CN113980530A - 一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料及其制备方法 - Google Patents

一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种纳米增强超薄高硬有机‑无机复合涂料及其制备方法，涉及涂料领域。该纳米增强超薄高硬有机‑无机复合涂料，包括液料和粉料，按重量计，由以下组分制成，液料：丙烯酸乳液1～50份、消泡剂0.1～0.7份、抗菌剂0.1～0.7份、水1～50份；粉料：52.5白水泥20～60份、40～325目石英砂40～80份、重钙1～10份、滑石粉1～10份、白色铝酸盐水泥1～5份、减水剂0.1～0.5份、保水剂0.1～1.0份、淀粉醚0.1～1.0份、消泡剂0.1～0.5份、气相二氧化硅0.1～0.5份、气相三氧化二铝0.1～0.5份、固体热解物5～15份；液料和粉料质量比为0.20～0.50:1。通过加入固体热解物，使得涂层具有多孔结构，同时固体热解物分解后颜色可发生变化，可形成图案。

Description

一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体为一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料及其制备方法。
背景技术
现有室内外装饰涂料，常见的合成树脂乳液砂壁状建筑涂料(也称真石漆、砂胶漆、质感漆等)、乳胶漆类由于其为有机物形成一层致密漆膜，墙体内水分不能自由散发，透气性差，与混凝土墙材之间结合力差，容易出现涂层起皮、脱落、粉化、变色等问题，影响美观并破坏环境；而常见的建筑饰面砂浆等，则容易出现开裂、颜色单一，装饰效果差，涂层较厚，尤其影响室内空间面积的使用；且因其含有石膏等成分，耐水性也较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料及其制备方法，解决了现有涂层容易出现涂层起皮、脱落、粉化、变色的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，包括液料和粉料，按重量计，由以下组分制成：
液料：丙烯酸乳液1～50份、消泡剂0.1～0.7份、抗菌剂0.1～0.7份、水1～50份；
粉料：52.5白水泥20～60份、40～325目石英砂40～80份、重钙1～10份、滑石粉1～10份、白色铝酸盐水泥1～5份、减水剂0.1～0.5份、保水剂0.1～1.0份、淀粉醚0.1～1.0份、消泡剂0.1～0.5份、气相二氧化硅0.1～0.5份、气相三氧化二铝0.1～0.5份、固体热解物5～15份；
液料和粉料质量比为0.20～0.50:1。
优选的，所述抗菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉。
优选的，所述石英砂优选为白度≥90，二氧化硅含量≥99％，其目数为40目、80目、80～120目、120～180目、325目中的一种或几种。
优选的，所述重钙目数为325目，滑石粉目数为400目，固体热解物目数为500目。
优选的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，所述淀粉醚为改性马铃薯淀粉醚。
优选的，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚中的一种或两种，所述消泡剂为矿物油及聚乙二醇、植物油及聚乙二醇或聚硅氧烷中的一种或几种。
优选的，所述固体热解物包括一种或者多种化合物，所述固体热解物包括碱式碳酸铜、硅酸胶体、氢氧化镁、氢氧化铁。
基于一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料提出的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将液料按照配比投入混合釜，搅拌30min，获得液体混合原料；
步骤二：将粉料按照配比投入混料机，充分搅拌，获得固体混合原料；
步骤三：液体混合原料和固体混合原料按比例混合，获得涂料。
一种涂料使用方法，根据一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料的制备方法生产的涂料，涂料使用涂布设备涂布在建筑墙体，待涂层干燥，对涂层加热，固体热解物进行热解。
(三)有益效果
本发明提供了一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料及其制备方法。
具备以下有益效果：
1、本发明，具有优异的力学强度性能和粘结强度性能，耐磨性好，涂层中含有有机水性丙烯酸乳液，可使涂层具有良好的柔韧性，水中浸泡不会起皱起皮及脱落，不变色。
2、本发明，设置有固体热解物，通过固体热解物的分解形成多孔涂层，促进水分挥发，可以提高涂料的粘附性。
3、本发明，添加不同的热解温度的固体热解物，在不同的温度下进行热解处理，可以“绘制”彩色图案。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，包括液料和粉料，按重量计，由以下组分制成：
液料：丙烯酸乳液50份、消泡剂0.7份、抗菌剂0.7份、水50份；
粉料：52.5白水泥60份、40～325目石英砂80份、重钙0份、滑石粉10份、白色铝酸盐水泥5份、减水剂0.5份、保水剂1.0份、淀粉醚1.0份、消泡剂0.5份、气相二氧化硅0.5份、气相三氧化二铝0.5份、固体热解物15份；
液料和粉料质量比为0.2:1。
丙烯酸乳液为防水专用乳液，可以为安德士AT3608T，陶氏天坝2012，巴斯夫Acronal PLUS 7676的一种或几种，消泡剂为矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或几种的组合，52.5白水泥即优选为阿尔博牌52.5白水泥。
抗菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉。
石英砂优选为白度≥90，二氧化硅含量≥99％，其目数为40目、80目、80～120目、120～180目、325目中的一种或几种，重钙目数为325目，滑石粉目数为400目，固体热解物目数为500目。
减水剂为聚羧酸类减水剂，淀粉醚为改性马铃薯淀粉醚，保水剂为羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚中的一种或两种，消泡剂为矿物油及聚乙二醇、植物油及聚乙二醇或聚硅氧烷中的一种或几种。
白色铝酸盐水泥优选为塞卡CA70铝酸盐水泥，气相二氧化硅为卡博特的M-5；气相三氧化二铝为赢创氧化铝C、卡博特氧化铝Spectral 100中的一种。
固体热解物包括一种或者多种化合物，固体热解物包括碱式碳酸铜、硅酸胶体、氢氧化镁、氢氧化铁。
由高强度的52.5白色硅酸盐水泥和不同目数级配的石英砂级配而成，而添加少量的铝酸盐水泥作为硅酸盐水泥的促凝剂，在整个水化过程中能严格控制钙矾石的数量和形态，从而保证微水泥具有较好的机械强度和长期稳定性；同时粉料中还添加了纳米级的气相二氧化硅和气相三氧化二铝，起到补充增强的作用；液态料为粒径分布在1μm以下的超细水性丙烯酸乳液，它在水泥硬化过程中形成的有机膜将水泥水化产物、未水化的水泥及填料的表面粘结在一起，最终则形成“无机胶凝材料为主体骨架提供强度，有机成膜物填充增韧，纳米粒子补强”的密实结构。而不同目数的石英砂配置，还可以使涂层形成光滑细腻或粗糙的纹理效果，有很高的艺术性。
本实施例采用实施例四的制备方法。
实施例二：
本发明实施例提供一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，包括液料和粉料，按重量计，由以下组分制成：
液料：丙烯酸乳液50份、消泡剂0.3份、抗菌剂0.4份、水50份；
粉料：52.5白水泥40份、40～325目石英砂60份、重钙5份、滑石粉5份、白色铝酸盐水泥3份、减水剂0.3份、保水剂0.5份、淀粉醚0.5份、消泡剂0.3份、气相二氧化硅0.3份、气相三氧化二铝0.4份、固体热解物10份；
液料和粉料质量比为0.35～0.50:1。
本实施例采用实施例四的制备方法。
实施例三：
本发明实施例提供一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，包括液料和粉料，按重量计，由以下组分制成：
液料：丙烯酸乳液20份、消泡剂0.1份、抗菌剂0.1份、水20份；
粉料：52.5白水泥20份、40～325目石英砂40份、重钙1份、滑石粉1份、白色铝酸盐水泥1份、减水剂0.1份、保水剂0.1份、淀粉醚0.1份、消泡剂0.1份、气相二氧化硅0.1份、气相三氧化二铝0.1份、固体热解物5份；
液料和粉料质量比为0.50:1。
本实施例采用实施例四的制备方法。
实施例四：
本发明实施例提供基于一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料提出的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将液料按照配比投入混合釜，打开搅拌电机对液体原料进行搅拌混合，搅拌30min，获得液体混合原料；
步骤二：将粉料按照配比投入混料机，打开搅拌电机对固体原料进行均匀的搅拌混合，充分搅拌，获得固体混合原料；
步骤三：液体混合原料和固体混合原料按比例混合，获得涂料。
实施例五：
本发明实施例提供一种涂料使用方法，根据一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料的制备方法生产的涂料，涂料使用涂布设备涂布在建筑墙体，待涂层干燥，对涂层加热，固体热解物进行热解。
固体热解物采用可以挥发呈气体或者能转化气体，如碱式碳酸铜热解挥发出二氧化碳，氢氧化镁可以热解生成水，水可以气化，对涂层加热，涂层中的固体热解物分解，使得固体热解物原先的位置产生空洞，即涂层形成多孔结构，利于水分挥发，降低水对涂层的长期侵蚀，保证涂层的稳定性。
以及固体热解物分解后，其颜色也发生变化，如碱式碳酸铜为绿色，分解产生的氧化铜为黑色，通过该方式，也可以在涂层进行图案的“绘制”，以及添加不同的热解温度的固体热解物，在不同的温度下进行热解处理，可以“绘制”彩色图案。
实施例六：
根据实施例五的涂料使用方法，对实施例一至实施例三配比生成的涂料进行检测，结果如下表：
Figure BDA0003415826250000061
注：上表中，耐磨性的质量损失为三个实施例中的最大值，其它数据均为均值。
从上表中得出：所制备的涂料具有优异的力学强度性能和粘结强度性能，耐磨性好，涂层中含有有机水性丙烯酸乳液，可使涂层具有良好的柔韧性，水中浸泡不会起皱起皮及脱落，不变色。虽然涂料中含有固体热解物分解后产生空洞，用于水挥发用，但是空洞的大小和固体热解物的粒度有关，通过控制固体热解物粒度，从而控制空洞的大小，可以做到整体涂层具有一定的防渗水的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，包括液料和粉料，其特征在于，按重量计，由以下组分制成：
液料：丙烯酸乳液1～50份、消泡剂0.1～0.7份、抗菌剂0.1～0.7份、水1～50份；
粉料：52.5白水泥20～60份、40～325目石英砂40～80份、重钙1～10份、滑石粉1～10份、白色铝酸盐水泥1～5份、减水剂0.1～0.5份、保水剂0.1～1.0份、淀粉醚0.1～1.0份、消泡剂0.1～0.5份、气相二氧化硅0.1～0.5份、气相三氧化二铝0.1～0.5份、固体热解物5～15份；
液料和粉料质量比为0.20～0.50:1。
2.根据权利要求1所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，其特征在于：所述抗菌剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉。
3.根据权利要求1所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，其特征在于：所述石英砂优选为白度≥90，二氧化硅含量≥99％，其目数为40目、80目、80～120目、120～180目、325目中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，其特征在于：所述重钙目数为325目，滑石粉目数为400目，固体热解物目数为500目。
5.根据权利要求1所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸类减水剂，所述淀粉醚为改性马铃薯淀粉醚。
6.根据权利要求1所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，其特征在于：所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚中的一种或两种，所述消泡剂为矿物油及聚乙二醇、植物油及聚乙二醇或聚硅氧烷中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料，其特征在于：所述固体热解物包括一种或者多种化合物，所述固体热解物包括碱式碳酸铜、硅酸胶体、氢氧化镁、氢氧化铁。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料提出的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将液料按照配比投入混合釜，搅拌30min，获得液体混合原料；
步骤二：将粉料按照配比投入混料机，充分搅拌，获得固体混合原料；
步骤三：液体混合原料和固体混合原料按比例混合，获得涂料。
9.一种涂料使用方法，根据权利要求8所述的一种纳米增强超薄高硬有机-无机复合涂料的制备方法生产的涂料，其特征在于，涂料使用涂布设备涂布在建筑墙体，待涂层干燥，对涂层加热，固体热解物进行热解。
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