CN116515394B - 一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆及制备方法和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆及制备方法和使用方法，涉及涂料技术领域，以重量份数计，所述手动搅拌即可的干粉乳胶漆包括第一粉料包和第二粉料包；所述第一粉料包的原料包括：钛白粉0.5‑40份和分散剂0.2‑3份；所述第二粉料包的原料包括：可再分散胶粉10‑30份。本发明通过将适宜配比的钛白粉与其他粉料分隔开来进行单独分散，辅以分散剂作用下，钛白粉大颗粒复聚体会自然解聚集，手动搅拌即可促进完成分散，显著提高了干粉乳胶漆的分散性且不需要借助高功率搅拌设备和研磨设备，大大降低了使用过程中的能耗，有效解决了现有干粉乳胶漆存在分散性差和使用过程中受机械设备限制等技术问题。

Description

一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆及制备方法和使用方法
技术领域
本申请涉及涂料技术领域，尤其涉及一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆及制备方法和使用方法。
背景技术
干粉乳胶漆，具有无需添加成膜助剂，溶剂，抗冻融助剂，杀菌防腐剂的特点，其气味更低，更加环保，且干粉乳胶漆所有成分均为固体，没有结冰的风险，运输更加方便，相比于常规乳胶漆，不需要运输水，运输更轻质低成本，使用时才加入水搅拌分散，能够做到安全，环保，无添加。
然而干粉乳胶漆也存在一些问题，干粉乳胶漆呈现粉末颗粒状，而液态乳胶漆呈现液态状，其细度好，滚涂后漆膜平整光滑。而干粉乳胶漆在加水搅拌研磨至液态过程中，其分散性差，制得的液态乳胶漆细度差且颗粒多，往往需要高功率的机械搅拌设备和机械研磨设备才得以完成，导致干粉乳胶漆的使用非常困难。
因此，开发一款加水手动搅拌即可的、不需要借助高功率设备的、易分散的干粉乳胶漆显得尤为重要，可以有效的拓宽干粉乳胶漆的适用面，使干粉乳胶漆可以应用于各种场合，没有设备的限制，为干粉乳胶漆的发展带来里程碑式的作用。
发明内容
本申请提供了一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆及制备方法和使用方法，以解决现有干粉乳胶漆存在分散性差和使用过程中受机械设备限制等技术问题。
第一方面，本申请提供了一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆，以重量份数计，所述手动搅拌即可的干粉乳胶漆包括第一粉料包和第二粉料包；
所述第一粉料包的原料包括：钛白粉0.5-40份和分散剂0.2-3份；
所述第二粉料包的原料包括：可再分散胶粉10-30份。
进一步地，在所述第一粉料包中，所述分散剂和所述钛白粉的重量比值＞0.26％。
进一步地，所述分散剂为干粉状分散剂，所述干粉状分散剂包括聚丙烯酸盐和磷酸盐中的至少一种。
进一步地，制备所述干粉乳胶漆时，所述第二粉料包采用温度≥40℃的热水进行搅拌。
进一步地，所述第二粉料包的原料还包括：颜填料。
进一步地，以重量份数计，所述颜填料的重量份数为0-80份。
进一步地，所述颜填料为碳酸钙和云母粉中的至少一种。
进一步地，在温度≥40℃的水中，所述可再分散胶粉的完全溶解时间≤20分钟。
第二方面，本申请提供了一种第一方面任一项所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将第一粉料包中各原料进行第一混合，得到第一粉料包；
将第二粉料包中各原料进行第二混合，得到第二粉料包。
第三方面，本申请提供了一种第一方面任一项所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
将第一粉料包加入温度≥40℃的水中进行第一手动搅拌混合，后加入第二粉料包进行第二手动搅拌混合，得到液态乳胶漆；
其中，所述水的加入重量为所述第一粉料包和所述第二粉料包两者总重量的0.7-1.2倍；所述液态乳胶漆中分散剂的质量浓度＞0.4％；所述液态乳胶漆中钛白粉的质量浓度＜150％。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
本申请实施例提供了一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆，该干粉乳胶漆包括以适宜配比的钛白粉和分散剂组成的第一粉料包，将钛白粉与其他粉料分隔开来进行单独分散，辅以分散剂作用下，钛白粉大颗粒复聚体会自然“解聚集”，手动搅拌即可促进完成分散，且一定范围内随着分散剂的量的增大而逐渐变得容易，随着水粉比的增大也将变得容易，显著提高了干粉乳胶漆的分散性且不需要借助高功率搅拌设备和研磨设备，大大降低了使用过程中的能耗，有效解决了现有干粉乳胶漆存在分散性差和使用过程中受机械设备限制等技术问题。而若将分散剂和可再分散胶粉混合在一起进行搅拌分散，整个体系分散效果差，无法达到自然“解聚集”的效果，从而无法达到“手动搅拌即可”的效果。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
第一方面，本申请提供了一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆，以重量份数计，所述手动搅拌即可的干粉乳胶漆包括第一粉料包和第二粉料包；
所述第一粉料包的原料包括：钛白粉0.5-40份和分散剂0.2-3份；
所述第二粉料包的原料包括：可再分散胶粉10-30份。
本申请实施例提供了一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆，该干粉乳胶漆包括以钛白粉和分散剂组成的第一粉料包，将钛白粉与其他粉料分隔开来进行单独分散，辅以分散剂作用下，钛白粉大颗粒复聚体会自然“解聚集”，手动搅拌即可促进完成分散，且随着分散剂的量的增大而逐渐变得容易，随着水粉比的增大也将变得容易，显著提高了干粉乳胶漆的分散性且不需要借助高功率搅拌设备和研磨设备，大大降低了使用过程中的能耗，有效解决了现有干粉乳胶漆存在分散性差和使用过程中受机械设备限制等技术问题。而若将分散剂和可再分散胶粉混合在一起进行搅拌分散，整个体系分散效果差，无法达到自然“解聚集”的效果，从而无法达到“手动搅拌即可”的效果。
本申请中若分散剂的用量过多所带来的不利影响是体系耐水性较差，不适合使用；分散剂的用量过少所带来的不利影响是无法实现钛白粉的手动搅拌分散，即制得干粉乳胶漆仍需要借助设备才可以完成。
本申请中，所述可再分散胶粉是由一种醋酸乙烯酯与叔碳酸乙烯酯-VeoVa或乙烯或丙烯酸酯等二元或三元的共聚物，经过喷雾干燥得到的改性乳液粉末，它具有良好的可再分散性，与水接触时重新分散成乳液，并且其化学性能与初始乳液完全相同。可直接采用市售产品，如采用主要成分为醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉(Vac/E)、乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉(E/Vc/VL)、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(Vac/E/VeoVa)、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉(Vac/VeoVa)、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉(A/S)、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉(Vac/A/VeoVa)、醋酸乙烯酯均聚胶粉(PVac)、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉(SBR)等市售产品。
本申请所述可再分散胶粉、钛白粉和分散剂均可直接采用市售产品。
作为本申请实施例的一种实施方式，在所述第一粉料包中，所述分散剂和所述钛白粉的重量比值＞0.26％。
本申请所述第一粉料包中，分散剂与钛白粉的比值大于0.26％，优选的分散剂与钛白粉的比值大于0.4％。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述分散剂为干粉状分散剂，所述干粉状分散剂包括聚丙烯酸盐和磷酸盐(如六偏磷酸钠)中的至少一种。
优选地，本申请选用聚丙烯酸铵盐、聚丙烯酸钠盐和磷酸盐等干粉状分散剂。
作为本申请实施例的一种实施方式，制备所述干粉乳胶漆时，所述第二粉料包采用温度≥40℃的热水进行搅拌。
申请人研究发现，可再分散胶粉在加入水中时，常温下其溶解速率很慢，一般无法完全溶解，而在温度≥40℃的热水下，其溶解速率大大提高，一般在10-20min左右溶解完全。
作为本申请实施例的一种实施方式，所述第二粉料包的原料还包括：颜填料。
为了实际的需要，本申请提供的干粉乳胶漆中还可加入颜填料，其作用是提供漆膜骨架，增强涂膜的机械强度，改善物理性能和化学性能，提供遮盖力。
优选地，本申请可选用碳酸钙和云母粉等作为颜填料。
作为本申请实施例的一种实施方式，以重量份数计，所述颜填料的重量份数为0-80份。
在一些具体实施例中，所述颜填料的重量份数为0份、30份、40份、80份等。
作为本申请实施例的一种实施方式，在温度≥40℃的水中，所述可再分散胶粉的完全溶解时间≤20分钟。
本申请选用在热水中分散溶解性好的可再分散胶粉，所得手动搅拌即可的干粉乳胶漆的性能佳。
需要说明的是，本申请上述手动搅拌即可的干粉乳胶漆的组分中若无特殊说明和限定的组分，颜填料等均可直接采用市售产品。
第二方面，基于一个总的发明构思，本申请提供了一种第一方面任一项所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将第一粉料包中各原料进行第一混合，得到第一粉料包；
将第二粉料包中各原料进行第二混合，得到第二粉料包。
本申请提供的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的制备方法操作简单，可适用于工业化生产。同时该制备方法是基于上述第一方面任一项所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆来实现，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在一些具体实施例中，所述第一混合和所述第二混合均可采用常规的混合方式，无特定要求，保证各原料混合均匀即可。
第三方面，本申请提供了一种第一方面任一项所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
将第一粉料包加入温度≥40℃的水中进行第一手动搅拌混合，后加入第二粉料包进行第二手动搅拌混合，得到液态乳胶漆；
其中，所述水的加入重量为所述第一粉料包和所述第二粉料包两者总重量的0.7-1.2倍；所述液态乳胶漆中分散剂的质量浓度＞0.4％；所述液态乳胶漆中钛白粉的质量浓度＜150％。
在一些具体实施例中，上述使用方法具体可包括：先在分散容器中加入热水(＞40℃，有利于提高如可再分散胶粉等粉料的溶解速率)，然后加入第一粉料包，手动搅拌1-2分钟，溶解完全无颗粒后加入第二料包，搅拌2-5分钟，静置10-20分钟，即可制得液态乳胶漆。
所述第一粉料包在加入水后搅拌下的液体中，分散剂的浓度高于0.4％，优选的，分散剂的浓度为0.5％-1.5％，分散剂过多会影响耐水性。
所述第一粉料包在加入水后搅拌下的液体中，钛白粉的浓度低于150％，优选的，钛白粉的浓度为低于70％；钛白粉过多会无法分散完全，存在部分颗粒，但可以分散部分。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
本实施例提供了一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆，以重量份数计(单位为kg)，所述手动搅拌即可的干粉乳胶漆包括以下组分：
第一粉料包：15份钛白粉、1份分散剂；
第二粉料包：20份可再分散胶粉，64份重钙粉；
其中，所述可再分散胶粉具体为瓦克化学的PA210胶粉；所述分散剂具体为新疆国元贸易有限公司的DISPER EXP 004。
上述实施例提供的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的制备方法，所述制备方法包括：
按比例将第一粉料包中的组分搅拌混合均匀后即制得第一粉料包；
按比例将第二粉料包中的组分搅拌混合均匀后，即制得第二粉料包。
上述实施例提供的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的使用方法包括：
在分散容器中加入100份50℃热水，加入第一粉料包，搅拌2分钟，然后加入第二粉料包，搅拌5分钟，静置15分钟，即可制得液态乳胶漆。
本实施例对上述手动搅拌即可的干粉乳胶漆进行性能测试，测试方法及标准：
细度板测试：使用细度板测试细度，标准执行GB/T1724-2019标准；
滚涂测试手感：在240目砂纸打磨过腻子表面，滚涂两次，用手触摸手感；触摸到颗粒，即为有颗粒感，未触摸到颗粒，即为无颗粒感。
测试结果如表1所示。
表1
测试性能名称 测试结果
细度板测试 ≤60um
滚涂测试手感 无颗粒感
由表1可知，本实施例制得的乳胶漆手动搅拌即可得到细度良好的乳胶漆，达到使用要求。
实施例2-8考察钛白粉和分散剂的用量对干粉乳胶漆性能的影响。
在实施例1的基础上，实施例2-8仅调整钛白粉和分散剂的用量(其余步骤及参数与实施例1均相同)，实施例2-8中钛白粉和分散剂的具体用量如表2所示，性能测试结果如表3所示；其中，表2中Y为分散剂和钛白粉的重量份数的比值(即分散剂的重量份数值除以钛白粉的的重量份数值)。
表2
表3
编号 细度板测试结果 手感测试结果
实施例2 ≤60um 无颗粒感
实施例3 ≤60um 无颗粒感
实施例4 ≤60um 无颗粒感
实施例5 ≤60um 无颗粒感
实施例6 ≤60um 无颗粒感
实施例7 ≤60um 无颗粒感
实施例8 ≤60um 无颗粒感
实施例9-10考察分散剂的种类对干粉乳胶漆性能的影响。
在实施例1的基础上，实施例9-10仅调整分散剂的种类(其余步骤及参数与实施例1均相同)，实施例9-10中分散剂的种类如表4所示，性能测试结果如表5所示。
表4
编号 分散剂种类
实施例9 聚丙烯酸钠盐
实施例10 六偏磷酸钠
表5
编号 细度板测试结果 手感测试结果
实施例9 ≤60um 无颗粒感
实施例10 ≤60um 无颗粒感
对比例1
在实施例1的基础上，本例提供一种干粉乳胶漆，与实施例1的区别仅在于：将第一粉料包和第二粉料包合并为一个整体粉料包，使用时，将该包括可再分散胶粉和钛白粉等原料的整体粉料包一起同时加入水中；其余步骤及参数均相同。
本例所得的干粉乳胶漆的性能测试结果如表6所示。
表6
编号 细度板试结果 手感测试结果
对比例1 ≥90um 有颗粒感
对比例2
在实施例1的基础上，本例提供一种干粉乳胶漆，与实施例1的区别仅在于：第一粉料包中分散剂的用量为0份(即未加入分散剂)；其余步骤及参数均相同。
本例所得的干粉乳胶漆的性能测试结果如表7所示。
表7
编号 细度板测试结果 手感测试结果
对比例2 ≥90um 有颗粒感
对比例3
在实施例1的基础上，本例提供一种干粉乳胶漆，与实施例1的区别仅在于：使用时，将50℃热水调整为常温水(25℃)；其余步骤及参数均相同。
本例所得的干粉乳胶漆的性能测试结果如表8所示。
表8
编号 细度板测试结果 手感测试结果
对比例3 ≥90um 有颗粒感
对比例4
在实施例1的基础上，本例提供一种干粉乳胶漆，与实施例1的区别仅在于：使用时，将颜填料换成高岭土；其余步骤及参数均相同。
本例所得的干粉乳胶漆的性能测试结果如表9所示。
表9
编号 细度板测试结果 手感测试结果
对比例4 ≥90um 有颗粒感
对比例5
在实施例1的基础上，本例提供一种干粉乳胶漆，与实施例1的区别仅在于：使用时，将颜填料换成滑石粉；其余步骤及参数均相同。
本例所得的干粉乳胶漆的性能测试结果如表10所示。
表10
编号 细度板测试结果 手感测试结果
对比例5 ≥90um 有颗粒感
综上所述，本发明提供的手动搅拌即可的干粉乳胶漆包括以钛白粉和分散剂组成的第一粉料包，将钛白粉与其他粉料分隔开来进行单独分散，辅以分散剂作用下，钛白粉大颗粒复聚体会自然解聚集，手动搅拌即可促进完成分散，显著提高了干粉乳胶漆的分散性且不需要借助高功率搅拌设备和研磨设备，大大降低了使用过程中的能耗，有效解决了现有干粉乳胶漆存在分散性差和使用过程中受机械设备限制等技术问题。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种手动搅拌即可的干粉乳胶漆，其特征在于，以重量份数计，所述手动搅拌即可的干粉乳胶漆包括第一粉料包和第二粉料包；
所述第一粉料包的原料包括：钛白粉0.5-40份和分散剂0.2-3份；
所述第二粉料包的原料包括：可再分散胶粉10-30份；
所述第二粉料包的原料还包括：颜填料；
以重量份数计，所述颜填料的重量份数为0-80份；
所述颜填料为碳酸钙和云母粉中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆，其特征在于，所述分散剂为干粉状分散剂，所述干粉状分散剂包括聚丙烯酸盐和磷酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆，其特征在于，制备所述干粉乳胶漆时，所述第二粉料包采用温度≥40℃的热水进行搅拌。
4.根据权利要求1所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆，其特征在于，在温度≥40℃的水中，所述可再分散胶粉的完全溶解时间≤20分钟。
5.一种权利要求1～4任一项所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将第一粉料包中各原料进行第一混合，得到第一粉料包；
将第二粉料包中各原料进行第二混合，得到第二粉料包。
6.一种权利要求1～4任一项所述的手动搅拌即可的干粉乳胶漆的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括以下步骤：
将第一粉料包加入温度≥40℃的水中进行第一手动搅拌混合，后加入第二粉料包进行第二手动搅拌混合，得到液态乳胶漆；
其中，所述水的加入重量为所述第一粉料包和所述第二粉料包两者总重量的0.7-1.2倍；所述液态乳胶漆中分散剂的质量浓度＞0.4％；所述液态乳胶漆中钛白粉的质量浓度＜150％。
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