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天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料及其制備方法

文檔序號(hào):3712093閱讀:524來源:國(guó)知局
天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其中包含下列組成成分且各組成成分的質(zhì)量百分比為:水玻璃20.0%~50.0%;硅溶膠4.0%~10.0%;縮合磷酸鹽2.0%~5.0%;顏填料10.0%~25.0%;天然植物粉末10.0%~25.0%;分散潤(rùn)濕劑0.3%~0.7%;有機(jī)硅消泡劑0.1~0.2%;增稠劑0.1~3.0%;以及水10.5~20%。本發(fā)明還提供了上述天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的制備方法。采用本發(fā)明的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料及其制備方法,不僅賦予了涂料外墻裝飾與保護(hù)功能,而且具有無機(jī)物之特性,其抗溫性能特別好,同時(shí)具有無味和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。且具有防水性及高度的呼吸力,而其制備方法工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)中無毒害產(chǎn)生,綠色環(huán)保,適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料及其制備方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域,特別涉及無機(jī)環(huán)保涂料,具體是指一種天然植物新型無機(jī) 環(huán)保涂料及其制備方法。 【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的有機(jī)涂料主要由合成樹脂乳液為基料,以水為分散介質(zhì),加入顏料、填料 (亦稱體質(zhì)顏料)和助劑,經(jīng)一定工藝過程制成的涂料。其中的問題之一就是成膜助劑和 丙二醇含有一定含量的揮發(fā)性有機(jī)物,對(duì)環(huán)境和人體健康有一定的傷害;而無機(jī)涂料基料 的生產(chǎn)及使用過程中對(duì)環(huán)境的污染小,產(chǎn)品多數(shù)是以水為分散介質(zhì),無環(huán)境和健康方面的 不良影響。二是耐久性問題,傳統(tǒng)的外墻乳膠漆在戶外經(jīng)常年太陽光的照射和其他自然氣 候的影響,往往出現(xiàn)涂料脫落,顏色發(fā)生變化等影響涂料裝飾效果的問題;而無機(jī)涂料多數(shù) 呈堿性,更適合于在同樣顯堿性的水泥和灰砂等基層上應(yīng)用,而且可與這些基材中的石灰 產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成硅酸鈣晶體,能夠和基層形成一體,因而其附著力特別好。其三是成本問 題,傳統(tǒng)的乳膠漆要想達(dá)到具有無機(jī)涂料的性能效果,往往需要更多的成本;而無機(jī)涂料的 耐老化及某些物理性能是絕大多相同生產(chǎn)成本的有機(jī)涂料很難達(dá)到的,因此其具有較好的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。四是資源問題,傳統(tǒng)的乳膠漆主要以合成樹脂為成膜物,而合成樹脂的原材 料之一就是原油的高分子聚合物,資源具有可限性;而無機(jī)涂料的基料材料往往直接取材 于自然界,因而來源十分豐富。例如,硅溶膠,硅酸鹽溶液等涂料基料,其主要原材料來源于 石英質(zhì)礦石,是自然界中極為豐富的材料。
[0003] 所以,尋找一種既環(huán)保又可再生且能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)乳膠漆不足之處的涂料作為乳膠 漆的替代品在當(dāng)下貫徹可持續(xù)發(fā)展指導(dǎo)思想下,是十分符合當(dāng)今的環(huán)保理念的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)今有機(jī)涂料的各種缺陷,提供一種能夠作為有機(jī) 涂料替代品的、賦予了涂料外墻裝飾與保護(hù)功能、而且能有效的解決有機(jī)涂料不具有環(huán)保、 成本高、耐久性和減少資源的浪費(fèi)等問題的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料及其制備方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供了一種天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其主 要特點(diǎn)是,包含下列組成成分且各組成成分的質(zhì)量百分比為:
[0006] 水玻璃 20.0% ~ 50.0%; 硅溶膠 4.0% ~ 10.0%; 縮合磷酸鹽 2.0% ~ 5.0%; 顏填料 10.0% ~ 25.0%; 天然植物粉末〗0.0% ~ 25.0%; 分散潤(rùn)濕劑 0.3% ~ 0.7%; 有機(jī)硅消泡劑 0.1 ~ 0.2%; 增稠削 0.1-3,0%; 以及水 10.5 ~ 40%,
[0007] 水玻璃俗稱泡花堿,是一種水溶性硅酸鹽,其水溶液俗稱水玻璃,是一種礦黏合 齊[J。其化學(xué)式為R20 ·η5?02,式中R20為堿金屬氧化物,η為二氧化硅與堿金屬氧化物摩爾 數(shù)的比值,稱為水玻璃的摩數(shù)。建筑上常用的水玻璃是硅酸鈉(Na20*nSi02)的水溶液。
[0008] 較佳地,所述的天然植物粉末為天然綠蘿植物粉末和天然牽?;ɑǘ渲参锓勰┲?的至少一種。使用天然植物粉末的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保無污染,并且特定的天然植物粉末具有天然 氣味,對(duì)人體無害,部分植物香氣釋放速度快,味道純正。其中,天然綠蘿植物粉末是指初始 形成的完整天然綠蘿植物經(jīng)過曬干、烘干等干燥過程后,再粉碎成顆粒狀或粉末狀,在使用 時(shí)直接添加到涂料中,起到色漿的染色作用。由于天然綠蘿植物粉末具有更易混勻、使用方 便、效果好等優(yōu)點(diǎn),所以添加到常規(guī)的無機(jī)涂料中起到裝飾作用,又不引入助劑,更加環(huán)保, 健康。綠蘿易生長(zhǎng)且能吸附甲醛,苯等有害物質(zhì),起到凈化空氣的作用,葉子肥大,處理后可 作用綠色染色劑使用。而牽?;ㄆ贩N多達(dá)六十多種,自身花朵有不同顏色,可根據(jù)顏色需 要,選擇不同品種的牽?;ㄌ幚沓鲂枰姆勰?,可選擇性強(qiáng),且牽?;ㄅ嘤?jiǎn)單,花期長(zhǎng),采 用其可節(jié)約成本,十分具有實(shí)用價(jià)值。
[0009] 較佳地,所述的硅溶膠為以水為分散介質(zhì)的硅酸溶液,粒徑在1?100nm的范圍 內(nèi),處于納米材料范圍內(nèi),能常溫自干成膜,涂膜的耐水性好,耐酸、耐堿、耐候、耐高溫,硅 溶膠粒徑細(xì)、滲透性好,能與水泥砂漿中的Ca (0H) 2反應(yīng)生成硅酸鈣,一能防止泛堿,二能提 高附著力。缺點(diǎn)是涂膜脆,干燥成膜時(shí),體積收縮大,易開裂。
[〇〇1〇] 較佳地,所述的縮合磷酸鹽為能與金屬形成穩(wěn)定可溶絡(luò)合物的縮合磷酸鹽。其作 為水玻璃的固化劑,能與水玻璃形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,形成一層致密的漆膜。
[0011] 較佳地,所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的pH值為8. 5?10. 0。
[0012] 較佳地,所述的增稠劑為疏水締合型堿溶脹增稠劑。
[0013] 較佳地,所述的水為去離子水。
[0014] 較佳地,所述的分散潤(rùn)濕劑可選用涂料領(lǐng)域中常規(guī)使用的分散潤(rùn)濕劑,可為日本 諾普科助劑有限公司出售的分散潤(rùn)濕劑SN-5027、日本諾普科助劑有限公司出售的分散潤(rùn) 濕劑SN-5029中的一種或多種。
[0015] 較佳地,所述的有機(jī)硅消泡劑可選用涂料領(lǐng)域中常規(guī)使用的有機(jī)硅消泡劑,可為 日本諾普科助劑有限公司出售的消泡劑SN-154、日本諾普科助劑有限公司出售的消泡劑 SN-345和深圳市海川化工有限公司的消泡劑,消泡劑A-10中的一種或多種。
[0016] 較佳地,所述的增稠劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的增稠劑,可為HS-30000粘度的纖維 素和疏水改性堿溶脹增稠劑,更佳地為HS-30000纖維素和增稠劑TT-935。
[0017] 本發(fā)明另一方面提供了上述天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的制備方法,其特征在 于,包括以下步驟:
[0018] 步驟一:根據(jù)所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的各組成成分的質(zhì)量百分比, 將所述的占所述的有機(jī)硅消泡劑質(zhì)量0. 1?0.2%的有機(jī)硅消泡劑、所述的分散潤(rùn)濕劑 0. 3%?0. 7%、所述的顏填料10. 0%?25. 0%、所述的天然植物粉末10. 0%?25. 0%和占 所述的水質(zhì)量10. 5?20%的水于室溫下均勻混合,并研磨至40 μ m以下;
[0019] 步驟二:在300?500rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下加入剩余的有機(jī)硅消泡劑、所述的水玻璃、 所述的硅溶膠、所述的縮合磷酸鹽、所述的增稠劑以及剩余的水,混合均勻后得到所述的天 然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料。
[0020] 較佳地,所述的步驟二中,所述的縮合磷酸鹽與所述的水玻璃形成一層致密的漆 膜。
[0021] 本發(fā)明中所述的室溫為本領(lǐng)域的常規(guī)定義,一般指5?40°C。
[0022] 采用了本發(fā)明的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,不僅賦予了涂料外墻裝飾與保護(hù)功 能,而且具有無機(jī)物之特性,其抗溫性能特別好,不但在1200°C的高溫下不會(huì)燃燒,而且還 阻燃。同時(shí)具有無味和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。且具有防水性及高度的呼吸力,使石造建筑內(nèi)部 之水分自由的向外蒸發(fā);同時(shí)具有堿物質(zhì)的過濾作用,可防止涂層起氣泡、產(chǎn)生熱爆裂和起 鱗片而剝落及施工后受堿污染等缺點(diǎn)。本發(fā)明的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料所用的原料均 市售可得,取得原料方式簡(jiǎn)單又環(huán)保,且成本低廉,十分符合當(dāng)下的環(huán)保理念。而其制備方 法工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)中無毒害產(chǎn)生,綠色環(huán)保,適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。 【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法作進(jìn)一步說 明。
[0024] 以下為實(shí)施例中使用的原料來源:
[〇〇25] 水玻璃;青島捷隆化工有限公司;
[0026] 硅溶膠:山東百特新材料有限公司;
[0027] 縮合磷酸鹽:青島捷隆化工有限公司;
[0028] 顏填料:鈦白粉為金紅石型鈦白粉,較佳的為杜邦的R706 ;填料可為常規(guī)使用的 各種耐
[0029] 候性達(dá)到5級(jí)和7級(jí)的填料。
[0030] 牽?;ㄖ参锓勰航T日洋裝飾材料有限公司;
[0031] 消泡劑SN-154和SN-345 :日本諾普科助劑有限公司;
[0032] 增稠劑TT-935 :陶氏化學(xué)公司;
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的原料配方(wt% )見下表1。
[0035] 表1實(shí)施例1的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的原料配方(wt% )
[0036]
【權(quán)利要求】
1. 一種天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其特征在于,包含下列組成成分且各組成成分的 質(zhì)量百分比為: 水玻璃 20.0% ~ 50.0%; 硅溶膠 4.0% ~ 10.0%: 縮合磷酸鹽 2.0%-5,0%; 顏填料 10.0%-25.0%; 天然植物粉末 10.0% ~ 25.0%; 分散潤(rùn)濕劑 0,3% ? 0,7%; 有機(jī)娃消泡荊 0.1 ~0.2%; 增調(diào)劑 ai?3,o%; 以及水 懷5~20%,
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其特征在于,所述的天然植物 粉末為天然綠蘿植物粉末和天然牽?;ɑǘ渲参锓勰┲械闹辽僖环N。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其特征在于,所述的硅溶膠為 以水為分散介質(zhì)的硅酸溶液,粒徑在1?l〇〇nm的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其特征在于,所述的縮合磷酸 鹽為能與金屬形成穩(wěn)定可溶絡(luò)合物的縮合磷酸鹽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其特征在于,所述的天然植物 新型無機(jī)環(huán)保涂料的pH值為8. 5?10. 0。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其特征在于,所述的增稠劑為 疏水締合型堿溶脹增稠劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料,其特征在于,所述的水為去離 子水。
8. -種權(quán)利要求1所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的制備方法,其特征在于,所述 的方法包括以下步驟: 步驟一:根據(jù)所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的各組成成分的質(zhì)量百分比,將所述 的占所述的有機(jī)硅消泡劑質(zhì)量〇. 1?〇. 2%的有機(jī)硅消泡劑、所述的分散潤(rùn)濕劑0. 3%? 〇. 7%、所述的顏填料10. 0%?25. 0%、所述的天然植物粉末10. 0%?25. 0%和占所述的 水質(zhì)量10. 5?20%的水于室溫下均勻混合,并研磨至40 μ m以下; 步驟二:在300?500rpm的攪拌轉(zhuǎn)速下加入剩余的有機(jī)硅消泡劑、所述的水玻璃、所述 的硅溶膠、所述的縮合磷酸鹽、所述的增稠劑以及剩余的水,混合均勻后得到所述的天然植 物新型無機(jī)環(huán)保涂料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的天然植物新型無機(jī)環(huán)保涂料的制備方法,其特征在于,所述 步驟二中,所述的縮合磷酸鹽與所述的水玻璃形成一層致密的漆膜。
【文檔編號(hào)】C09D1/04GK104098938SQ201410378084
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】林燕, 池鐘慷, 鄭巧玲, 何小敏, 胡祥順, 俞成鋼 申請(qǐng)人:上海三銀制漆有限公司
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