孔径大小能够与水的表面张力协同作用，从而在使得气体出入的情况下减少水的渗透作用。本申请人发现，在本体系中当硅酸盐与无机粒子的质量比为12：8时，微细孔的作用达到最佳，当硅酸盐或者无机粒子的含量较多时，容易减低墙釉的透气效果，当含量较少时，水分渗透效果则会明显的加强。
作为一种优选的方案，所述高分子乳液与碱剂的质量比为15～17：3～5。
本申请中，本申请人进一步的发现当高分子乳液与碱剂的质量比为5～17：3～5时，墙釉的成膜效果和防水性得到了进一步的提升。本申请人推测为：此时，高分子乳液内的活性物质与氢氧化钠受到室内热量的影响之后，能够促进其与空气中的酸性物质的化合反应，随着反应的继续，活性物质逐渐形成为不溶水性的微固体粒子，填补并且封堵了墙釉表面的大孔径细孔和裂纹，并且通过丝状连接增强了墙釉膜层出现裂纹的最大外部应力上限，在具有良好的成膜性的同时进一步提高墙釉的隔热保温效果。
本发明第二方面提供了一种上述环保隔热型墙釉的制备方法，步骤包含以下几步：(1)依次将去离子水、高分子乳液与矿物质盐和硅酸盐加入到搅拌釜当中，于1800～2000rpm搅拌100～120分钟；(2)搅拌完成后，加入助剂，流平剂和分散剂以600～900rpm搅拌100～120分钟；(3)搅拌完成后，升温至50～60℃，保温60～100分钟，冷却罐装既得。
有益效果：
1、本申请制备的一种新型环保型墙釉具有良好的隔热保温性能，同时具有良好的环保效果，制备过程中对环境无污染，且涂刷后的墙釉还能够具有极强的与墙体的粘结效果和自身防水耐水洗性能。
2、本发明申请中制备的墙釉产品，通过采用特定的高分子乳液与硅酸盐原料之间的复配协同作用，在有效提高墙釉对于墙体的粘结性能的同时，还能够有效的形成保温隔热层，起到良好的保温隔热效果。
3、本发明申请中制备的墙釉产品还通过高分子乳液与碱剂以及空气中酸性物质的反应作用，在墙釉表面形成大量不溶晶体，能够有效的填充和封堵渗水的空隙与裂纹，形成良好的防水性和耐水性效果。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
实施例1
实施例1第一方面提供了一种环保隔热型墙釉，原料至少包含以下质量百分比：高分子乳液17％，硅酸盐12％，氯化钙25％，介孔二氧化硅(平均粒径120nm)8％，氢氧化钠4％，流平剂1.5％，分散剂1％，去离子水补充余量。
本实施例中，高分子乳液为阳离子聚丙烯酰胺乳液和丙烯酸酯乳液，两者的重量比为2.5：1。
本实施例中，硅酸盐为硅酸钙和硅酸钾，两者的质量比为1：1。
本实施例中，阳离子聚丙烯酰胺乳液为河南卫澜环保科技有限公司出售的阳离子聚丙烯酰胺产品。
本实施例中，丙烯酸酯乳液为丙烯酸酯乳液为山东奥凯材料有限公司出售的丙烯酸酯乳液产品。
本实施例中，介孔二氧化硅为南京基科生物科技有限公司出售的平均粒径120nm级的介孔二氧化硅产品。
本实施例中，流平剂为佛山市科宁新材料有限公司出售的KMT-5519型号的流平剂产品。
本实施例中，分散剂为广州市厚洹化学助剂有限公司出售的HH2010型号的分散剂。
本实施例第二方面提供了一种环保隔热型墙釉的制备方法，步骤包含以下几步：(1)依次将去离子水、高分子乳液与氯化钙和硅酸盐加入到搅拌釜当中，于1800rpm搅拌120分钟；(2)搅拌完成后，加入介孔二氧化硅，氢氧化钠，流平剂和分散剂以800rpm搅拌110分钟；(3)搅拌完成后，升温至55℃，保温80分钟，冷却罐装既得。
实施例2
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：高分子乳液15％，硅酸盐9％，氯化钙25％，介孔二氧化硅(平均粒径120nm)10％，氢氧化钠3％，流平剂1％，分散剂1.5％，去离子水补充余量。
对比例1
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：高分子乳液为10％，硅酸盐为20％。
对比例2
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：硅酸盐为15％，介孔二氧化硅为3％。
对比例3
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：介孔二氧化硅的粒径为300nm。
本实施例中，介孔二氧化硅为南京基科生物科技有限公司出售的平均粒径300nm级的介孔二氧化硅产品。
对比例4
本对比例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：氢氧化钠为1％。
性能评价
1.隔热保温性能：将实施例和对比例制得的墙釉分别采用本领域技术人员熟知的喷涂方式在玻璃板上方进行喷涂成得到50±5μm的膜层，通过靠近膜釉层的一边使用红外灯照射，测试的玻璃样板内部的温度将通过温度记录仪，进行测试隔热效果，每个实施例对比例测试5个试样，测得的数值的平均值记入表1。
2.疏水性：将实施例和对比例制得的墙釉分别采用本领域技术人员熟知的喷涂方式进行喷涂成得到50±5μm的膜层，对所制得的膜层通过座滴法水接触角测试仪测试相应膜层的亲水接触角，每个实施例测试个5个试样，结果取平均值记入表1。
表1
实施例 隔热保温性能℃ 水接触角°
实施例1 11 107
实施例2 13 104
对比例1 21 93
对比例2 19 97
对比例3 23 96
对比例4 22 91
通过实施例1～2、对比例1～4和表1可以得知，本发明提供的一种环保隔热型墙釉及其制备方法，具有良好的保温隔热性能，防水耐洗性能，并且具有优异的成膜效果，表面流平性好，适宜在墙釉涂料领域推广，具有广阔的发展前景。其中实施例1在具有最佳的原料配比，制备工艺方法等因素下获得了最佳性能指数。
最后指出，以上所述实施例仅为本发明较佳的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保隔热型墙釉，其特征在于：原料至少包含以下质量百分比：高分子乳液5～20％，硅酸盐10～16％，矿物质盐15～30％，助剂1～15％，流平剂1～2％，分散剂1～2％，去离子水补充余量。
2.根据权利要求1所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述高分子乳液为阳离子聚丙烯酰胺乳液、阳离子型硅丙乳液、阳离子型纯丙乳液、丙烯酸酯乳液中的至少一种。
3.根据权利要求1～2任一项所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁中的至少一种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述矿物质盐为钙盐、镁盐、铁盐、钠盐中的至少一种。
5.根据权利要求1～4任一项所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述助剂为无机粒子和碱剂。
6.根据权利要求5所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述无机粒子为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、二氧化锑中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述碱剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述无机粒子的平均粒径为50～300nm。
9.根据权利要求1～8任一项所述的环保隔热型墙釉，其特征在于：所述高分子乳液与硅酸盐的质量比为15～17：11～13。
10.一种根据权利要求1～9任意一项所述的环保隔热型墙釉的制备方法，其特征在于：步骤包含以下几步：(1)依次将去离子水、高分子乳液与矿物质盐和硅酸盐加入到搅拌釜当中，于1800～2000rpm搅拌100～120分钟；(2)搅拌完成后，加入助剂，流平剂和分散剂以600～900rpm搅拌100～120分钟；(3)搅拌完成后，升温至50～60℃，保温60～100分钟，冷却罐装既得。
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