一種高強(qiáng)度無(wú)機(jī)涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及外墻涂料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度無(wú)機(jī)涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)機(jī)涂料是一種以無(wú)機(jī)材料為主要成膜物質(zhì)的涂料，是全無(wú)機(jī)礦物涂料的簡(jiǎn)稱(chēng)，廣泛用于建筑、繪畫(huà)等日常生活領(lǐng)域。在建筑工程中常用的涂料是堿金屬硅酸鹽水溶液和膠體二氧化硅的水分散液。用以上兩種成膜物，可制成硅酸鹽和硅溶膠(膠體二氧化硅)無(wú)機(jī)涂料，無(wú)機(jī)涂料是由無(wú)機(jī)聚合物和經(jīng)過(guò)分散活化的金屬、金屬氧化物納米材料、稀土超微粉體組成的無(wú)機(jī)聚合物涂料，能與鋼結(jié)構(gòu)表面鐵原子快速反應(yīng)，生成具有物理、化學(xué)雙重保護(hù)作用，通過(guò)化學(xué)鍵與基體牢固結(jié)合的無(wú)機(jī)聚合物防腐涂層，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，使用壽命長(zhǎng)，防腐性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，是符合環(huán)保要求的高科技換代產(chǎn)品。
[0003]但現(xiàn)有的無(wú)機(jī)涂料中，需要外加固化劑，漆膜才能達(dá)到較好的強(qiáng)度，否則漆膜強(qiáng)度差，在光滑的基材表面附著力不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度無(wú)機(jī)涂料，其具有在光滑基材表面強(qiáng)度高，附著力好的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種高強(qiáng)度無(wú)機(jī)涂料的制備方法，其具有使各組分混合性能好，得到的無(wú)機(jī)涂料在光滑基材表面強(qiáng)度高，附著力好的特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種高強(qiáng)度無(wú)機(jī)涂料，由以下重量份的原料組成:
羥乙基纖維素0.5-2份
流變劑1-3份
多功能助劑0.5-1.5份
消泡劑0.7-2.5份
分散劑2-4份
潤(rùn)濕劑0.5-1.5份
丙二醇1-2份
鈦白粉30-40份
重質(zhì)碳酸1丐65-80份
娃丙乳液25-35份
成膜助劑1_3份
硅酸鉀50-70份
增稠劑0.5-1.5份
偶聯(lián)劑3-5份水75-90份。
[0007]羥乙基纖維素是一種白色或淡黃色，無(wú)味、無(wú)毒的纖維狀或粉末狀固體，由堿性纖維素和環(huán)氧乙烷(或氯乙醇)經(jīng)醚化反應(yīng)制備，屬非離子型可溶纖維素醚類(lèi)，具有良好的增稠、懸浮、分散、乳化、粘合、成膜、保護(hù)水分和提供保護(hù)膠體等特性。本發(fā)明優(yōu)選使用亞什蘭250HBR產(chǎn)品或陶氏ER-30產(chǎn)品，粘度高，為1500-1900cps，增強(qiáng)涂料的增稠效果。所述丙二醇是指1,2-丙二醇或I，3-丙二醇。
[0008]能夠改善涂料流變性能的助劑稱(chēng)為流變改性劑，也稱(chēng)為流變劑。流變劑能夠改善涂料的穩(wěn)定性和涂裝性，提高涂膜質(zhì)量。本發(fā)明中的流變劑能有效防止涂料貯存過(guò)程中顏料或填料的沉淀，避免涂裝過(guò)程中涂料的濺落、流掛，改善涂膜的流平性能等。本發(fā)明優(yōu)選采用的流變劑為洛克伍德的987型號(hào)產(chǎn)品或廣州米龍化工的828型號(hào)產(chǎn)品。
[0009]所述流變劑也可采用下述方法制備得到，采用觸變潤(rùn)滑劑與3，3'-二己基含氧碳菁碘代物改性而成，改性方法為，將3 ,3, -二己基含氧碳菁碘代物溶解在乙醇中，然后噴霧在觸變潤(rùn)滑劑中，攪拌20min，升溫至70°C，繼續(xù)攪拌等待乙醇全部揮發(fā)，得到流變劑，所述觸變潤(rùn)滑劑與3,3'-二己基含氧碳菁碘代物的重量比為100:1，增強(qiáng)涂料的強(qiáng)度和附著力效果更佳。
[0010]多功能助劑亦俗稱(chēng)AMP-95，其是含有5%的水份-2-氨基-2-甲基-1-丙醇，本發(fā)明的無(wú)機(jī)涂料中添加多功能助劑，能提高涂料的分散性，降低分散劑的添加，也能提高涂料的光澤度，多功能助劑能賦予無(wú)機(jī)涂料極優(yōu)異的PH穩(wěn)定性。PH值的控制對(duì)無(wú)機(jī)涂料的調(diào)配是非常重要的，通過(guò)控制本發(fā)明的PH指使顏料得以充分分散、提高涂料系統(tǒng)中的穩(wěn)定性，降低對(duì)儲(chǔ)存載體的腐蝕性，并且提尚粘度的穩(wěn)定性，提尚無(wú)機(jī)涂料在光滑墻面上的附著力和強(qiáng)度，防止脫落。本發(fā)明的多功能助劑優(yōu)選使用安格斯的AMP-95，德謙的MA-95，得到的無(wú)機(jī)涂料的強(qiáng)度更高，附著力更強(qiáng)。
[0011]硅丙乳液是將含有不飽和鍵的有機(jī)硅單體與丙烯酸類(lèi)單體加入合適的助劑，通過(guò)核殼包覆聚合工藝聚合而成的乳液。結(jié)合了有機(jī)硅耐高溫性、耐候性、耐化學(xué)品性，疏水、表面能低不易污染性和丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的高保色性、柔韌性、附著性，添加到本發(fā)明的無(wú)機(jī)涂料中，提高本發(fā)明無(wú)機(jī)涂料的高耐候、高耐水、抗污染的特性。一般傳統(tǒng)的涂料采用的是無(wú)機(jī)樹(shù)脂，制備得到的涂料比較脆，容易裂開(kāi)脫落，本發(fā)明添加了硅丙乳液，能有效改善其脆性，提尚涂料的強(qiáng)度。
[0012]本發(fā)明中還添加了消泡劑，降低在制備過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡，分散劑能進(jìn)一步提高各組分的分散性，提高其均勻度，潤(rùn)濕劑的加入，能使固體物料更易被水浸濕，通過(guò)降低其表面張力或界面張力，使水能展開(kāi)在固體物料表面上，或透入其表面，而把固體物料潤(rùn)濕，提高涂料的均勻性和相互之間的反應(yīng)充分性。本發(fā)明優(yōu)選使用陶氏的BD-405型號(hào)潤(rùn)濕劑和科萊恩407CN型號(hào)的潤(rùn)濕劑，綜合性能較好。
[0013]丙二醇作為附加溶劑，能與水和有機(jī)溶劑混溶，具有一定的抗凍效果。
[0014]鈦白粉和重質(zhì)碳酸鈣作為主要的填料部分，重質(zhì)碳酸鈣，簡(jiǎn)稱(chēng)重鈣，是由天然碳酸鹽礦物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉狀無(wú)機(jī)填料，具有化學(xué)純度高、惰性大、不易化學(xué)反應(yīng)、熱穩(wěn)定性好、在400°C以下不會(huì)分解、白度高、吸油率低、折光率低、質(zhì)軟、干燥、不含結(jié)晶水、硬度低磨耗值小、無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭、分散性好等優(yōu)點(diǎn)。鈦白粉是常見(jiàn)的涂料填料，具有抗絮作用好，抗褪色作用突出、耐候性強(qiáng)的特性，兩者結(jié)合能使本發(fā)明的涂料強(qiáng)度高，附著性能強(qiáng)。
[ΟΟ?5]娃酸鐘能提尚本發(fā)明涂料中的粘結(jié)性能，提尚其在光滑墻面的附著力和強(qiáng)度。本發(fā)明的硅酸鉀優(yōu)選采用北京澳漢的六^工產(chǎn)品或江蘇國(guó)聯(lián)的GHSK。
[0016]本發(fā)明還添加了少量的增稠劑、偶聯(lián)劑、成膜助劑等多種添加劑，其劑量都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選添加的，配合上述的其他組分，得到的本發(fā)明的無(wú)機(jī)涂料具備高強(qiáng)度，附著性能強(qiáng)的特點(diǎn)，上述組分通過(guò)本發(fā)明的合理配伍，起到了相互影響、相互反應(yīng)的作用，性能優(yōu)異。
[0017]進(jìn)一步的，優(yōu)選的，一種高強(qiáng)度無(wú)機(jī)涂料，由以下重量份的原料組成:
羥乙基纖維素1-1.2份
流變劑1.5-2.5份
多功能助劑0.8-1.2份
分散劑2-3份
潤(rùn)濕劑0.5-1.5份
丙二醇1-2份
鈦白粉32-38份
重質(zhì)碳酸鈣65-75份
硅丙乳液30-32份
成膜助劑1_3份
消泡劑1-2份
硅酸鉀50-70份
增稠劑0.5-1.5份
偶聯(lián)劑3-5份
水80-90份。
[0018]涂料的綜合性能更加優(yōu)異，強(qiáng)度更高，附著力更好，無(wú)論應(yīng)用于何種墻面，其都能長(zhǎng)久保持高強(qiáng)度和強(qiáng)附著力的特性，應(yīng)用于外墻，更加具有很強(qiáng)的抗侯性、耐曬、防水和防腐蝕的優(yōu)異性能。
[0019]其中，所述分散劑為鈉鹽分散劑。
[0020]其中，所述增稠劑為聚氨酯增稠劑。
[0021 ]其中，所述多功能助劑選購(gòu)自安格斯的AMP-95或德謙MA-95。
[0022]其中，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)選使用道康寧的6121Z型號(hào)產(chǎn)品或澳漢的SC-066產(chǎn)品。
[0023]其中，所述羥乙基纖維素的粘度為30000cps。
[0024]其中，所述潤(rùn)濕劑選購(gòu)自陶氏的BD-405或科萊恩407CN。
[0025]進(jìn)一步的優(yōu)選的，所述消泡劑由礦物油消泡劑和有機(jī)硅類(lèi)消泡劑混合而成，所述礦物油消泡劑與有機(jī)硅類(lèi)消泡劑的混合重量比為1-3:0.4-2。
[0026]所述礦物油消泡劑與有機(jī)硅類(lèi)消泡劑的混合重量比為2:1。其消泡效果好，得到的涂料均勻度高。
[0027]—種高強(qiáng)度無(wú)機(jī)涂料的制備方法，包括以下步驟:
A、按重量份加入羥乙基纖維素、流變劑到水中，慢機(jī)以500-600r/min的速度攪拌5-8min，直到外觀無(wú)明顯粗顆粒。
[0028]B、加入多功能助劑使羥乙基纖維素完全溶解，然后加入消泡劑、鈉鹽分散劑、潤(rùn)濕劑和丙二醇繼續(xù)慢機(jī)攪拌均勻。
[0029]C、投入鈦白粉和重質(zhì)碳酸鈣，然后以1200-