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