CN106085108A - 一种具有优异力学性能的水性环保涂料 - Google Patents

一种具有优异力学性能的水性环保涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.2‑0.5；甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂20‑50份，改性TiO2 10‑20份，风化煤5‑12份，重质碳酸钙1‑4份，玻璃纤维1‑5份，石墨烯1‑5份，硬脂酸1‑2份，分散剂1‑2份，消泡剂1‑2份，增稠剂1‑2份，水性色浆1‑2份；乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷20‑40份，去离子水20‑40份。本发明力学性能优异，粘结力强，具备优异的可擦洗性，保质期长，且环保不污染环境。

Description

一种具有优异力学性能的水性环保涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种具有优异力学性能的水性环保涂料。
背景技术
凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料都可称为水性涂料，市面上使用的水性涂料多以树脂为基料，并由各种颜料、填料和助剂等合成，目前水性涂料的主要缺点是力学性能差，粘结力达不到要求，且耐擦洗性、保质期满足不了需求，从而产生墙面开裂、脱落，不仅影响建筑物美观，而且墙面开裂，导致墙面漏水。
发明内容
本发明提出了一种具有优异力学性能的水性环保涂料，力学性能优异，粘结力强，具备优异的可擦洗性，保质期长，且环保不污染环境。
本发明提出的一种具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.2-0.5；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂20-50份，改性TiO2 10-20份，风化煤5-12份，重质碳酸钙1-4份，玻璃纤维1-5份，石墨烯1-5份，硬脂酸1-2份，分散剂1-2份，消泡剂1-2份，增稠剂1-2份，水性色浆1-2份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷20-40份，去离子水20-40份。
优选地，改性TiO2采用如下工艺制备：将蛋白石粉体、结晶TiO2、聚丙烯酸钠、水研磨至粒径为15-35μm，过滤，得到的固体物送入烘箱中干燥，粉碎，得到第一预制料；将花生粕、亚硫酸钠、水混合搅拌，用氢氧化钠调节体系pH值为7.2-7.6，搅拌，离心分离，向得到的固体物中依次加入水、第一预制料、木质素、椰子纤维、蚕丝纤维、硅烷偶联剂kh550搅拌均匀，加入羟基丁酸戊酸共聚酯、聚-β-羟丁酸混合搅，搅拌温度为110-130℃，降温至50-70℃，用氢氧化钠调节体系pH值为7.5-8，搅拌，冷却，得到改性TiO2。
优选地，改性TiO2采用如下工艺制备：按重量份将15-25份蛋白石粉体、5-10份结晶TiO2、0.1-0.3份聚丙烯酸钠、15-25份水研磨至粒径为15-35μm，过滤，得到的固体物送入125-135℃烘箱中干燥，粉碎，得到第一预制料；将10-18份花生粕、0.1-0.6份亚硫酸钠、60-80份水混合搅拌20-40min，用氢氧化钠调节体系pH值为7.2-7.6，继续搅拌20-40min，离心分离，向得到的固体物中依次加入30-60份水、第一预制料、15-35份木质素、10-18份椰子纤维、5-15份蚕丝纤维、1-2份硅烷偶联剂kh550搅拌均匀，加入1-2份羟基丁酸戊酸共聚酯、0.5-1.2份聚-β-羟丁酸混合搅拌5-15min，搅拌温度为110-130℃，降温至50-70℃，用氢氧化钠调节体系pH值为7.5-8，继续搅拌20-50min，冷却，得到改性TiO2。
优选地，甲组份与乙组份的重量比为1：0.3-0.4.
优选地，风化煤、重质碳酸钙、玻璃纤维、石墨烯、改性TiO2的重量比为6-10：2-2.6：2-4：2-3：14-16。
优选地，双酚A型环氧树脂、改性TiO2的重量比为30-40：14-16。
优选地，所述的具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.3-0.4；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂30-40份，改性TiO2 14-16份，风化煤6-10份，重质碳酸钙2-2.6份，玻璃纤维2-4份，石墨烯2-3份，硬脂酸1.5-1.8份，分散剂1.4-1.7份，消泡剂1.2-1.6份，增稠剂1.2-1.6份，水性色浆1.2-1.6份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷30-35份，去离子水30-35份。
本发明中，双酚A型环氧树脂、二氨基环已基甲烷及改性TiO2配合作用，制品不仅密实，且防水、抗渗透性好，吸附性能优异，力学性能好，粘结力强，加入的风化煤、重质碳酸钙、玻璃纤维、石墨烯配合作用，可有效提高制品硬度，进一步与改性TiO2配合作用，在保证制品硬度的基础上，韧性好，增加耐磨性能，且耐久性、耐擦洗及耐高温性能极好，在改性TiO2中，花生粕经过预处理，通过合理调整其内部大豆蛋白分子的空间结构，可改善与第一预制料、木质素、椰子纤维、蚕丝纤维、硅烷偶联剂kh550相互间共混交联性，可有效避免蛋白水解流失，制品不仅成膜性好，韧性高，且易涂刷，环保，废弃易降解，另外第一预制料中蛋白石粉体、结晶TiO2、聚丙烯酸钠经过混合研磨至一定粒径，混合均匀程度极好，相互间结合程度极高，且粉体表面羟基等活性基团与各类缺陷，在硅烷偶联剂kh550的作用下，与预处理后的花生粕、木质素、椰子纤维、蚕丝纤维，不仅分散性好，结合力极强，遮瑕效果显著，且耐磨、耐酸碱性能优异，另外加入的羟基丁酸戊酸共聚酯、聚-β-羟丁酸对未反应椰子纤维、蚕丝纤维进行改性，在硅烷偶联剂kh550的作用下，可形成网络框架结构，可对双酚A型环氧树脂、二氨基环已基甲烷及风化煤、重质碳酸钙、玻璃纤维、石墨烯进行有效容纳，不仅弹性好，柔性性能优异，另外废弃后易降解，不污染环境；本发明用于建筑物内外墙，力学性能优异，粘结力强，具备优异的可擦洗性，保质期长，且环保不污染环境。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.5；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂20份，改性TiO2 20份，风化煤5份，重质碳酸钙4份，玻璃纤维1份，石墨烯5份，硬脂酸1份，分散剂2份，消泡剂1份，增稠剂2份，水性色浆1份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷40份，去离子水20份。
实施例2
一种具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.2；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂50份，改性TiO2 10份，风化煤12份，重质碳酸钙1份，玻璃纤维5份，石墨烯1份，硬脂酸2份，分散剂1份，消泡剂2份，增稠剂1份，水性色浆2份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷20份，去离子水40份。
实施例3
一种具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.3；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂40份，改性TiO2 14份，风化煤10份，重质碳酸钙2份，玻璃纤维4份，石墨烯2份，硬脂酸1.8份，分散剂1.4份，消泡剂1.6份，增稠剂1.2份，水性色浆1.6份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷30份，去离子水35份。
改性TiO2采用如下工艺制备：按重量份将15份蛋白石粉体、10份结晶TiO2、0.1份聚丙烯酸钠、25份水研磨至粒径为15-35μm，过滤，得到的固体物送入125℃烘箱中干燥，粉碎，得到第一预制料；将18份花生粕、0.1份亚硫酸钠、80份水混合搅拌20min，用氢氧化钠调节体系pH值为7.6，继续搅拌20min，离心分离，向得到的固体物中依次加入60份水、第一预制料、15份木质素、18份椰子纤维、5份蚕丝纤维、2份硅烷偶联剂kh550搅拌均匀，加入1份羟基丁酸戊酸共聚酯、1.2份聚-β-羟丁酸混合搅拌5min，搅拌温度为130℃，降温至50℃，用氢氧化钠调节体系pH值为8，继续搅拌20min，冷却，得到改性TiO2。
实施例4
一种具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.4；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂30份，改性TiO2 16份，风化煤6份，重质碳酸钙2.6份，玻璃纤维2份，石墨烯3份，硬脂酸1.5份，分散剂1.7份，消泡剂1.2份，增稠剂1.6份，水性色浆1.2份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷35份，去离子水30份。
改性TiO2采用如下工艺制备：按重量份将25份蛋白石粉体、5份结晶TiO2、0.3份聚丙烯酸钠、15份水研磨至粒径为15-35μm，过滤，得到的固体物送入135℃烘箱中干燥，粉碎，得到第一预制料；将10份花生粕、0.6份亚硫酸钠、60份水混合搅拌40min，用氢氧化钠调节体系pH值为7.2，继续搅拌40min，离心分离，向得到的固体物中依次加入30份水、第一预制料、35份木质素、10份椰子纤维、15份蚕丝纤维、1份硅烷偶联剂kh550搅拌均匀，加入2份羟基丁酸戊酸共聚酯、0.5份聚-β-羟丁酸混合搅拌15min，搅拌温度为110℃，降温至70℃，用氢氧化钠调节体系pH值为7.5，继续搅拌50min，冷却，得到改性TiO2。
实施例5
一种具有优异力学性能的水性环保涂料，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.35；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂36份，改性TiO2 15份，风化煤8份，重质碳酸钙2.5份，玻璃纤维2.5份，石墨烯2.5份，硬脂酸1.6份，分散剂1.5份，消泡剂1.4份，增稠剂1.4份，水性色浆1.4份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷33份，去离子水32份。
改性TiO2采用如下工艺制备：按重量份将22份蛋白石粉体、8份结晶TiO2、0.25份聚丙烯酸钠、22份水研磨至粒径为15-35μm，过滤，得到的固体物送入132℃烘箱中干燥，粉碎，得到第一预制料；将16份花生粕、0.4份亚硫酸钠、75份水混合搅拌32min，用氢氧化钠调节体系pH值为7.4，继续搅拌30min，离心分离，向得到的固体物中依次加入50份水、第一预制料、24份木质素、16份椰子纤维、12份蚕丝纤维、1.6份硅烷偶联剂kh550搅拌均匀，加入1.5份羟基丁酸戊酸共聚酯、0.85份聚-β-羟丁酸混合搅拌10min，搅拌温度为125℃，降温至60℃，用氢氧化钠调节体系pH值为7.8，继续搅拌40min，冷却，得到改性TiO2。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有优异力学性能的水性环保涂料，其特征在于，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.2-0.5；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂20-50份，改性TiO2 10-20份，风化煤5-12份，重质碳酸钙1-4份，玻璃纤维1-5份，石墨烯1-5份，硬脂酸1-2份，分散剂1-2份，消泡剂1-2份，增稠剂1-2份，水性色浆1-2份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷20-40份，去离子水20-40份。
2.根据权利要求1所述的具有优异力学性能的水性环保涂料，其特征在于，改性TiO2采用如下工艺制备：将蛋白石粉体、结晶TiO2、聚丙烯酸钠、水研磨至粒径为15-35μm，过滤，得到的固体物送入烘箱中干燥，粉碎，得到第一预制料；将花生粕、亚硫酸钠、水混合搅拌，用氢氧化钠调节体系pH值为7.2-7.6，搅拌，离心分离，向得到的固体物中依次加入水、第一预制料、木质素、椰子纤维、蚕丝纤维、硅烷偶联剂kh550搅拌均匀，加入羟基丁酸戊酸共聚酯、聚-β-羟丁酸混合搅，搅拌温度为110-130℃，降温至50-70℃，用氢氧化钠调节体系pH值为7.5-8，搅拌，冷却，得到改性TiO2。
3.根据权利要求1或2所述的具有优异力学性能的水性环保涂料，其特征在于，改性TiO2采用如下工艺制备：按重量份将15-25份蛋白石粉体、5-10份结晶TiO2、0.1-0.3份聚丙烯酸钠、15-25份水研磨至粒径为15-35μm，过滤，得到的固体物送入125-135℃烘箱中干燥，粉碎，得到第一预制料；将10-18份花生粕、0.1-0.6份亚硫酸钠、60-80份水混合搅拌20-40min，用氢氧化钠调节体系pH值为7.2-7.6，继续搅拌20-40min，离心分离，向得到的固体物中依次加入30-60份水、第一预制料、15-35份木质素、10-18份椰子纤维、5-15份蚕丝纤维、1-2份硅烷偶联剂kh550搅拌均匀，加入1-2份羟基丁酸戊酸共 聚酯、0.5-1.2份聚-β-羟丁酸混合搅拌5-15min，搅拌温度为110-130℃，降温至50-70℃，用氢氧化钠调节体系pH值为7.5-8，继续搅拌20-50min，冷却，得到改性TiO2。
4.根据权利要求1-3任一项所述的具有优异力学性能的水性环保涂料，其特征在于，甲组份与乙组份的重量比为1：0.3-0.4。
5.根据权利要求1-4任一项所述的具有优异力学性能的水性环保涂料，其特征在于，风化煤、重质碳酸钙、玻璃纤维、石墨烯、改性TiO2的重量比为6-10：2-2.6：2-4：2-3：14-16。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有优异力学性能的水性环保涂料，其特征在于，双酚A型环氧树脂、改性TiO2的重量比为30-40：14-16。
7.根据权利要求1-6任一项所述的具有优异力学性能的水性环保涂料，其特征在于，包括甲组份、乙组份，且甲组份与乙组份的重量比为1：0.3-0.4；
甲组份的原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂30-40份，改性TiO2 14-16份，风化煤6-10份，重质碳酸钙2-2.6份，玻璃纤维2-4份，石墨烯2-3份，硬脂酸1.5-1.8份，分散剂1.4-1.7份，消泡剂1.2-1.6份，增稠剂1.2-1.6份，水性色浆1.2-1.6份；
乙组份的原料按重量份包括：二氨基环已基甲烷30-35份，去离子水30-35份。
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