CN108892986A - 一种节能环保型外墙乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种节能环保型外墙乳胶漆及其制备方法，由以下成分制备而成：丙烯酸丁酯、纳米级复合粉料、滑石粉、碳纤维粉、云母粉、羧甲基纤维素钠、表面改性剂、复合乳化剂、复合添加剂、抗氧剂、增稠剂、分散剂和去离子水。本发明制得的乳胶漆在耐水性、耐热性等方面有显著提高，并且能够显著增强乳胶漆的抗污能力性和表面光滑度，而且也使乳胶漆颜色更加柔和亮白，质地更加细腻，另外，其制备工艺简单，可控性强，制备成本低，适合大规模生产。

Description

一种节能环保型外墙乳胶漆及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种节能环保型外墙乳胶漆及其制备方法。
背景技术
在建筑涂料领域，乳胶漆是以合成树脂丙烯酸乳液为基料加入颜料、矿物填料及各种助剂配制而成的一类水性涂料，制备工艺简单，施工方便，对环境污染小，其应用已越来越受到市场的青睐。外墙乳胶漆的主要功能是装饰和保护建筑物面，使建筑物外貌整洁美观，从而达到美化城市环境的目的，同时能起到保护建筑物外墙的作用，延长其使用寿命。但是在大气环境日益糟糕的今天，墙面涂料起保护墙体功能的同时，同时持久的装饰性则显得更为重要，因为会直接影响建筑物的外观和效果，墙面由于长期暴露在空气下，作为墙面涂料的乳胶漆经过风吹雨打和人为留下的各种印记很容易使乳胶漆沾有污渍，无法保持墙面干净整洁的持久性，影响美观。
随着我国经济的持续稳定增长和人们生活水平的不断提高，建筑及装潢业正迅猛发展，人们逐渐意识到建筑能耗占人类能源消耗的比重之大，在城市夏季制冷、冬季取暖所消耗的能源占建筑物总能耗的比重也很大。因此，研制新型节能乳胶漆对于节约资源、保护环境具有重要影响。
公开号为CN107353740A，公开了一种节能自清洁外墙乳胶漆、其制备方法及建筑外墙，按重量份数计，原料包括：疏水性二氧化钛10～20份、纳米活性炭1～5份、颜填料30～50份、丙烯酸乳液20～40份、添加剂2～16份以及水30～50份，添加剂包括分散剂1～5份。授权公告号CN1887989的中国发明专利，公开了一种环保型干粉涂料及其制备方法，该环保型干粉涂料是由以下重量百分比的物质组成：可再分散聚合物乳胶粉5-20%，白水泥20-40%，碳酸钙20-45%，钛白粉5-25%，硅藻土2-8%，膨润土1-2%，纤维素醚0.2-0.5%，消泡剂0.2-0.5%，着色颜料0-4%。以上两种现有技术，其渗透性和抗裂性能不够，当墙体产生细微裂纹时，涂层也会随之出现裂纹；另外涂料中含有硅藻土，硅藻土具有多孔颗粒结构，使得表面涂层高粗糙，不适用于外墙使用，长期的雨水冲刷和日晒，会导致其脱落。另外，作为外墙乳胶漆，还需要具有良好的环保性能，不能对外界环境产生污染。
综上所述，因此需要一种更好的乳胶漆，来改善现有技术的不足，从而推动建筑行业的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能环保型外墙乳胶漆及其制备方法，本发明制得的乳胶漆在耐水性、耐热性等方面有显著提高，并且能够显著增强乳胶漆的抗污能力性和表面光滑度，而且也使乳胶漆颜色更加柔和亮白，质地更加细腻，另外，其制备工艺简单，可控性强，制备成本低，适合大规模生产。
本发明提供了如下的技术方案：
一种节能环保型外墙乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯22-26份、纳米级复合粉料18-24份、滑石粉11-16份、碳纤维粉12-18份、云母粉9-15份、羧甲基纤维素钠10-16份、表面改性剂5-9份、复合乳化剂10-15份、复合添加剂8-14份、抗氧剂4-8份、增稠剂3-9份、分散剂6-10份和去离子水15-21份。
优选的，所述乳胶漆包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯24-26份、纳米级复合粉料18-23份、滑石粉13-16份、碳纤维粉12-16份、云母粉11-15份、羧甲基纤维素钠12-16份、表面改性剂5-8份、复合乳化剂10-14份、复合添加剂11-14份、抗氧剂4-7份、增稠剂6-9份、分散剂7-10份和去离子水18-21份。
优选的，所述乳胶漆包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯24份、纳米级复合粉料21份、滑石粉14份、碳纤维粉15份、云母粉12份、羧甲基纤维素钠13份、表面改性剂6份、复合乳化剂12份、复合添加剂14份、抗氧剂6份、增稠剂9份、分散剂7份和去离子水19份。
一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将丙烯酸丁酯导入反应釜中在55-58℃下加热22-25min，再兑入去离子水，持续加热20-24min，再加入纳米级复合粉料、复合乳化剂，以160-180r/min的转速搅拌12-15min，得到复合乳液；
b、将滑石粉、碳纤维粉、云母粉和羧甲基纤维素钠混合，导入研磨机中研磨25-28min，再加入表面改性剂，转入磁力搅拌机中，以90-100r/min的转速搅拌反应32-35min，得到混合物一；
c、将混合物一、分散剂依次加入到复合乳液中，再导入搅拌机中，在68-70℃的水浴加热下，搅拌反应0.8-0.9h，得到混合物二；
d、向混合物二中加入复合添加剂、抗氧剂和增稠剂，超声分散5-8min，再持续搅拌反应15-20min，即可得到成品。
优选的，所述步骤a的纳米级复合粉料的制备方法为：将钠基膨润土倒入蒸馏水中，离心分散1.5-1.7h，得悬浮液，再加入疏水性二氧化钛溶胶搅拌均匀，移入马弗炉中，在550-580℃下煅烧3.8-4.2h，经超声粉碎，即可得到纳米级复合粉料。
优选的，所述步骤a的复合乳化剂的制备方法为：将十二烷基硫酸钠和辛基苯基聚氧乙烯醚倒入蒸馏水中，在55℃下搅拌至完全溶解，即可得到复合乳化剂。
优选的，所述步骤b的表面改性剂为乙醇、丙酮和氢氧化钡按质量比10:0.4:0.5混合而成。
优选的，所述步骤d的复合添加剂由五倍子提取物和月桂醇醚磷酸酯钾按质量比3:1混合而成。
优选的，所述五倍子提取物的制备方法为：将五倍子磨碎，置于处理液中浸泡32-35h，再过滤掉处理液，对五倍子进行沥干、压榨，得到汁液，再蒸干，即可得到五倍子提取物。
优选的，所述处理液由双氧水、碳酸氢钠、谷氨酸钠和乙醇按质量比3:2:0.2:1混合而成。
本发明的有益效果是：
本发明制得的乳胶漆在耐水性、耐热性等方面有显著提高，并且能够显著增强乳胶漆的抗污能力性和表面光滑度，而且也使乳胶漆颜色更加柔和亮白，质地更加细腻，另外，其制备工艺简单，可控性强，制备成本低，适合大规模生产。
本发明中添加的碳纤维粉具有孔隙结构，使得乳胶漆具有良好的保温性能，同时碳纤维粉强度高，可增强乳胶漆的耐磨性；碳纤维粉质量轻，减少建筑的载重；碳纤维粉耐腐蚀，可增强乳胶漆的耐腐蚀性；碳纤维粉与纳米级复合粉料共同使用具有协同增效作用，可使得乳胶漆具有较佳的保温性能，减少热量的传递，降低能量损耗，使得乳胶漆具有节能环保的特点，同时增强乳胶漆的强度。
本发明中的纳米级复合粉料，其成分中的钠基膨润土具有很好的吸附性和分散性，有利于与其他成分的结合力增强，而其中的疏水性二氧化钛溶胶具有重量轻、强度高、隔热防水、抗雨水冲刷的特点，并且其抗裂性能优异，无毒、无污染，安全环保，与钠基膨润土的配合，制成的纳米粉料可提高成品的耐候性、防水性。
本发明中的复合乳化剂采用十二烷基硫酸钠和辛基苯基聚氧乙烯醚的复配，其乳化性能好，效率高，并且成本低廉。
本发明中的五倍子提取物，提取的为五倍子中的鞣质，而五倍子植物中含有大量的鞣质，鞣质对本发明中的粉料起到了缩合作用，提高了粉料颗粒之间的聚合作用，使粉料加入到乳胶漆制备过程后能够提高乳胶漆涂膜的粘结能力，紧致涂膜上的大量细毛孔，提高漆膜的硬度和致密性，同时，鞣质可以降低漆膜表面张力，能够降低涂膜对污染物的吸附性，使粉料添加到乳胶漆制备过程中后增强了乳胶漆表面涂膜强度，从而提高乳胶漆的耐沾污性能，从而有效阻止了污染物的渗透，使乳胶漆颜色更加柔和亮白，质地更加细腻。
本发明中的月桂醇醚磷酸酯钾有利于提高五倍子提取物的活性，从而提高反应效率。
本发明中的处理液由双氧水、碳酸氢钠、谷氨酸钠和乙醇按配比组成，在该比例下，能够对五倍子细胞壁造成破坏，从而在压榨过程中，让五倍子细胞中含有的有效成分能够完全的被提取出来。
具体实施方式
实施例1
一种节能环保型外墙乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯26份、纳米级复合粉料18份、滑石粉16份、碳纤维粉18份、云母粉9份、羧甲基纤维素钠16份、表面改性剂5份、复合乳化剂15份、复合添加剂8份、抗氧剂8份、增稠剂3份、分散剂6份和去离子水15份。
一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将丙烯酸丁酯导入反应釜中在58℃下加热25min，再兑入去离子水，持续加热24min，再加入纳米级复合粉料、复合乳化剂，以180r/min的转速搅拌15min，得到复合乳液；
b、将滑石粉、碳纤维粉、云母粉和羧甲基纤维素钠混合，导入研磨机中研磨28min，再加入表面改性剂，转入磁力搅拌机中，以100r/min的转速搅拌反应32min，得到混合物一；
c、将混合物一、分散剂依次加入到复合乳液中，再导入搅拌机中，在70℃的水浴加热下，搅拌反应0.9h，得到混合物二；
d、向混合物二中加入复合添加剂、抗氧剂和增稠剂，超声分散5min，再持续搅拌反应15min，即可得到成品。
步骤a的纳米级复合粉料的制备方法为：将钠基膨润土倒入蒸馏水中，离心分散1.5h，得悬浮液，再加入疏水性二氧化钛溶胶搅拌均匀，移入马弗炉中，在550℃下煅烧3.8h，经超声粉碎，即可得到纳米级复合粉料。
步骤a的复合乳化剂的制备方法为：将十二烷基硫酸钠和辛基苯基聚氧乙烯醚倒入蒸馏水中，在55℃下搅拌至完全溶解，即可得到复合乳化剂。
步骤b的表面改性剂为乙醇、丙酮和氢氧化钡按质量比10:0.4:0.5混合而成。
步骤d的复合添加剂由五倍子提取物和月桂醇醚磷酸酯钾按质量比3:1混合而成。
五倍子提取物的制备方法为：将五倍子磨碎，置于处理液中浸泡35h，再过滤掉处理液，对五倍子进行沥干、压榨，得到汁液，再蒸干，即可得到五倍子提取物。
处理液由双氧水、碳酸氢钠、谷氨酸钠和乙醇按质量比3:2:0.2:1混合而成。
实施例2
一种节能环保型外墙乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯26份、纳米级复合粉料18份、滑石粉13份、碳纤维粉16份、云母粉11份、羧甲基纤维素钠12份、表面改性剂8份、复合乳化剂14份、复合添加剂14份、抗氧剂7份、增稠剂9份、分散剂7份和去离子水18份。
一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将丙烯酸丁酯导入反应釜中在58℃下加热25min，再兑入去离子水，持续加热24min，再加入纳米级复合粉料、复合乳化剂，以160r/min的转速搅拌12min，得到复合乳液；
b、将滑石粉、碳纤维粉、云母粉和羧甲基纤维素钠混合，导入研磨机中研磨28min，再加入表面改性剂，转入磁力搅拌机中，以90r/min的转速搅拌反应35min，得到混合物一；
c、将混合物一、分散剂依次加入到复合乳液中，再导入搅拌机中，在70℃的水浴加热下，搅拌反应0.9h，得到混合物二；
d、向混合物二中加入复合添加剂、抗氧剂和增稠剂，超声分散8min，再持续搅拌反应20min，即可得到成品。
步骤a的纳米级复合粉料的制备方法为：将钠基膨润土倒入蒸馏水中，离心分散1.7h，得悬浮液，再加入疏水性二氧化钛溶胶搅拌均匀，移入马弗炉中，在580℃下煅烧4.2h，经超声粉碎，即可得到纳米级复合粉料。
步骤a的复合乳化剂的制备方法为：将十二烷基硫酸钠和辛基苯基聚氧乙烯醚倒入蒸馏水中，在55℃下搅拌至完全溶解，即可得到复合乳化剂。
步骤b的表面改性剂为乙醇、丙酮和氢氧化钡按质量比10:0.4:0.5混合而成。
步骤d的复合添加剂由五倍子提取物和月桂醇醚磷酸酯钾按质量比3:1混合而成。
五倍子提取物的制备方法为：将五倍子磨碎，置于处理液中浸泡35h，再过滤掉处理液，对五倍子进行沥干、压榨，得到汁液，再蒸干，即可得到五倍子提取物。
处理液由双氧水、碳酸氢钠、谷氨酸钠和乙醇按质量比3:2:0.2:1混合而成。
实施例3
一种节能环保型外墙乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯24份、纳米级复合粉料21份、滑石粉14份、碳纤维粉15份、云母粉12份、羧甲基纤维素钠13份、表面改性剂6份、复合乳化剂12份、复合添加剂14份、抗氧剂6份、增稠剂9份、分散剂7份和去离子水19份。
一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将丙烯酸丁酯导入反应釜中在55℃下加热25min，再兑入去离子水，持续加热24min，再加入纳米级复合粉料、复合乳化剂，以160r/min的转速搅拌12min，得到复合乳液；
b、将滑石粉、碳纤维粉、云母粉和羧甲基纤维素钠混合，导入研磨机中研磨28min，再加入表面改性剂，转入磁力搅拌机中，以90r/min的转速搅拌反应35min，得到混合物一；
c、将混合物一、分散剂依次加入到复合乳液中，再导入搅拌机中，在70℃的水浴加热下，搅拌反应0.8h，得到混合物二；
d、向混合物二中加入复合添加剂、抗氧剂和增稠剂，超声分散5min，再持续搅拌反应20min，即可得到成品。
步骤a的纳米级复合粉料的制备方法为：将钠基膨润土倒入蒸馏水中，离心分散1.5h，得悬浮液，再加入疏水性二氧化钛溶胶搅拌均匀，移入马弗炉中，在580℃下煅烧4.2h，经超声粉碎，即可得到纳米级复合粉料。
步骤a的复合乳化剂的制备方法为：将十二烷基硫酸钠和辛基苯基聚氧乙烯醚倒入蒸馏水中，在55℃下搅拌至完全溶解，即可得到复合乳化剂。
步骤b的表面改性剂为乙醇、丙酮和氢氧化钡按质量比10:0.4:0.5混合而成。
步骤d的复合添加剂由五倍子提取物和月桂醇醚磷酸酯钾按质量比3:1混合而成。
五倍子提取物的制备方法为：将五倍子磨碎，置于处理液中浸泡32h，再过滤掉处理液，对五倍子进行沥干、压榨，得到汁液，再蒸干，即可得到五倍子提取物。
处理液由双氧水、碳酸氢钠、谷氨酸钠和乙醇按质量比3:2:0.2:1混合而成。
对比例1
采用现有技术中的普通外墙乳胶漆进行检测。
检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：
表一：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
容器中的状态 分散均匀，无分层现象，无沉淀、絮凝块 分散均匀，无分层现象，无沉淀、絮凝块 分散均匀，无分层现象，无沉淀、絮凝块 稍有分层现象，无沉淀、絮凝块
表干时间（min） 106 110 97 115
涂膜外观 平整、光滑 平整、光滑 平整、光滑 平整、光滑
耐酸性（质量浓度5%的硫酸溶液浸泡12h） 涂膜外观无变化 涂膜外观无变化 涂膜外观无变化 涂膜表面凹凸不平
耐碱性（质量浓度50%的氢氧化钠溶液浸泡24h） 涂膜外观无变化 涂膜外观无变化 涂膜外观无变化 涂膜表面有鼓包
耐水性（浸泡72h） 涂膜外观无变化 涂膜外观无变化 涂膜外观无变化 涂膜外观无变化
由表一所得的实验数据，可以得出，本发明的制备方法制备的成品的各项性能显著优异于现有技术中的普通产品，并且在本发明的实施例3中优选的制备方案，其得到的成品性能最为优异。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能环保型外墙乳胶漆，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯22-26份、纳米级复合粉料18-24份、滑石粉11-16份、碳纤维粉12-18份、云母粉9-15份、羧甲基纤维素钠10-16份、表面改性剂5-9份、复合乳化剂10-15份、复合添加剂8-14份、抗氧剂4-8份、增稠剂3-9份、分散剂6-10份和去离子水15-21份。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保型外墙乳胶漆，其特征在于，所述乳胶漆包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯24-26份、纳米级复合粉料18-23份、滑石粉13-16份、碳纤维粉12-16份、云母粉11-15份、羧甲基纤维素钠12-16份、表面改性剂5-8份、复合乳化剂10-14份、复合添加剂11-14份、抗氧剂4-7份、增稠剂6-9份、分散剂7-10份和去离子水18-21份。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保型外墙乳胶漆，其特征在于，所述乳胶漆包括以下重量份的原料：丙烯酸丁酯24份、纳米级复合粉料21份、滑石粉14份、碳纤维粉15份、云母粉12份、羧甲基纤维素钠13份、表面改性剂6份、复合乳化剂12份、复合添加剂14份、抗氧剂6份、增稠剂9份、分散剂7份和去离子水19份。
4.权利要求1-3任一项所述的一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
a、将丙烯酸丁酯导入反应釜中在55-58℃下加热22-25min，再兑入去离子水，持续加热20-24min，再加入纳米级复合粉料、复合乳化剂，以160-180r/min的转速搅拌12-15min，得到复合乳液；
b、将滑石粉、碳纤维粉、云母粉和羧甲基纤维素钠混合，导入研磨机中研磨25-28min，再加入表面改性剂，转入磁力搅拌机中，以90-100r/min的转速搅拌反应32-35min，得到混合物一；
c、将混合物一、分散剂依次加入到复合乳液中，再导入搅拌机中，在68-70℃的水浴加热下，搅拌反应0.8-0.9h，得到混合物二；
d、向混合物二中加入复合添加剂、抗氧剂和增稠剂，超声分散5-8min，再持续搅拌反应15-20min，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤a的纳米级复合粉料的制备方法为：将钠基膨润土倒入蒸馏水中，离心分散1.5-1.7h，得悬浮液，再加入疏水性二氧化钛溶胶搅拌均匀，移入马弗炉中，在550-580℃下煅烧3.8-4.2h，经超声粉碎，即可得到纳米级复合粉料。
6.根据权利要求4所述的一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤a的复合乳化剂的制备方法为：将十二烷基硫酸钠和辛基苯基聚氧乙烯醚倒入蒸馏水中，在55℃下搅拌至完全溶解，即可得到复合乳化剂。
7.根据权利要求4所述的一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤b的表面改性剂为乙醇、丙酮和氢氧化钡按质量比10:0.4:0.5混合而成。
8.根据权利要求4所述的一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述步骤d的复合添加剂由五倍子提取物和月桂醇醚磷酸酯钾按质量比3:1混合而成。
9.根据权利要求8所述的一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述五倍子提取物的制备方法为：将五倍子磨碎，置于处理液中浸泡32-35h，再过滤掉处理液，对五倍子进行沥干、压榨，得到汁液，再蒸干，即可得到五倍子提取物。
10.根据权利要求9所述的一种节能环保型外墙乳胶漆的制备方法，其特征在于，所述处理液由双氧水、碳酸氢钠、谷氨酸钠和乙醇按质量比3:2:0.2:1混合而成。
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