專利名稱：水性有機-無機復合涂料及其制備方法
水性有機-無機復合涂料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及涂料領域，具為一種水性有機-無機復合涂料及其制備方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，人們對涂料種類需求逐漸增加，且更關注產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。針對水泥基混凝土的外墻及地下室，由于其墻體堿性強、濕度高及硬度要求高，普通乳膠漆施工后，易出現(xiàn)漆膜附著力差、硬度低、泛堿、長霉以及易剝落等弊病，不適合混凝土基面施工。目前，國內較少適合混凝土基面施工的涂料，因此開發(fā)一款漆膜附著力好、硬度高、耐水、耐堿、耐溫變、耐候性及環(huán)保性能優(yōu)異的涂料，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益將十分顯著， 具有廣闊的應用和發(fā)展前景。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種性能優(yōu)異且能夠節(jié)約能源的水性有機-無機復合涂料。本發(fā)明的另一目的是提供一種水性有機-無機復合涂料的制備方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是水性有機-無機復合涂料，由基料(水溶性成膜物質)、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份數(shù)的組分組成
A 硅酸鉀15-25
苯丙乳液10-20
B 穩(wěn)定劑0. 2-0. 5
C 助劑
分散劑0. 2-0. 5
消泡劑0. 3-0. 6
成膜助劑0. 2-0. 5防凍劑0.2-0.5 增稠劑0.1-0. 3 D 粉料
鈥白粉14-20
重鈣15-25
滑石粉5-10
水20-25。所述硅酸鉀可選用邢臺大洋化工有限公司生產(chǎn)的標號為DY-403或DY-404的產(chǎn)品，萊陽恒信化工有限公司的生產(chǎn)的標號為HXY205或HXY204的產(chǎn)品，或者江蘇國聯(lián)科技有 限公司出品的標號為GHSK的產(chǎn)品。所述苯丙乳液可選用巴斯夫股份公司出品的標號為EC0502凈味乳液或296D-S苯丙乳液，佛山市順德區(qū)巴德富實業(yè)有限公司出品的998A乳液。所述穩(wěn)定劑為季銨鹽類化合物，選用科萊恩化工(中國)有限公司出品的SPS。所述消泡劑為礦物油類消泡劑，選用日本諾普科助劑有限公司出品的SN-NXZ消泡劑。所述分散劑為聚羧酸鈉鹽類分散劑，選用美國陶氏化學公司出品的Orotan 快易分散劑。所述增稠劑為纖維素，優(yōu)選采用羥乙基纖維素類增稠劑，可以選用阿克蘇 諾貝爾公司生產(chǎn)的型號為HS30000的增稠劑，該增稠劑與體系相容穩(wěn)定性好，貯存后粘度穩(wěn)定。所述防凍劑采用乙二醇，可以選用廣州市晨豐化工有限公司生產(chǎn)的乙二醇。該防凍劑的防凍效率高，性價比高。所述成膜助劑采用2，2，4-三甲基-I，3-戊二醇-異丁酸酯，選用伊士曼化學公司生產(chǎn)的型號為TEXAN0L的成膜助劑。所述鈦白粉采用金紅石型，選用美國杜邦公司生產(chǎn)的型號為R-706的鈦白粉。所述重鈣采用800 1250目重鈣，可以選用瑞士歐米亞集團出品的型號為Omyacard 2 或 Omyacard 5 重 丐。所述滑石粉采用1000-1250目滑石粉，可選用合山化工(遼寧)有限公司生產(chǎn)的
滑石粉。一種水性有機-無機復合涂料的制備方法，其包括的步驟如下(I)預混合在分散缸中加入13 17份的水，然后再分別加入以上重量份數(shù)的穩(wěn)定劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、防凍劑以及增稠劑，充分攪拌混合形成膠狀的混合物，混合攪拌的轉速控制在300 500rpm ；(2)研磨分散在分散缸中加入上述重量份數(shù)的鈦白粉、重鈣、滑石粉，控制轉速在1500 2500rpm下打漿研磨20 25分鐘，至細度小于50um ；(3)添加成膜物質在分散缸中加入苯丙乳液后，攪拌速度控制在1000 1500rpm,攪拌均勻；再添加娃酸鉀,攪拌速度控制在1000 1500rpm,攪拌均勻；
(4)添加助劑在分散缸中依次加入余下的水，攪拌混合均勻，混合攪拌的轉速控制在800 1200rpm，即得水性有機-無機復合涂料。(5)包裝根據(jù)要求將涂料裝在不同體積的涂料罐中。本發(fā)明在涂料中使用了無機成膜物質硅酸鉀，其添加后涂料具有優(yōu)異的耐堿性，耐候性及耐熱性，耐熱溫度可達到500 600°C，且與無機基材有牢固的粘結力；具有調濕性、防結露性、漆膜硬度高。再者，因水玻璃硅酸鉀PH > 13，使涂料體系不具備細菌生長環(huán)境，無需添加防腐防霉劑，漆膜具有自防腐防霉功能，從而降低產(chǎn)品成本，具有優(yōu)異環(huán)保性能。另外，水玻璃硅酸鉀由于其固有的特性，作為涂料基料，同時具有一些缺點，例如耐水性差，涂膜硬而脆、無彈性、易開裂，且與有機材料的粘性不良，漆膜多孔，故防滲透性差。將合成樹脂乳液作為輔助成膜物質與硅酸鉀等無機基料復合使用，有機樹脂可以填充 在-Si-O-Si-網(wǎng)狀結構間隙中，屏蔽殘存的羥基，提高漆膜耐水性，合成樹脂具有較好的彈性，可以提高漆膜的抗開裂性能，且具有較好的柔韌性。合成樹脂涂膜致密，可提高漆膜抗?jié)B透性。無機硅酸鉀與苯丙乳液復合使用后，漆膜附著力好、硬度高、不開裂、耐水、耐堿、耐溫變、耐候性及環(huán)保性能優(yōu)異。同時，二者復合使用時，只有在電性能上相一致才能保證混合體系的穩(wěn)定性，否則將出現(xiàn)硅酸鉀的凝膠化和乳液的破乳而得不到穩(wěn)定的涂料。與現(xiàn)有技術對比，本發(fā)明有如下優(yōu)點漆膜硬度高，不開裂、耐候性優(yōu)，漆膜持久彌新，不添加防腐防霉劑，環(huán)保性能優(yōu)異，漆膜重涂周期長，可節(jié)約資源，另外，產(chǎn)品施工阻力極小，易上漆，極易推廣使用。其應用范圍廣泛，可適用于地下室、地下停車場、內墻以及外墻等涂裝。

圖I為本發(fā)明有機-無機復合涂料與現(xiàn)有普通有機涂料耐溫變性能比較對比圖(其中1-1為有機-無機復合涂料，1-2為現(xiàn)有普通有機涂料);圖2為本發(fā)明有機-無機復合涂料與現(xiàn)有普通有機涂料漆膜防霉性能比較(2-1為現(xiàn)有普通有機涂料，2-2為有機-無機復合涂料);圖3為本發(fā)明有機-無機復合涂料與現(xiàn)有復合涂料抗開裂性能比較(3-1為現(xiàn)有復合涂料，3-2為本發(fā)明有機-無機復合涂料)。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明雙邊超聲波焊機進行詳細的說明。實施例I水性有機-無機復合涂料，由基料(水溶性成膜物質)、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份的組分組成A 硅酸鉀15
苯丙乳液10
B穩(wěn)定劑0. 2 C 助劑
分散劑0. 2
消泡劑0.3
成膜助劑0.2
防凍劑0. 2
增稠劑0.1 D 粉料
鈥白粉14
重鈣15
滑石粉5
水20。實施例2水性有機-無機復合涂料，由基料(水溶性成膜物質)、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份的組分組成A 硅酸鉀25
苯丙乳液20
B穩(wěn)定劑0. 5 C 助劑
分散劑0. 5
消泡劑0.6
成膜助劑0.5
防凍劑0. 5
增稠劑0.3 D 粉料
鈥白粉20
重鈣25
滑石粉10
7jv25 0實施例3水性有機-無機復合涂料，由基料(水溶性成膜物質)、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份的組分組成
A 硅酸鉀18-22 苯丙乳液12-16
B 穩(wěn)定劑0. 3-0. 4
C 助劑
分散劑0. 3-0. 4
消泡劑0.4-0. 5
成膜助劑0. 3-0. 4
防凍劑0. 3-0. 4 增稠劑0.2-0. 3 D 粉料
鈥白粉16-18
重鈣18-22
滑石粉6-9
水22-23實施例4水性有機-無機復合涂料，由基料(水溶性成膜物質)、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份的組分組成
A 硅酸鉀18
苯丙乳液12
B穩(wěn)定劑0. 3 C 助劑
分散劑0. 3
消泡劑0.4
成膜助劑0.3
防凍劑0. 3
增稠劑0.2 D 粉料
鈥白粉16
重鈣18
滑石粉6
水22實施例5水性有機-無機復合涂料，由基料(水溶性成膜物質)、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份的組分組成
A 硅酸鉀22
苯丙乳液16
B穩(wěn)定劑0. 4 C 助劑
分散劑0. 4
消泡劑0.5
成膜助劑0.4
防凍劑0. 4
增稠劑0. 3 D 粉料
鈥白粉18
重鈣22
滑石粉9
水23。實施例6水性有機-無機復合涂料，由基料(水溶性成膜物質)、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份的組分組成
A 硅酸鉀20
苯丙乳液15
B穩(wěn)定劑0.4 C 助劑
分散劑0. 3
消泡劑0.4
成膜助劑0. 3
防凍劑0 3
增稠劑0.2 D 粉料
鈥白粉16
重鈣18
滑石粉8
水23。所述水性有機-無機復合涂料的制備方法，其包括的步驟如下(I)預混合在分散缸中加入13 17份的水，然后再分別加入以上重量份數(shù)的穩(wěn)定劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、防凍劑以及增稠劑，充分攪拌混合形成膠狀的混合物，混合攪拌的轉速控制在300 500rpm ；(2)研磨分散在分散缸中加入上述重量份數(shù)的鈦白粉、重鈣、滑石粉，控制轉速在1500 2500rpm下打漿研磨20 25分鐘，至細度小于50um ；(3)添加成膜物質在分散缸中加入苯丙乳液后，攪拌速度控制在1000 1500rpm,攪拌均勻；再添加娃酸鉀,攪拌速度控制在1000 1500rpm,攪拌均勻；(4)添加助劑在分散缸中依次加入余下的水，攪拌混合均勻，混合攪拌的轉速控制在800 1200rpm，即得水性有機-無機復合涂料。(5)包裝根據(jù)要求將涂料裝在不同體積的涂料罐中。以上所述的硅酸鉀，可優(yōu)選用邢臺大洋化工有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品標號為DY-403和DY-404，萊陽恒信化工有限公司的生產(chǎn)的HXY205、HXY204,或者江蘇國聯(lián)科技有限公司出品的GHSK。所述苯丙乳液，可優(yōu)選用巴斯夫股份公司出品的EC0502、296D-S乳液，佛山市順德區(qū)巴德富實業(yè)有限公司出品的998A乳液。所述穩(wěn)定劑為季銨鹽類化合物，選用科萊恩化工(中國)有限公司出品的SPS。所述消泡劑為礦物油類消泡劑，選用日本諾普科助劑有限公司出品的NXZ消泡劑。所述分散劑為聚羧酸鈉鹽類分散劑，選用美國陶氏化學公司出品的Orotan 快易分散劑。所述增稠劑為纖維素，優(yōu)選采用羥乙基纖維素類增稠劑，可以選用阿克蘇 諾貝爾公司生產(chǎn)的型號為HS30000的增稠劑，該增稠劑與體系相容穩(wěn)定性好，貯存后粘度穩(wěn)定。所述防凍劑采用乙二醇，可以選用廣州市晨豐化工有限公司生產(chǎn)的乙二醇。該防凍劑的防凍效率高，性價比高。所述成膜助劑采用2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇-異丁酸酯，選用伊士曼化學公司生產(chǎn)的型號為TEXAN0L的成膜助劑。所述鈦白粉采用金紅石型，選用美國杜邦公司生產(chǎn)的型號為R-706的鈦白粉。所述重鈣采用800 1250目重隹丐，可以選用瑞士歐米亞集團出品的型號為Omyacard 2或Omyacard 5重I丐。所述滑石粉采用1000-1250目滑石粉，可選用合山化工(遼寧)有限公司生產(chǎn)的滑石粉。產(chǎn)品性能測試 產(chǎn)品性能測試按照國標JG/T26-2002外墻無機建筑涂料規(guī)定的標準進行，測試結果如下表所示

權利要求
1.水性有機-無機復合涂料，其特征在于，由如下重量份的組分組成A 硅酸鉀15-25苯丙乳液10-20B 穩(wěn)定劑O. 2-0. 5 C 助劑分散劑O. 2-0. 5消泡劑O. 3-O. 6 成膜助劑O. 2-0. 5防凍劑O. 2-0. 5增稠劑O. 1-0 3 D 粉料欽白粉14-20重鈣15-25滑石粉5-10水20-25。
2.根據(jù)權利要求I所述的水性有機-無機復合涂料，其特征在于，所述硅酸鉀選用邢臺大洋化工有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，標號為DY-403或DY-404 ;萊陽恒信化工有限公司的生產(chǎn)的HXY205或HXY204 ;或者江蘇國聯(lián)科技有限公司出品的GHSK。
3.根據(jù)權利要求I所述的水性有機-無機復合涂料，其特征在于，所述苯丙乳液選用巴斯夫股份公司出品的EC0502或296D-S乳液，或者佛山市順德區(qū)巴德富實業(yè)有限公司出品的998A乳液。
4.根據(jù)權利要求I所述的水性有機-無機復合涂料，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為季銨鹽類化合物，選用科萊恩化工(中國)有限公司出品的SPS。
5.根據(jù)權利要求I所述的水性有機-無機復合涂料，其特征在于，所述消泡劑為礦物油類消泡劑，選用日本諾普科助劑有限公司出品的NXZ消泡劑。
6.根據(jù)權利要求I所述的水性有機-無機復合涂料，其特征在于，所述分散劑為聚羧酸鈉鹽類分散劑，選用美國陶氏化學公司出品的Orotan 快易分散劑。
7.根據(jù)權利要求I所述的水性有機-無機復合涂料，其特征在于，所述增稠劑采用羥乙基纖維素類增稠劑，選用阿克蘇·諾貝爾公司生產(chǎn)的型號為HS30000的增稠劑。
8.根據(jù)權利要求I所述的水性有機-無機復合涂料，其特征在于，所述成膜助劑采用2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇-異丁酸酯。
9.根據(jù)權利要求1-8任一所述的水性有機-無機復合涂料的制備方法，其特征在于，其包括的步驟如下(1)預混合在分散缸中加入13 17份的水，然后再分別加入以上重量份數(shù)的穩(wěn)定齊U、分散劑、消泡劑、成膜助劑、防凍劑以及增稠劑，充分攪拌混合形成膠狀的混合物； (2)研磨分散在分散缸中加入上述重量份數(shù)的鈦白粉、重鈣、滑石粉，打漿研磨至細度小于50um ； (3)添加成膜物質在分散缸中加入苯丙乳液后，攪拌均勻；再添加硅酸鉀，攪拌均勻； (4)添加助劑在分散缸中依次加入余下的水及，攪拌混合均勻。
10.根據(jù)權利要求9任一所述的水性有機-無機復合涂料的制備方法，其特征在于，所述(I)步驟中，混合攪拌的轉速控制在300 500rpm ； (2)步驟中，打漿研磨的轉速在1500 2500rpm，時間為20 25分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開一種水性有機-無機復合涂料，由基料水溶性成膜物質、顏料、填料、助劑和水等組分組成，其具體由如下重量份的組分組成硅酸鉀15-25、苯丙乳液10-20、穩(wěn)定劑0.2-0.5、分散劑0.2-0.5、消泡劑0.3-0.6、成膜助劑0.2-0.5、防凍劑0.2-0.5、增稠劑0.1-0.3、鈦白粉14-20、重鈣15-25、滑石粉5-10、水20-25。本發(fā)明有如下優(yōu)點漆膜硬度高，不開裂、耐候性優(yōu)，漆膜持久彌新，不添加防腐防霉劑，環(huán)保性能優(yōu)異，漆膜重涂周期長，可節(jié)約資源，另外，產(chǎn)品施工阻力極小，易上漆，極易推廣使用。其應用范圍廣泛，可適用于地下室、地下停車場、內墻、外墻涂裝。
文檔編號C09D7/12GK102731052SQ20121018899
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者吳銀萍, 張旭, 王代民 申請人:嘉寶莉化工集團股份有限公司