CN1183212C - 多功能环保型纳米内墙涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种多功能环保型纳米内墙涂料，其组成为：纯丙乳液(或苯丙乳液)、水、六偏磷酸钠、分散剂、增稠剂、防腐剂、纳米ZnO、纳米SiO2、纳米TiO2、重钙、钛白粉、硅灰石粉、滑石粉、防冻剂、成膜助剂、流平剂、消泡剂。其制备方法为先将纳米组分预处理，将分散剂混合均匀的纳米组分及六偏磷酸钠和分散剂加入水中搅拌，再分步骤加入其余组分，分散均匀，灌装即得成品。本发明能保证纳米组分的充分分散，使之与乳液、助剂和颜填料组分具有较好的相容、稳定性，同时使用多种纳米组分，可大大提高涂料综合性能，特别是具有超强的耐洗刷性、耐候性和抗菌自洁等功能。是高性能和多功能的绿色环保建筑涂料。
Description
技术领域：本发明属于建筑涂料及其制备方法，具体涉及多功能环保型纳米内墙涂料及其制备方法。
背景技术：内墙涂料是建筑装饰材料的重要组成部分，其生产厂家多，产品的品牌也较多，但大多数依然存在着涂层不坚固、附着力不强、涂层易脱落、耐洗刷性差及耐沾污性不好、有害物大大超过国家限量标准等方面的不足。提高内墙涂料的性能和质量，已有很多人作过探索性的工作，也有人用加入纳米组分的办法来提高内墙涂料的质量。如申请号为00125490.1的发明专利，就以苯丙乳液为基料，以普通涂料的助剂及填料，再加入纳米抗菌粉及纳米硅基氧化物来制备内墙涂料，所制备的涂料性能比普通涂料有所提高，但该专利所提到的工艺，不能保证纳米组分的充分分散，没有充分发挥纳米组分应有的效果。
发明内容：本发明要解决的技术问题就是针对国内市场上建筑内墙涂料的这些不足，通过选取成膜性能良好的基料，科学合理地选择了相应的助剂及颜填料，原料组分的优化设计，引入功能性纳米组分，提供一种纳米组分与乳液、助剂和颜填料组分具有较好的相容性、分散性和稳定性，并具有抗菌自洁功能、超强耐洗刷性功能，各项指标大大优于国家建筑内墙涂料优等品的指标的多功能环保型纳米内墙涂料及其制备方法。
本发明的多功能环保型内墙涂料其质量组成如下：
纯丙乳液或苯丙乳液15～40kg；水10～30kg；六偏磷酸钠0.10～0.8kg；分散剂0.10～0.5kg；增稠剂0.10～0.5kg；防腐剂0.1～0.2kg；纳米ZnO0.5～5kg；纳米SiO20.5～5kg；纳米TiO20.5～5kg；重钙10～25kg；钛白粉5～20kg；硅灰石粉5～10kg；滑石粉6～10kg；防冻剂1.0～5.0kg；成膜助剂0.5～3kg；流平剂0.1～0.5kg；消泡剂0.1～0.8kg。
本发明的制备方法为：
1、纳米组分预处理：取相当于纳米组分质量的3-7％的分散剂，用相当于分散剂量1至3倍的水将其稀释，再均匀地喷洒在纳米组分上，拌和均匀，静置5-24h，备用。
2、在带有高速剪切分散机或高速搅拌机的分散釜中加入适量的水，加入与分散剂混合均匀的纳米组分及六偏磷酸钠和剩余的分散剂，再高速剪切或高速搅拌10～30分钟。
3、将高速剪切分散机或高速搅拌机的速度调小，加入重钙、钛白粉、硅灰石粉、滑石粉、部分增稠剂、防腐剂和部分消泡剂，再高速分散30～60分钟，测粒度。
4、依次加入纯丙乳液或苯丙乳液、成膜助剂、剩余的消泡剂、流平剂、防冻剂，慢速搅拌分散20～30分钟，再加入剩余的增稠剂调节粘度，分散均匀，灌装即得成品。
本发明通过对纳米组分的预处理以及后续工艺中继续添加分散剂组分，能保证纳米组分的充分分散，使纳米组分与乳液、助剂和颜填料组分具有较好的相容性、稳定性。同时使用多种纳米组分，可发挥出各纳米组分的协同效应和性能互补，而减弱或避免单独引入纳米组分所带来的不足，从而大大提高了涂料的综合性能，特别是具有超强的耐洗刷性、耐候性和抗菌自洁等功能。本发明的多功能纳米建筑涂料，其各项性能指标大大优于国家优等品的标准，而有害物质含量则远远低于国家标准中的限量值，是一种高性能和多功能的绿色环保型建筑涂料。
具体实施方式：
实施例一
一种多功能纳米内墙涂料，其配方为(总量以100kg计)：水：26kg，六偏磷酸钠：0.14kg，分散剂(PA-1)：0.18kg，增稠剂：羟乙基纤维素和77-935分别为0.2kg和0.15kg，防腐剂(Ks-2)：0.15kg，纳米ZnO：1.5kg，纳米SiO2：1.0kg，纳米TiO2：1.0kg，超细碳酸钙：18.5kg，钛白粉：11.5kg，硅灰石粉：5.9kg，滑石粉：7.6kg，纯丙乳液：22.5kg，防冻剂(丙二醇)：2.4kg，成膜助剂(醇酯-12)：0.85kg，流平剂(L-150)：0.18kg，消泡剂(NXZ)：0.25kg。
制备方法为：
1、按配方要求，分别称量纳米氧化锌1.5kg、纳米二氧化钛1.0kg及纳米二氧化硅1kg，置于混合罐中，搅拌。
2、称取0.12kg的PA-1分散剂，加入0.30kg水，将水与与PA-1分散剂混合均匀，再喷洒到装有纳米粉末的混合罐中，使之与纳米组分拌和均匀，密闭静置6～7h，备用。
3、在带有高速搅拌器的分散釜中，加入25.7kg水，依次加入步骤1.处理过的纳米组分、0.14kg的六偏磷酸钠与0.06kgPA-1分散剂，高速搅拌20分钟，使之充分分散。
4、减缓搅拌速度，依次加入18.5kg超细碳酸钙粉、11.5kg钛白粉，5.90kg硅灰石粉、7.6kg滑石粉，0.15kg防腐剂(Ks-2)，0.20kg增稠剂(羟乙基纤维素)，0.15kg消泡剂(NXZ)，再高速搅拌分散60分钟，使之充分分散，测粒度。
5、再减缓搅拌速度，依次加入22.5kg纯丙(或苯丙)乳液，0.10kg消泡剂(NXZ)，0.85kg成膜助剂(醇酯-12)，0.18kg流平剂(L-150)：2.4kg抗冻剂(丙二醇)，慢速搅拌，用0.15kg增稠剂(77-935)将涂料粘度调整到适当的值，装罐既得成品。
6、施工时加入8％涂料总量的水，搅拌10分钟，使其混合均匀，即可使用。在涂刷涂料前，用888涂料打底，并用砂纸找磨平整，采用羊毛绒滚子刷涂施工。涂层表面平整，流平性能卓越，涂层表面亮丽，耐沾污，耐擦洗性好。
实施例二
一种多功能纳米内墙涂料其配方为(总量以100计)：水：27.6kg，六偏磷酸钠：0.17kg，分散剂(PA-1)：0.22kg，增稠剂：羟乙基纤维素和77-935分别为0.21kg和0.15kg，防腐剂(Ks-2)：0.1kg，纳米ZnO：1.1kg，纳米SiO2：1.1kg，纳米TiO2：1.1kg，超细碳酸钙：16.0kg，钛白粉：10.6kg，硅灰石粉：7.2kg，滑石粉：7.0kg，纯丙乳液或苯丙乳液：23.6kg，防冻剂(丙二醇)：2.2kg，成膜助剂(醇酯-12)：1.2kg，流平剂(RM2020)：0.19kg，消泡剂(NXZ)：0.26kg。
1、按配方要求，分别称量纳米氧化锌1.1kg、纳米二氧化钛1.1kg及纳米二氧化硅1.1kg，置于混合罐中，搅拌。称取0.12kg的PA-1分散剂，加入0.30kg水，将水与与PA-1分散剂混合均匀，再喷洒到装有纳粉粉末的混合罐中，使之与纳米组分拌和均匀，密闭静置6～7h，备用。
2、在带有高速搅拌器的分散釜中，加入27.3kg水，依次加入步骤1.处理过的纳米组分、0.17kg的六偏磷酸钠与0.10kgPA-1分散剂，高速搅拌20分钟，使之充分分散。
3、减缓搅拌速度，依次加16kg超细碳酸钙粉、10.6kg钛白粉，7.20kg硅灰石粉、7.0kg滑石粉，0.10kg防腐剂(Ks-2)，0.21kg增稠剂(羟乙基纤维素)，0.14kg消泡剂(NXZ)，再高速搅拌分散60分钟，使之充分分散，测粒度。
4、再减缓搅拌速度，依次加入23.6kg纯丙(或苯丙)乳液，0.12kg消泡剂(NXZ)，1.2kg成膜助剂(醇酯-12)，0.19kg流平剂(L-150)：2.2kg抗冻剂(丙二醇)，慢速搅拌，用0.15kg增稠剂(77-935)将涂料粘度调整到适当的值，装罐既得成品。
5、施工时加入涂料总量10％的水，搅拌15分钟，使其混合均匀，即可使用。在涂刷涂料前，用888涂料抬平并打磨，墙面洁净，平整和干燥后，采用羊毛绒滚子刷涂施工。半年后观察，内墙表面光亮如初，没有见到任何霉点和任何流挂线条。
本发明的产品经检测，性能优异，与传统涂料对比如下：
表1
| 序号 | 检测项目 | 标准指标 | 本项目内墙涂料 | ||
| 优等品 | 一等品 | 合格品 | |||
| 1. | 容器中的状态 | 无硬块，搅拌后呈均匀状态 | 无硬块，搅拌后呈均匀状态 | ||
| 2. | 施工性 | 涂刷二道无障碍 | 涂刷二道无障碍 | ||
| 3. | 涂膜外观 | 正常 | 正常 | ||
| 4. | 干燥时间(表干) | 表干≤2h | 1h | ||
| 5. | 耐碱性 | 48h无异常 | 48h无异常 | ||
| 6. | 低温稳定性 | 3次循环不变质 | 3次循环不变质 | ||
| 7. | 对比率 | ≥0.95 | ≥0.93 | ≥0.90 | 0.98 |
| 8. | 耐洗刷性/次 | ≥1000 | ≥500 | ≥200 | 20000次不露底 |
| 9. | 耐沾污性 | 9.4％ | |||
| 10. | 防霉抗菌性/级 | 0级 | |||
表2内墙涂料中有害物质的含量
| 项目 | 限量 | 检测结果 | |
| 挥发性有机化合物(VOC)(g/l) | ≤200 | 96.8 | |
| 游离甲醛(g/kg) | ≤0.1 | 0.04 | |
| 重金属(mg/kg) | 可溶性铅 | ≤90 | 1.2 |
| 可溶性镉 | ≤75 | 0.3 | |
| 可溶性铬 | ≤60 | 0.3 | |
| 可溶性汞 | ≤60 | ＜0.1 | |
Claims (2)
1、一种多功能环保型纳米内墙涂料，其特征在于：其质量组成如下：
纯丙乳液或苯丙乳液15～40kg；水10～30kg；六偏磷酸钠0.10～0.8kg；分散剂0.10～0.5kg；增稠剂0.10～0.5kg；防腐剂0.1～0.2kg；纳米ZnO 0.5～5kg；纳米SiO2 0.5～5kg；纳米TiO20.5～5kg；重钙10～25kg；钛白粉5～20kg；硅灰石粉5～10kg；滑石粉6～10kg；防冻剂1.0～5.0kg；成膜助剂0.5～3kg；流平剂0.1～0.5kg；消泡剂0.1～0.8kg。
2、一种如权利要求1所述的多功能环保型纳米内墙涂料的制备方法，其特征为所述制备方法的工艺步骤如下：
①纳米组分预处理：取相当于纳米组分质量的3-7％的分散剂，用相当于分散剂量1至3倍的水将其稀释，再均匀地喷洒在纳米组分上，拌和均匀，静置5-24h，备用；
②在带有高速剪切分散机或高速搅拌机的分散釜中加入适量的水，加入与分散剂混合均匀的纳米组分及六偏磷酸钠和剩余的分散剂，再高速剪切或高速搅拌10～30分钟；
③将高速剪切分散机或高速搅拌机的速度调小，加入重钙、钛白粉、硅灰石粉、滑石粉、部分增稠剂、防腐剂和部分消泡剂，再高速分散30～60分钟，测粒度；
④依次加入纯丙乳液或苯丙乳液、成膜助剂、剩余的消泡剂、流平剂、防冻剂，慢速搅拌分散20～30分钟，再加入剩余的增稠剂调节粘度，分散均匀，灌装即得成品。
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