CN100376641C

CN100376641C - 乳胶漆涂料高效增稠剂

Info

Publication number: CN100376641C
Application number: CNB02139461XA
Authority: CN
Inventors: 董智才; 董长安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: CN1488686A

Abstract

本发明涉及一种在乳胶漆涂料中起增稠(吸水)和流平作用的增稠剂，由具有适中聚合度和交联度的高分子吸水树脂和硅镁土及无机填加剂等物质配制而成，该增稠剂的成本低廉、原料易得且制备工艺简单，具有良好涂刷性能及流挂流平性能，如果在混合组分上有所调整，亦可广泛应用于农业及节能等方面。

Description

乳胶漆涂料高效增稠剂

本发明内容属于化学制剂的制备技术领域，涉及一种化工涂料助剂，特别是一种在乳胶漆涂料中起增稠(吸水)和流平作用的增稠剂。

乳胶漆涂料中加入增稠剂可以增加涂料的粘度，使颜料沉淀缓慢，易于搅拌均匀，进而保证涂料的储存稳定性。有些增稠剂加入乳胶漆涂料中，可使涂料具有一定的稠度和触变性，在施工时涂刷省力，又可减少施涂时滴流和流挂，保证涂层的外观及质量。理想状态下(即牛顿态流体，无溶剂挥发，温度不变)乳胶漆涂料中的颜填料粒子的沉降速度与粒子半径二次方成正比，与粒子和液体的密度差成正比，与液体的粘度成反比；而涂层在垂直面上的流挂速度则与涂料的粘度成反比并与涂料厚度的二次方成正比。就实际的乳胶漆涂料体系而言情况要比理想状态情况更为复杂，概括起来，影响乳胶漆涂料沉降的主要因素有颜填料粒子大小、形状和密度、涂料中液相的粘度和密度、颜填料粒子和液相间的相互作用以及粒子的荷电性质、添加剂和存放环境等，而对于给定的乳胶漆涂料来说，乳胶和颜填料已经确定，增稠剂无疑便成为最主要的影响因素。目前本技术领域公知的增稠剂虽有多种品牌，但在实际使用中仍然还存在有一些难以克服的问题，如流平性不好、长时间存放会出现分层、成本高等。

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种成本低、制备工艺简单且可使乳胶漆涂料具有良好涂刷性能及流挂流平性能的乳胶漆涂料高效增稠剂。

用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的乳胶漆涂料高效增稠剂为一种由适中聚合度和交联度的高分子吸水树脂和硅镁土及无机填加剂等物质配制而成的新型涂料助剂，构成该助剂的各物质组分及重量份比为：

高分子吸水树脂 3～5，

硅镁土 3～10，

无机填加剂 50～90，

水 300，

其中高分子吸水树脂是一种采用淀粉和丙烯酸单体接枝共聚方法得到的功能性高分子，它的化学反应结构式为

式中R₁为CH₂＝CH-COOH；无机填加剂由高岭土或膨润土构成。

在由上述物质成分构成的体系中，高分子吸水树脂是通过单体接枝共聚方法将含有亲水极性基团的单体引入大分子的支链上而得到的高水膨胀性化合物，为一种三维网状结构，吸水膨胀而又不溶于水成为凝胶状，经高速分散后成为一个颗粒细微的稳定分散体，其本身就使体系粘度增加。该物质的吸水能力被认为是通过水中的分子电解质的粒子电荷相斥引起伸展和由交链结构(化学交联)及氢键而引起的阻止扩张相互作用所产生的结果，更简单直观地说即是由接枝点与氢键共同构成交联形成网状结构的结果。如果在这种高分子吸水树脂中加入其它组分，则其在农作物生态植被改善、抗旱保水、吸肥保肥、节能等工农业方面也有着广泛的用途。

硅镁土如硅酸镁铝等能够在体系中形成凝胶结构而起到增稠作用，凝胶结构是通过颗粒表面不同电荷的相互作用来形成的，部分原因则是由于颗粒的膨胀(在颗粒之间附着有水分)，这种凝胶结构非常明显，但在剪切力作用下减少，在剪切力取消后它又可马上建立，由此可以使涂料达到令人满意的流平而又不至于过度流挂，从而较好地解决了加入增稠剂后涂料流平与流挂之间的矛盾。

鉴于高分子吸水树脂、硅镁土以及无机填加剂各自单独在增稠方面的机理和作用，不难看出当把它们按一定配比组合在一起后，其总体效果将会更佳。

本发明所述增稠剂的制备方法是先采用淀粉与丙烯酸单体接枝共聚方法制取具有适中聚合度和交联密度、不溶于水的高水膨胀性吸水树脂，然后配制成一定浓度的分散体，再加入硅镁土和无机填加剂，经高速分散混合均匀而制得产品，其具体制备过程如下所述。

1、高分子吸水树脂的制备：将水和淀粉按4∶20的质量比混合糊化，糊化温度为50～90℃，时间为0.5～2小时；将糊化淀粉和丙烯酸单体按2∶0.5的质量比送入聚合反应容器中，加入两物料质量0.1％～1％的引发剂偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酸或过硫酸铵，使容器内物质进行接枝共聚聚合反应，反应温度为25～80℃，反应时间为2～5小时；将反应后的聚合物用亲水性好的甲醇或乙醇或丙酮溶剂进行洗涤，然后将洗涤后的聚合物干燥、粉碎后，得高分子吸水树脂成品，产物的外观为粉状、块状或纤维状。

2、产品制备：将经上述工艺过程获得的高分子吸水树脂和水按助剂重量份比例投入容器内高速分散，使之成为颗粒细微的稳定分散体溶液，然后将分散后的吸水树脂溶液与硅镁土及无机填加剂按助剂重量份比例搅拌混合，即得产品。

本发明所述增稠剂由于蒹有无机类增稠剂和合成有机类增稠剂的特点，加之成本低廉、原料易得且制备工艺条件不苛刻，因而具有良好的使用效果，其产品的社会需求量大、投资回报率高，可在不影响涂料性能的情况下，全部或部分取代目前公知的一些价格昂贵的增稠剂制品，如果在混合组分上有所调整，亦可广泛应用于农业及节能等方面，产生极好的经济效益和社会效益。

Claims

1.一种乳胶漆涂料高效增稠剂，其特征在于由下述重量份的原料制备而成的乳胶漆涂料助剂：

高分子吸水树脂 3～5，

硅镁土 3～10，

无机填加剂 50～90，

水 300，

式中R₁为CH₂＝CH-COOH；无机填加剂由高岭土或膨润土构成。

2.专用于制备权利要求1所述乳胶漆涂料增稠剂的方法，其特征在于包括高分子吸水树脂的制备和产品制备两个工艺过程：

2.1高分子吸水树脂的制备：将水和淀粉按4∶20的质量比混合糊化，糊化温度为50～90℃，时间为0.5～2小时；将糊化淀粉和丙烯酸单体按2∶0.5的质量比送入聚合反应容器中，加入两物料质量0.1％～1％的引发剂偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酸，使容器内物质进行接枝共聚聚合反应，反应温度为25～80℃，反应时间为2～5小时；将反应后的聚合物用甲醇或乙醇或丙酮溶剂进行洗涤，然后将洗涤后的聚合物干燥、粉碎后，得高分子吸水树脂成品；

2.2产品制备：将经2.1工艺过程获得的高分子吸水树脂和水按助剂重量份比例投入容器内高速分散，使之成为颗粒细微的稳定分散体溶液，然后将分散后的吸水树脂溶液与硅镁土及无机填加剂按助剂重量份比例搅拌混合，即得产品。