CN115304971A - 一种水性乳胶涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性乳胶涂料及其制备方法，包括按重量份计的以下各原料组分：乳液20‑40份、填料20‑38份、硅烷偶联剂0.1‑1份、功能助剂1.4‑15份和水5‑20份；所述乳液为丙烯酸乳液、丙苯乳胶和聚环氧树脂乳液中的至少一种。本发明所制成的水性乳胶涂料具有良好的附着力、优异的透水、抗泛盐碱及耐碱等性能。

Description

一种水性乳胶涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性乳胶涂料及其制备方法。

背景技术

砖砌房水泥墙及瓷砖墙等，经过长时间的风吹雨淋后，面临瓷砖脱落、墙面开裂及坍塌等问题，为保证居住安全，需要对这类房屋进行旧改。

由于水性乳胶涂料一般不含有机溶剂，在生产及施工的过程中无有机溶剂挥发，对周围环境无污染，而且在使用过程中有机挥发物(VOCs)的释放量很低，VOCs总量在标准允许范围内，是一种安全、卫生、环保的绿色建筑装饰涂料，适合于房屋旧改。

水性乳胶涂料透气性好、耐碱性强，因此当涂层内外湿度相差较大时，不易起泡，且当涂层涂布于室内墙壁上时其表面不易产生水珠，特别适合在建筑物内外墙的水泥面和灰泥面上涂刷。

但现有的水性乳胶涂料在瓷砖等外墙面上附着力较低，尤其是其会在底材泡水之后出现严重的开裂及脱落等现象，导致涂料的附着力大幅下降。此外，现有的水性外墙乳胶涂料一般是面漆，在旧改过程中不具有外墙底漆的特性，透水及抗泛盐碱等性能不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种水性乳胶涂料及其制备方法，克服现有的水性乳胶涂料在建筑外墙表面附着力差的缺陷的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，本发明实施例提供一种水性乳胶涂料，包括按重量份计的以下各原料组分：

乳液20-40份、填料20-38份、硅烷偶联剂0.1-1份、功能助剂1.4-15份和水5-20份；

所述乳液为丙烯酸乳液、丙苯乳胶和聚环氧树脂乳液中的至少一种。

本发明提出的一种水性乳胶涂料，由于硅烷偶联剂既能与无机物中的羟基反应，又能与聚合物中的长分子链相互作用，使两种不同性质的材料偶联起来，从而改善涂料的各种性能。此外，硅烷偶联剂的粘度以及表面张力低，湿润能力较高，可以在玻璃、陶瓷及金属表面表面迅速铺展开，使上述无机材料表面被硅烷偶联剂润湿。并且一旦硅烷偶联剂在上述无机材料表面铺展开,无机材料表面被浸润,硅烷偶联剂分子上的两种基团便分别向极性相近的表面扩散,由于无机材料表面吸附着薄水层,一端的烷氧基便水解成硅羟基,取向于无机材料表面,同时与材料表面的羟基发生水解缩聚反应，有机基团则取向于有机材料表面,在交联固化中,二者发生化学反应,从而完成了不同种类的材料间的偶联过程。因此，添加了硅烷偶联剂的水性乳胶漆在基底材料表面的润湿性更强，干燥过程同步完成偶联过程，并提高了涂料在基底上的附着力。

可选地，所述乳液为丙烯酸乳液和苯丙乳液。

可选地，所述填料包括组分A、组分B和组分C，且组分A、组分B和组分C的质量比为(1-15):1:0.8。

可选地，所述组分A为金红石型钛白粉或者锐钛型钛白粉，所述组分B为滑石粉或氢氧化铝，所述组分C为重钙。

可选地，所述功能助剂包括消泡剂0.1-1份、润湿剂0.1-2.5份、分散剂1-5份、防腐剂0.05-0.5份、成膜助剂0.2-5份、增稠剂0.1-1份和pH调节剂0.1-1份。

可选地，所述润湿剂为有机硅表面活性剂。

可选地，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐分散剂和聚丙烯酸铵盐分散剂中的至少一种。

可选地，所述成膜助剂为三聚氰胺-甲醛树脂、十二酯醇、丙二醇甲醚醋酸酯和二丙二醇***中的至少一种。

可选地，所述pH调节剂助剂为氨水、AM-95、MA-95、AMP-95中的至少一种。

第二方面，本发明实施例提供一种水性乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在转速为300-1000r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌5-30分钟；

S2：加入颜填料，转速调至500-2500r/min，继续搅拌5-60分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为800-2000r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌5-60分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌10-60分钟，即可得到水性乳胶涂料。

其中，第二方面所提供的一种水性乳胶涂料的制备方法所对应的技术效果参照第一方面所提供的一种水性乳胶涂料的相关描述。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

为了更好的理解上述技术方案，下面将更详细地描述本发明的示例性实施例。应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明中的一种水性乳胶涂料，包括按重量份计的以下各原料组分：

乳液20-40份、填料20-38份、硅烷偶联剂0.1-1份、消泡剂0.1-1份、润湿剂0.1-2.5份、分散剂1-5份、防腐剂0.05-0.5份、成膜助剂0.2-5份、增稠剂0.1-1份、pH调节剂0.1-1份和水5-20份；乳液为丙烯酸乳液和苯丙乳液；填料包括组分A、组分B和组分C，且组分A、组分B和组分C的质量比为(1-15):1:0.8；其中，组分A为金红石型钛白粉或者锐钛型钛白粉，组分B为滑石粉或氢氧化铝，组分C为重钙；优选的，润湿剂为有机硅表面活性剂；分散剂为聚丙烯酸钠盐分散剂和聚丙烯酸铵盐分散剂复配得到的，且聚丙烯酸钠盐分散剂和聚丙烯酸铵盐分散剂的比例为1:2；成膜助剂为三聚氰胺-甲醛树脂和十二酯醇；pH调节剂助剂为氨水。

一种水性乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在转速为300-1000r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌5-30分钟；

S2：加入颜填料，转速调至500-2500r/min，继续搅拌5-60分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为800-2000r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌5-60分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌10-60分钟，即可得到水性乳胶涂料。

实施例一

一种水性乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在转速为600r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌20分钟；

S2：加入颜填料，转速调至1500r/min，继续搅拌30分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为900r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌30分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：在搅拌速率为800r/min的条件下，添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌30分钟，即可得到水性乳胶涂料。

实施例二

一种水性乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在转速为400r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌10分钟；

S2：加入颜填料，转速调至2000r/min，继续搅拌30分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为900r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌30分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：在搅拌速率为800r/min的条件下，添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌30分钟，即可得到水性乳胶涂料。

实施例三

一种水性乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在转速为600r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌30分钟；

S2：加入颜填料，转速调至1500r/min，继续搅拌30分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为1000r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌20分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：在搅拌速率为900r/min的条件下，添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌20分钟，即可得到水性乳胶涂料。

实施例四

一种水性乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在转速为300r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌30分钟；

S2：加入颜填料，转速调至900r/min，继续搅拌30分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为900r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌30分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：在搅拌速率为800r/min的条件下，添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌30分钟，即可得到水性乳胶涂料。

实施例五

一种水性乳胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1：在转速为800r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌20分钟；

S2：加入颜填料，转速调至2000r/min，继续搅拌30分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为800r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌30分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：在搅拌速率为800r/min的条件下，添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌30分钟，即可得到水性乳胶涂料。

上述实施例一～实施例五以及对比例一和对比例二中各原料组分参照表1，而对比例一和对比例二的制备方法参照实施例一。

对实施例一～实施例五以及对比例一和对比例二所制成的水性乳胶涂料进行性能测试，测试结果记录于表2中。

表1

表2

从表2中可以看出，本发明所制成的水性乳胶涂料的干湿附着力、抗泛盐碱性及耐水耐碱性能和透水性能较好。将实施例一和对比例一进行对比可得，添加硅烷偶联剂后的涂料的附着力要优于未添加硅烷偶联剂的涂料，添加硅烷偶联剂后的涂料在湿附着力方面表现出极大的优异性，证明硅烷偶联剂的加入确实能改善涂料的附着力；对比实施例一和实施例二可以看出将两种乳液复配有利于提升涂料的抗泛盐碱性；对比实施例三和对比例二可以看出，添加膨润土的耐水及耐碱性明显优于有机类增稠剂。

本发明采用一种水性乳胶涂料及其制备方法，添加硅烷偶联剂，硅烷偶联剂增强了涂料与基底材料之间的润湿性，使涂料可以更好地铺展在基底表面，干燥过程中完成偶联过程的同时提高了在基底上的附着力；采用丙烯酸乳液及苯丙乳液复配方式提高了涂料的抗泛盐碱性能及透水性，使其具有外墙乳胶漆底面合一的特性；添加了膨润土作为增稠剂，能提高涂料耐水性能，并改善施工性；使本发明中的水性乳胶涂料适用于房屋旧改，该水性乳胶涂料于水泥及瓷砖等基底上不脱落，且在基底潮湿及泡水情况下仍能保持优良的的附着力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水性乳胶涂料，其特征在于，包括按重量份计的以下各原料组分：

乳液20-40份、填料20-38份、硅烷偶联剂0.1-1份、功能助剂1.4-15份和水5-20份；

所述乳液为丙烯酸乳液、丙苯乳胶和聚环氧树脂乳液中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述乳液为丙烯酸乳液和苯丙乳液。

3.根据权利要求1所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述填料包括组分A、组分B和组分C，且组分A、组分B和组分C的质量比为(1-15):1:0.8。

4.根据权利要求3所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述组分A为金红石型钛白粉或者锐钛型钛白粉，所述组分B为滑石粉或氢氧化铝，所述组分C为重钙。

5.根据权利要求1所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述功能助剂包括消泡剂0.1-1份、润湿剂0.1-2.5份、分散剂1-5份、防腐剂0.05-0.5份、成膜助剂0.2-5份、增稠剂0.1-1份和pH调节剂0.1-1份。

6.根据权利要求1所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述润湿剂为有机硅表面活性剂。

7.根据权利要求1所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐分散剂和聚丙烯酸铵盐分散剂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述成膜助剂为三聚氰胺-甲醛树脂、十二酯醇、丙二醇甲醚醋酸酯和二丙二醇***中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种水性乳胶涂料，其特征在于，所述pH调节剂助剂为氨水、AM-95、MA-95、AMP-95中的至少一种。

10.一种用于生产如权利要求1～9任一所述的水性乳胶涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在转速为300-1000r/min的条件下，在容器中依次加入水、润湿剂、分散剂和pH调节剂并搅拌5-30分钟；

S2：加入颜填料，转速调至500-2500r/min，继续搅拌5-60分钟，直至得到分散均匀的浆料；

S3：在搅拌速率为800-2000r/min的条件下，向浆料中加入乳液，搅拌5-60分钟，使乳液与颜填料分散均匀；

S4：添加消泡剂、防腐剂、成膜助剂、增稠剂及硅烷偶联剂，搅拌10-60分钟，即可得到水性乳胶涂料。