CN109161269A - 一种硅藻泥环保水性涂料及其制备方法 - Google Patents

一种硅藻泥环保水性涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硅藻泥环保水性涂料，所述涂料包括下列主要组分：硅藻土、异丙醇、水性丙烯酸乳液、正硅酸乙酯、羟乙基纤维素和醇酯十二成膜助剂等。其不使用有毒有害物质如苯、甲醛、香蕉水等作为稀释剂，环保净味；且克服了现有水性漆对于木材家具在施工上的难点，对家具本身影响小；其可以吸收和分解甲醛、苯等有害物质；另外具有很好的透气性和延展行，漆膜很难开裂和脱落，耐候性突出。

Description

一种硅藻泥环保水性涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑涂料技术领域，具体涉及一种硅藻泥环保水性涂料及其制备方法。
背景技术
随着国家相关标准的制定和消费者环保意识的提高，水性涂料已经得到普及。然而，家具表面使用的涂料，仍然以传统油性木器漆为主，无形中增加了家居空间的污染，而环保的水性木器漆家具仍是市场中的“非主流”。
普遍存在的油性涂料主要是使用含有大量有毒有害物质的苯、甲醛、香蕉水等作为稀释剂，并且多多少少会存在令人不适的异味；相比而言，无与伦比的环保优势是水性涂料最大的特点。
水性涂料有名水性漆，顾名思义，就是以水作为稀释剂的一种涂料。其组成中70％—90％是对人体及环境无害的水，制作过程中无需添加有机溶剂和甲醛、铅、铬等有害物质。水性涂料漆的成膜是随着水分的挥发使高分子颗粒互相挤压最终交联而成，因此水性漆VOC排放量极低，只占到油性漆的0％～10％。所以水性漆是一种安全和无污染的环保型涂料，可最大限度地减少对自然环境污染和对人体健康的损害。
水性漆粒子交联的物理成膜方式也使水性漆漆膜具有很好的透气性和延展行，漆膜很难开裂和脱落。尤其是用在户外木制品上相比油性漆耐候性更是突出。在漆膜的性能方面水性漆也具有耐黄变、手感好、自然润泽的漆膜特点。
然而，水性漆内的水分在施工时会对木材照成一定的影响，这也是水性漆在应该过程中的难点之一。因此需要对现有水性漆水性漆作配方上的赶紧，以解决木材和水性漆的这些问题，以更好地保障涂装效果和避免涂装问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种硅藻泥环保水性涂料，其不使用有毒有害物质如苯、甲醛、香蕉水等作为稀释剂，环保净味；且克服了现有水性漆对于木材家具在施工上的难点，对家具本身影响小；其可以吸收和分解甲醛、苯等有害物质；另外具有很好的透气性和延展行，漆膜很难开裂和脱落，耐候性突出。
为实现上述目的，本发明实施例的技术方案为一种硅藻泥环保水性涂料，所述涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土10-20份、异丙醇5-15份、水性丙烯酸乳液30-40份、正硅酸乙酯5-10份、羟乙基纤维素2-6份、醇酯十二成膜助剂1-3份、水12-30份。
进一步的，所述硅藻泥环保水性涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土12-18份、异丙醇6-12份、水性丙烯酸乳液32-36份、正硅酸乙酯6-8份、羟乙基纤维素3-5份、醇酯十二成膜助剂1-2份、水14-26份。
在一个实施方案中，所述硅藻泥环保水性涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土14份、异丙醇6份、水性丙烯酸乳液32份、正硅酸乙酯8份、羟乙基纤维素4份、醇酯十二成膜助剂1份、水25份。
在另一个实施方案中，所述硅藻泥环保水性涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土16份、异丙醇8份、水性丙烯酸乳液34份、正硅酸乙酯6份、羟乙基纤维素5份、醇酯十二成膜助剂2份、水16份。
其中，各组分作用和功能如下：
硅藻土可用于吸附、增加表面积、吸收和释放水分，吸收空气中的甲醛、苯等有害物质。硅藻土的细度为600目，优选800目。
异丙醇别名二甲基甲醇、2-丙醇，行业中也作IPA。在本发明实施例中用作溶剂，能和水自由混合，对亲油性物质的溶解力强。
水性丙烯酸乳液主要用于涂料漆的基料，根据单体组成可以包括纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋(叔碳酸酯-醋酸乙烯酯)乳液、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)乳液等。通常采用具有活性可交联官能基团的共聚树脂制成，在制漆时外加或不加交联树脂，使活性官能团间在成膜时交联而成体型结构的漆膜。
正硅酸乙酯是有机硅油的原料，无色液体，微溶于水，溶于乙醇、***。通常用于制造耐热、耐化学品的涂料。在日本，90％的正硅酸乙酯用作防腐蚀涂料(富锌漆)的基料。
羟乙基纤维素(HEC)为纤维状或粉末状固体，由碱性纤维素和环氧乙烷(或氯乙醇)经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类。由于HEC具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，可制备不同粘度范围的溶液。用作胶黏剂、表面活性剂、分散剂、乳化剂及分散稳定剂等。
醇酯十二成膜助剂，化学名为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，无色透明液体。水解稳定性好，加入乳胶漆中时，被吸收在乳液粒子上，软化粒子并且在涂漆时引起更好的融合，是乳液聚合物的强溶剂，能够改善涂料漆的成膜性能，降低涂料漆的最低成膜温度，提高涂料漆的耐擦洗性，改进涂料漆的展色性。
在本发明实施例中，所使用的水为去离子水。
在一个实施方案中，所述硅藻泥环保水性涂料以重量份数计还包括活性炭粉2-5份，优选3-4份。活性炭粉具有发达的中孔结构，吸附容量大、快速过滤等特性。活性炭粉细度为400目，优选600目。
在一个实施方案中，所述硅藻泥环保水性涂料以重量份数计还包括纳米负离子粉2-6份，优选3-5份。所述纳米负离子粉可以采用现有技术中已知的纳米负离子粉，纳米负离子粉是由天然材料通过纳米技术制成。科学研究表明，纳米负离子粉具有持久的空气负离子发生功能和较强的远红外发射功能，还具有优良的抗菌杀菌功能，对人体保持精力充沛以及对人类居住环境的改善有较大的帮助作用。
在一个实施方案中，所述改性硅藻泥涂料以重量份数计还包括甲醛溶解酶3-6份，优选4-5份。所述甲醛溶解酶可以采用现有技术中已知的甲醛溶解酶。其主要原料从天然植物内提取，根据植物溶解甲醛的自然原理研制，能高效快捷地清除装修等方面的污染物。在一个实施方案中，所述甲醛溶解酶为活性氧化铝。
本发明实施例还提供了所述硅藻泥环保水性涂料的制备方法，所述方法包括下列步骤：
(1)在分散容器中加入硅藻土、水性丙烯酸乳液、正硅酸乙酯和羟乙基纤维素，搅拌均匀，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入异丙醇和醇酯十二成膜助剂，每加入一种组分搅拌均匀后再加入另一种，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入水，搅拌混合均匀，得到硅藻泥环保水性涂料。
进一步的，步骤(2)中还包括向第一混合物中加入以重量份数计2-6份纳米负离子粉和3-6份甲醛溶解酶的步骤，其中，纳米负离子粉和甲醛溶解酶依次在醇酯十二成膜助剂之后加入。
进一步的，步骤(1)中还包括在分散容器中加入2-5份活性炭粉的步骤，其中，所述活性炭粉在羟乙基纤维素之后加入。
进一步的，步骤(1)中搅拌速率300-350转/min，优选320-330转/min；搅拌时间15-30min。
进一步的，步骤(2)中搅拌速率380-420转/min，优选400-410转/min；搅拌时间10-15min。
进一步的，步骤(3)中搅拌速率150-220转/min，优选180-200转/min；搅拌时间5-10min。
本发明实施例方案具有如下优点：
(1)不使用有毒有害物质如苯、甲醛、香蕉水等作为稀释剂，环保净味；且可以吸收和分解甲醛、苯等有害物质；
(2)克服了现有水性漆对于木材家具在施工上的难点，对家具本身影响小；
(3)另外具有很好的透气性和延展行，漆膜很难开裂和脱落，耐候性突出。
(4)由于为水性涂料，因此不易燃、不易爆，在生产过程中和施工的过程中不会对员工造成危害，方便生产、运输和存储。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例中硅藻泥环保水性涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土14份、异丙醇6份、水性丙烯酸乳液32份、正硅酸乙酯8份、羟乙基纤维素4份、醇酯十二成膜助剂1份、水25份。
其制备方法包括下列步骤：
(1)在分散容器中加入硅藻土、水性丙烯酸乳液、正硅酸乙酯和羟乙基纤维素，搅拌均匀，搅拌速率330转/min，搅拌时间16min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入异丙醇和醇酯十二成膜助剂，每加入一种组分搅拌均匀后再加入另一种，搅拌速率420转/min，搅拌时间10min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入水，搅拌混合均匀，搅拌速率150转/min，搅拌时间10min，得到硅藻泥环保水性涂料。
实施例2
本实施例中硅藻泥环保水性涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土16份、异丙醇8份、水性丙烯酸乳液34份、正硅酸乙酯6份、羟乙基纤维素5份、醇酯十二成膜助剂2份、水16份。
其制备方法包括下列步骤：
(1)在分散容器中加入硅藻土、水性丙烯酸乳液、正硅酸乙酯和羟乙基纤维素，搅拌均匀，搅拌速率340转/min，搅拌时间15min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入异丙醇和醇酯十二成膜助剂，每加入一种组分搅拌均匀后再加入另一种，搅拌速率380转/min，搅拌时间15min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入水，搅拌混合均匀，搅拌速率200转/min，搅拌时间6min，得到硅藻泥环保水性涂料。
实施例3
本实施例中硅藻泥环保水性涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土18份、异丙醇10份、水性丙烯酸乳液36份、正硅酸乙酯7份、羟乙基纤维素3份、醇酯十二成膜助剂1.5份、水26份。
其制备方法包括下列步骤：
(1)在分散容器中加入硅藻土、水性丙烯酸乳液、正硅酸乙酯和羟乙基纤维素，搅拌均匀，搅拌速率350转/min，搅拌时间15min，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入异丙醇和醇酯十二成膜助剂，每加入一种组分搅拌均匀后再加入另一种，搅拌速率400转/min，搅拌时间12min，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入水，搅拌混合均匀，搅拌速率180转/min，搅拌时间8min，得到硅藻泥环保水性涂料。
实施例4
本实施例中硅藻泥环保水性涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土16份、异丙醇10份、水性丙烯酸乳液36份、正硅酸乙酯68份、羟乙基纤维素4份、醇酯十二成膜助剂2份、纳米负离子粉5份、甲醛溶解酶6份、水25份。
其制备方法在实施例1制备方法的基础上，于步骤(2)中还在醇酯十二成膜助剂之后依次加入纳米负离子粉和甲醛溶解酶。
实施例5
本实施例在实施例4的基础上，其涂料组分还包括4份活性炭粉。
其制备方法在实施例4制备方法的基础上，于步骤(1)中还在羟乙基纤维素之后加入活性炭粉。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种硅藻泥环保水性涂料，其特征在于，所述涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土10-20份、异丙醇5-15份、水性丙烯酸乳液30-40份、正硅酸乙酯5-10份、羟乙基纤维素2-6份、醇酯十二成膜助剂1-3份、水12-30份。
2.根据权利要求1所述的硅藻泥环保水性涂料，其特征在于，所述涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土12-18份、异丙醇6-12份、水性丙烯酸乳液32-36份、正硅酸乙酯6-8份、羟乙基纤维素3-5份、醇酯十二成膜助剂1-2份、水14-26份。
3.根据权利要求2所述的硅藻泥环保水性涂料，其特征在于，所述涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土14份、异丙醇6份、水性丙烯酸乳液32份、正硅酸乙酯8份、羟乙基纤维素4份、醇酯十二成膜助剂1份、水25份。
4.根据权利要求2所述的硅藻泥环保水性涂料，其特征在于，所述涂料以重量份数计包括下列组分：硅藻土16份、异丙醇8份、水性丙烯酸乳液34份、正硅酸乙酯6份、羟乙基纤维素5份、醇酯十二成膜助剂2份、水16份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的硅藻泥环保水性涂料，其特征在于，所述硅藻泥环保水性涂料以重量份数计还包括活性炭粉2-5份。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的硅藻泥环保水性涂料，其特征在于，所述硅藻泥环保水性涂料以重量份数计还包括纳米负离子粉2-6份和甲醛溶解酶3-6份。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的硅藻泥环保水性涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
(1)在分散容器中加入硅藻土、水性丙烯酸乳液、正硅酸乙酯和羟乙基纤维素，搅拌均匀，得到第一混合物；
(2)向第一混合物中依次加入异丙醇和醇酯十二成膜助剂，每加入一种组分搅拌均匀后再加入另一种，得到第二混合物；
(3)向第二混合物中加入水，搅拌混合均匀，得到硅藻泥环保水性涂料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中还包括向第一混合物中加入以重量份数计2-6份纳米负离子粉和3-6份甲醛溶解酶的步骤，其中，纳米负离子粉和甲醛溶解酶依次在醇酯十二成膜助剂之后加入。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中还包括在分散容器中加入2-5份活性炭粉的步骤，其中，所述活性炭粉在羟乙基纤维素之后加入。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中搅拌速率300-350转/min，搅拌时间15-30min；
步骤(2)中搅拌速率380-420转/min，搅拌时间10-15min；
步骤(3)中搅拌速率150-220转/min，搅拌时间5-10min。
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