CN109181450A - 一种石膏制品专用的罩光水性漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶40％～50％、纯丙乳液10％～24％、添加剂6％～10％、水性色浆0％～10％和去离子水10％～44％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0，粒径为8～15nm。还提供了所述石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。石膏制品专用的罩光水性漆，涂层附着力强，不容易开裂且同时透光性高。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种石膏制品专用的罩光水性漆及其制备方法。
背景技术
涂料(paint)，我们平常所说的油漆只是其中的一种。指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料。因早期的涂料大多以植物油为主要原料，故又称作油漆。现在合成树脂已取代了植物油，故称为涂料。涂料并非液态，粉末涂料是涂料品种一大类。从涂料运用于的材料来分，分为金属涂料、玻璃涂料和石膏制品涂料。从环境保护的立场来看，涂料产业应向水性化、无公害化、节约能源和资源的方向发展，目前建筑墙面上常用的涂料为有机涂料，由于其主要成分为有机物因此其耐水性、耐污性、防霉性较差，硅溶胶无机外墙涂料国内近几年开始发展起来。罩光漆：是一种透明、不泛黄、耐紫外线和化学腐蚀的罩光漆。用途：具有高光泽和高保光性，可用于各种磨损表面，起装饰和保护作用。优点：1.高保光性，不泛黄；2.高耐磨损性，耐多种化学品腐蚀3.瓷砖般光洁表面，有效防尘防污。
对硅溶胶涂料的研究由来已久，但由于硅溶胶不易成膜，易出现龟裂，稳定性也稍差，因此硅溶胶涂料在成膜性及储存稳定性上有很大缺陷。且硅溶胶涂料应用时颜色容易出现失真，透明度差、仿真度下降，尤其是需要重复施工的涂料产品中，这种下降的程度会更明显。如何开发一种涂层附着力强，不容易开裂且同时透光性高的罩光水性漆成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种石膏制品专用的罩光水性漆，涂层附着力强，不容易开裂且同时透光性高。
本发明是这样实现的：
本发明目的之一在于提供一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶40％～50％、纯丙乳液10％～25％、添加剂5％～10％、水性色浆0％～10％和去离子水10％～45％。
优选地，所述添加剂以下组分，各组分占罩光水性漆总量的质量百分比为：成膜促进剂0.8％～1％、丙二醇2％～2.5％、分散剂0.5％～0.8％、润湿剂0.2％～0.4％、消泡剂0.1％～0.3％、pH稳定剂0.4％～0.6％、杀菌剂0.1％～0.3％、增稠剂0.3％～0.5％、憎水剂1％～1.2％。
优选地，所述的纯丙乳液选用阴离子型，最低成膜温度≤20℃，玻璃化温度为23℃，布氏粘度在25℃，3号转子，30转/分钟下200～8000mPa.s，固含量为49～51％。
优选地，所述的分散剂满足下述性能指标：固含量为45％，pH值为7，密度1.31g/cm3，其中所述密度在20℃时测得，布氏粘度在25℃，2号转子，60转/分钟下小于1400mPa.s。
优选地，所述的消泡剂为非离子型石蜡类，密度0.88g/cm3，其中所述密度在25℃时测得。
本发明的目的之二在于提供一种石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
石膏制品专用的罩光水性漆所用原材料的主要技术指标如下：
1、硅溶胶：购自浙江宇达化工有限公司
表1
| 产品类型 | SiO<sub>2</sub>含量 | Na<sub>2</sub>O含量 | PH值 | 粘度mPas | 粒径nm |
| 中性ZS | 30 | ≤0.2 | 6.5-8.0 | ≤10 | 8-15 |
2、纯丙乳液：选自陶氏公司的AC-261C型号
表2
3、成膜促进剂：成膜促进剂选自伊士曼公司的醇酯十二型号成膜促进剂，外观无色透明的液体，无不容物；纯度≥99；沸点280℃；闪点≥150。
4、分散剂；分散剂选自陶氏公司的快易型号分散剂
表3
5、润湿剂：选自陶氏公司的BD-109型号润湿剂
表4
| 表观 | 淡黄色液体 |
| 有效固含量，％ | 90 |
| 浊点 | 64 |
| 亲水亲油平衡值(HLB) | 12.5 |
| 倾点，℃ | 5 |
| pH,1％的水溶液 | 6.2 |
| 粘度，40℃，cSt(厘斯) | 61.8 |
| 密度，40℃，g/ml | 1.0157 |
| 闭口闪点，ASTMD93 | 288℃ |
| 表面张力 | 31 |
6、pH稳定剂：为美国陶氏化学公司的AMP-95。
表5
7、消泡剂：型号：SN-DEFOAMER1340，购自日本圣诺普科公司；外观：灰黄色不透明液体；比重：0.88(25℃)；离子性：非离子；分散性：在水中分散；闪点：174；粘度：400；成分：石蜡类。
8、杀菌剂：杀菌剂选自舒美公司的A26型号杀菌剂，外观：微黄色透明液体；有效成分：≥17％；pH值：3.0～5.0；粘度(20摄氏度)：10～20厘泊；密度(20摄氏度)：1.08～1.16g/cm3；溶解性(20摄氏度)：可与水混溶；稳定性：光稳定、温度低于50摄氏度时稳定；pH配伍性：pH值2～10时稳定。
9、憎水剂：选用有机硅憎水剂为德国瓦克BS1306，外观乳白色；活性物含量55％；密度(25℃g/cm3)0.99；PH为7。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
1、本发明提供的石膏制品专用的罩光水性漆，与现有技术(现有技术中硅溶胶体系的pH值稳定在8.5-10.5之间，保证硅溶胶粒子表面带负电)不同的是，我们选用中性硅溶胶(pH值为6.5-8.0)是为了不让硅溶胶过早凝结，保持涂料的稳定性，且本申请人意外的发现中性硅溶胶对涂料的整体性能都有提高，比如光泽度，耐侯性，耐沾污性，耐水性等。
2、本发明提供的石膏制品专用的罩光水性漆，选择合适的配比，涂料各个组分之间具有相互协同作用，涂层附着力强，不容易开裂且同时透光性高。涂料成膜机理：硅溶胶是以水分散为介质的无机高分子聚偏硅酸的胶体溶液，其二氧化硅粒子多以球状单个或多个聚结分散，能牢固地附着在基材和填料颗粒表面，随着水分的不断蒸发，二氧化硅粒子间能形成牢固的Si-O键的刚性较强，成膜交联又是一个缩水的过程，若单独使用硅溶胶常温固化成膜往往存在裂纹、内部微孔等致命缺陷，引入有机高分子乳液后，有机高分子成膜物能均匀地分布在Si-O涂膜间隙中，可以一定程度上消除了上述缺陷。然而为了进一步增强硅溶胶和乳液的粘结，助剂的加入以及各组分的含量，对改善无机硅溶胶的成膜性、附着性及柔韧性至关重要，本发明中硅溶胶40％～50％、纯丙乳液10％～25％、添加剂5％～10％、水性色浆0％～10％和去离子水10％～45％，硅溶胶为中性ZS，pH值为6.5-8.0，涂料各个组分之间具有相互协同作用，涂层附着力强，不容易开裂且同时透光性高。
具体实施方式
实施例1
1、一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶40％、纯丙乳液10％、添加剂7％和去离子水44％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0，粒径为8～15nm。
所述添加剂包括1％的成膜促进剂，2％的丙二醇，0.8％的分散剂，0.4％的润湿剂，0.3％的消泡剂，0.6％的pH稳定剂，0.3％的杀菌剂，0.5％的增稠剂；1％的憎水剂。
2、所述石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合置于分散釜搅拌，搅拌速度为500～700r/min，搅拌时间10～30min，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
实施例2
1、一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶50％、纯丙乳液24％、添加剂6％和去离子水20％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0，粒径为8～15nm。
所述添加剂包括0.8％的成膜促进剂，2％的丙二醇，0.5％的分散剂，0.2％的润湿剂，0.3％的消泡剂，0.5％的pH稳定剂，0.2％的杀菌剂，0.5％的增稠剂；1％的憎水剂。
2、所述石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合置于分散釜搅拌，搅拌速度为500～700r/min，搅拌时间10～30min，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
实施例3
1、一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶40％、纯丙乳液10％、添加剂7％、水性色浆4％和去离子水40％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0，粒径为8～15nm。
所述添加剂包括1％的成膜促进剂，2％的丙二醇，0.8％的分散剂，0.4％的润湿剂，0.3％的消泡剂，0.6％的pH稳定剂，0.3％的杀菌剂，0.5％的增稠剂；1％的憎水剂。
2、所述石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合置于分散釜搅拌，搅拌速度为500～700r/min，搅拌时间10～30min，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
实施例4
1、一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶50％、纯丙乳液24％、添加剂6％、水性色浆10％和去离子水10％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0，粒径为8～15nm。
所述添加剂包括0.8％的成膜促进剂，2％的丙二醇，0.5％的分散剂，0.2％的润湿剂，0.3％的消泡剂，0.5％的pH稳定剂，0.2％的杀菌剂，0.5％的增稠剂；1％的憎水剂。
2、所述石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合置于分散釜搅拌，搅拌速度为500～700r/min，搅拌时间10～30min，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
实施例5
1、一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶45％、纯丙乳液15％、添加剂8％、水性色浆8％和去离子水24％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0，粒径为8～15nm。
所述添加剂包括0.9％的成膜促进剂，2.5％的丙二醇，0.6％的分散剂，0.3％的润湿剂，0.1％的消泡剂，0.4％的pH稳定剂，0.1％的杀菌剂，0.3％的增稠剂；1.2％的憎水剂。
2、所述石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合置于分散釜搅拌，搅拌速度为500～700r/min，搅拌时间10～30min，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
实施例6
1、一种石膏制品专用的罩光水性漆，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶48％、纯丙乳液12％、添加剂7％、水性色浆9％和去离子水24％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0，粒径为8～15nm。
所述添加剂包括0.9％的成膜促进剂，2.2％的丙二醇，0.7％的分散剂，0.3％的润湿剂，0.2％的消泡剂，0.4％的pH稳定剂，0.1％的杀菌剂，0.4％的增稠剂；1.1％的憎水剂。
2、所述石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合置于分散釜搅拌，搅拌速度为500～700r/min，搅拌时间10～30min，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
对比例1
除硅溶胶的pH值稳定在8.5-10.5，其余均与实施例4一致。
实验例1
实施例1-2为石膏制品专用的无色罩光水性漆；
实施例3-6为石膏制品专用的有色罩光水性漆；其中的水性色浆可以对石膏制品本身的颜色起到修复作用。
上述实施例1-实施例6以及对比例1的石膏制品专用的罩光水性漆按JG/T26-2002的标准进行各种指标的检测，结果如表6所示：
表6
从表6中可见，本发明的石膏制品专用的罩光水性漆的使用性能好，干燥时间快，耐水性、耐刷洗性、耐沾污性、耐温变性好，耐人工气候老化性好，其透光率高。
本发明提供的石膏制品专用的罩光水性漆，与现有技术比，我们选用中性硅溶胶(pH值为6.5-8.0)是为了不让硅溶胶过早凝结，保持涂料的稳定性，将实施例1-6与对比例1相比可知，涂料的整体性能都有提高，比如光泽度，耐侯性，耐沾污性，耐水性等。本发明选择合适的配比，涂料各个组分之间具有相互协同作用，涂层附着力强，不容易开裂且同时透光性高。
所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种石膏制品专用的罩光水性漆，其特征在于，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶40％～50％、纯丙乳液10％～24％、添加剂6％～10％、水性色浆0％～10％和去离子水10％～44％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0。
2.如权利要求1所述的石膏制品专用的罩光水性漆，其特征在于，包括以下组分，各组分的质量百分比为：硅溶胶40％～50％、纯丙乳液10％～24％、添加剂6％～8％、水性色浆4％～10％和去离子水10％～40％，所述硅溶胶的pH值为6.5～8.0。
3.如权利要求1所述的石膏制品专用的罩光水性漆，其特征在于，所述添加剂以下组分，各组分占罩光水性漆总量的质量百分比为：成膜促进剂0.8％～1％、丙二醇2％～2.5％、分散剂0.5％～0.8％、润湿剂0.2％～0.4％、消泡剂0.1％～0.3％、pH稳定剂0.4％～0.6％、杀菌剂0.1％～0.3％、增稠剂0.3％～0.5％、憎水剂1％～1.2％。
4.如权利要求1所述的石膏制品专用的罩光水性漆，其特征在于，所述的纯丙乳液选用阴离子型，最低成膜温度≤20℃，玻璃化温度为23℃，布氏粘度在25℃，3号转子，30转/分钟下200～8000mPa.s，固含量为49～51％。
5.如权利要求1所述的石膏制品专用的罩光水性漆，其特征在于，所述的分散剂满足下述性能指标：固含量为45％，pH值为7，密度1.31g/cm3，其中所述密度在20℃时测得，布氏粘度在25℃，2号转子，60转/分钟下小于1400mPa.s。
6.如权利要求1所述的石膏制品专用的罩光水性漆，其特征在于，所述的消泡剂为非离子型石蜡类，密度0.88g/cm3，其中所述密度在25℃时测得。
7.一种如权利要求1-6任一所述的石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，其特征在于，所述方法包括将所述比例的硅溶胶、纯丙乳液、添加剂、水性色浆和去离子水混合，搅拌均匀后过滤，即制得该石膏制品专用的罩光水性漆。
8.如权利要求7所述的石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，其特征在于，所述搅拌时置于分散釜搅拌。
9.如权利要求7所述的石膏制品专用的罩光水性漆的制备方法，其特征在于，所述搅拌速度为500～700r/min，搅拌时间10～30min。
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