專利名稱：裝飾用水溶性涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涂料，特別是涉及水溶性的耐水洗、耐磨擦涂料。
一般建筑裝飾涂料，在70年代前主要是大白漿等刷漿材料配成的水溶性涂料。進入70年代后，由于新材料、新工藝的不斷產(chǎn)生和發(fā)展，使裝飾涂料的配方和生產(chǎn)工藝都有新的發(fā)展，特別是近十年來國內(nèi)相繼推出了仿瓷、鋼化、丙烯酸系列涂料，以及由國外引進了裝飾性能較好的多彩涂料。但是，由于仿瓷、鋼化等涂料多多少少都含有游離醛，對人的眼睛有一定的刺激性，因此增加了裝飾面施工的難度和周期，并且其耐水性和耐擦洗性能較差，特別是裝飾效果，都存在著不盡人意及裝飾效果單調(diào)的缺憾。而防水性好的丙苯系列和丙烯酸系列涂料，雖然是水溶性涂料，但涂刷后要在裝飾面上形成一層防水膜，使其透氣性差，如施工時裝飾底面處理質(zhì)量不好或底面滲水，則造成裝飾面質(zhì)量難以保證，無形中增加了裝飾成本。
本發(fā)明的目的是提供一種具有附著力強、耐水洗、耐磨擦、透氣性好的水溶性涂料的基料配方。
本發(fā)明的另一目的是提供該水溶性涂料的制備方法。
本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)發(fā)明目的；選用有機成膜物質(zhì)，運用互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用多種材料共混工藝，對涂料生產(chǎn)設(shè)備進行了改進和簡化。制得的涂料由于在涂刷后在裝飾面可形成網(wǎng)狀膜，不隔絕被裝飾底面和空氣的聯(lián)系，從而具有較好的透氣性，而涂料本身的配比使其具有附著力強、耐水洗、耐磨擦，由于加入了尿素，使其在特定的溫度下進行對甲醛的充分的轉(zhuǎn)化，可有效的減少涂料中的揮發(fā)性物質(zhì)(游離醛)，減輕了涂料在施工中的毒副和刺激作用，是一種對人和環(huán)境無毒害、無污染的新型水溶性涂料。
本發(fā)明涂料是由聚乙烯醇(PVA)、鹽酸、甲醛、尿素、苛性鈉、聚丙烯酰胺、IV增稠劑、SPA-102消泡劑、甲基丙烯酸甲酯、乙二醇和水組成。即采用聚乙烯醇為主要成膜物質(zhì)，在一定的溫度和攪拌的條件下使其完全融化在水中，用鹽酸調(diào)整溶液的PH值為強酸性，再放入甲醛使其與聚乙烯醇進行縮合反應，再加入尿素對溶液中的游離醛進行氨基化處理，加入甲基丙烯酸甲酯對涂料溶液增塑處理，加入苛性鈉使溶液的PH值為中性偏堿，加入一定量的增稠劑和消泡劑，可去除影響施工時裝飾面質(zhì)量的因素，再增強溶液粘度的聚丙烯酰胺(應在加入前用水先溶解)，最后加入助膜劑乙二醇經(jīng)篩網(wǎng)過濾，即生產(chǎn)出涂料的基料。用5％的在涂刷了本涂料的施工面上噴涂或滾刷硼砂水溶液，可促使涂膜形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明涂料的基料配方如下 (用重量百分含量，％)聚乙烯醇(PVA) 5-15甲醛(36％) 1-10尿素1-10甲基丙烯酸甲酯 0.01-0.05聚丙烯酰胺 0.01-0.05IV增稠劑0.5-2.5SPA-102消泡劑 0.01-0.1乙二醇 1.0-3.0水 余量本發(fā)明涂料的配方的優(yōu)選配比范圍是(用重量百分含量，％)聚乙烯醇(PVA) 9-12甲醛(36％) 3-5尿素3-5.5甲基丙烯酸甲酯 0.03-0.04聚丙烯酰胺 0.01-0.03IV增稠劑1-1.5SPA-102消泡劑 0.03-0.06乙二醇 1.5-2.5水 余量本發(fā)明涂料著色顏料采用一般水性普通涂料色漿，也可選用反光效果較好的云母鈦珠光系列顏料，可在涂料的基料中可加入調(diào)色顏料或10-20％珠光粉。
本發(fā)明涂料的制備方法如下選用夾層加熱攪拌鍋，將一定量的水加入鍋中，啟動攪拌機并加熱水，當水的溫度升至80℃以上時開始加入聚乙烯醇(PVA)，繼續(xù)升溫到99℃(即水的沸點以下)，保溫直到全部PVA完全融化在水中為止，然后降溫至85℃-90℃，再加一定量的酸，調(diào)整溶液的PH值調(diào)整在1-2之間時，放入甲醛，與聚乙烯醇進行縮合反應約20分鐘，再加入尿素，并快速降溫(降溫方式可用向鍋的夾層中注入冷水的方式解決)至45-50℃時，再加入增塑劑甲基丙烯酸甲酯，攪拌均勻后，再在高速攪拌下加入苛性鈉溶液，調(diào)節(jié)PH值在7-8之間，然后分別在攪拌的情況下加入IV增稠劑、SPA-102消泡劑和溶解的聚丙烯酰胺溶液，最后加入乙二醇攪拌均勻后經(jīng)篩網(wǎng)過濾，即本發(fā)明涂料的白色基料生產(chǎn)結(jié)束。
取定量的基料放入攪拌鍋中，啟動攪拌機，加入顏料或/和絲狀或花紋狀相應數(shù)量的珠光粉，攪拌均勻后，即生產(chǎn)完畢彩色涂料。
本發(fā)明涂料的主要技術(shù)指標如下光澤度(60°) 95.4硬度 0.56遮蓋力(白色，克/平方米) 140附著力(級)1實干時間(按JG/T3003-93標準) 3小時耐濕擦性(按JG/T3003-93標準) 大于2500次耐堿性(25℃) 48小時不起泡、不掉粉、無失光、變色固含量(％) 29不揮發(fā)性物質(zhì)含量(％) 24容器中狀態(tài) 攪拌混合后無硬塊，呈均勻狀態(tài)施工性 噴涂無困難為了使本發(fā)明涂料即能達到產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量要求，又使原材料易得，價格低廉，成膜物聚乙烯醇(PVA)選用工業(yè)級，要求用17-99，即CDP1700、皂化度99％；甲醛使用工業(yè)級，含36％以上透明，不含機械雜質(zhì)等；尿素選用普通農(nóng)用；鹽酸為工業(yè)級，無色或微黃色；苛性鈉工業(yè)級，白色或微黃色片狀；聚丙烯酰胺要求使用粉末狀，白色產(chǎn)品；IV增稠劑要求使用工業(yè)級，無色或微黃色的半透明液態(tài)材料；SPA-102消泡劑由于屬新材料，為了保證涂料的質(zhì)量及施工效果，選用江蘇無錫化工研究所生產(chǎn)的，以；乙二醇采用工業(yè)級；甲基丙烯酸甲酯要求工業(yè)級，透明液體狀材料。
本發(fā)明涂料的施工要求被施工面光滑平整，不平及有缺陷之處要求用膩子或砂布進行處理。根據(jù)被施工面的吸水強度，可適當進行防吸水處理，如吸水性很強，可用107膠進行封底處理，否則即不需要此工藝。
使用時，先用乳膠漆把整個墻面均勻地噴涂一遍，干燥后打磨平整，并再次修整存在的缺點。此工藝需首先在裝飾面上均勻地噴涂乳膠漆，而后噴涂本發(fā)明涂料，否則將影響本產(chǎn)生的光滑度和反光效果。在被涂刷本發(fā)明涂料的施工面干燥后，用5％的硼砂水溶液均勻地噴涂或滾刷一遍，干燥后即本產(chǎn)品的施工程序結(jié)束。促使涂膜形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
用以下實施例對本發(fā)明的產(chǎn)品和制備方法作進一步說明實施例1將80公斤的水加入夾層攪拌鍋中，當水的溫度升至80℃以上時啟動攪拌機，邊攪拌邊升溫邊加入9.0公斤聚乙烯醇，在溫度升至99℃時，保溫至聚乙烯醇完全融化，然后降溫至90℃，加入鹽酸十溶液的PH值在1.5，再放入3.0公斤含36％的甲醛溶液，進行反應20分鐘再加入3.0公斤的尿素，用向夾層中注入冷水的方式將溶液快速降溫至45℃，再加入0.03公斤的甲基丙烯酸甲酯，攪拌均勻后，再在高速攪拌的情況下加入苛性鈉調(diào)整溶液在PH值為7.5，邊攪拌邊加入1.0公斤IV增稠劑、0.03公斤SPA-102消泡劑和0.01公斤聚丙烯酰胺溶液，最后加入1.0公斤的乙二醇，攪拌均勻后經(jīng)80目的篩網(wǎng)過濾，即得到本發(fā)明涂料的白色基料。在其溶液中無硬塊，呈均勻狀態(tài)，固含量29％，含不揮發(fā)性物質(zhì)含量24％，用于施工噴涂時無困難，噴涂后裝飾面的硬度為0.56、遮蓋力為140克/平方米，附著力為1級，實干時間3小時，耐濕擦性大于2500次，耐堿性在48小時不起泡、不掉粉、無失光、變色，耐濕擦性2500次以上，無毒副和刺激作用。
實施例2將90公斤的水加入夾層鍋中，升溫至85℃時加入15公斤的PVA，繼續(xù)升溫到99℃，保溫到PVA完全融化為止，略降溫后加入1公斤鹽酸，再放入5.0公斤甲醛20分鐘左右時加入5.0公斤尿素，并快速降溫至45℃時，再加入0.05的甲基丙烯酸甲酯，邊攪拌邊加入0.1公斤的苛性鈉溶液，然后分別在攪拌的情況下加入1.5公斤的IV增稠劑、0.08公斤SPA-102消泡劑、0.04公斤溶解的聚丙烯酰胺，最后加入3.0公斤的乙二醇，攪拌均勻后經(jīng)80目的篩網(wǎng)過濾后，再加入120-200目的珠光銀白云母粉20公斤，本發(fā)明涂料的彩絲涂料生產(chǎn)結(jié)束。在其溶液呈均勻狀態(tài)，噴涂時無困難，裝面的硬度為0.56、遮蓋力為130克/平方米，附著力為1級，實干時間3小時，耐濕擦性大于2500次，耐堿性在48小時不起泡、不掉粉、無失光、變色，耐濕擦性2500次以上，無毒副和刺激作用。
實施例3將如下配比的原料聚乙烯醇(PVA)5公斤、甲醛(36％)2公斤、尿素2.5公斤、鹽酸0.3公斤、苛性鈉0.05公斤、甲基丙烯酸甲酯0.02公斤、聚丙烯酰胺0.01公斤、IV增稠劑1公斤、SPA-102消泡劑0.01公斤、乙二醇1.0公斤、水85公斤、珠光粉10公斤。按照實施例2的方法制作出彩絲涂料產(chǎn)品。在其溶液中無硬塊，呈均勻狀態(tài)，固含量29％，含不揮發(fā)性物質(zhì)含量24％，用于施工噴涂時無困難，噴涂后裝飾面的硬度為0.56、遮蓋力為140克/平方米，附著力為1級，實干時間3小時，耐濕擦性大于2500次，耐堿性在48小時不起泡、不掉粉、無失光、變色，無毒副和刺激作用。
實施例4 彩絲涂料將原料按聚乙烯醇(PVA)12公斤、甲醛(36％)5公斤、尿素5.5公斤、甲基丙烯酸甲酯0.03公斤、聚丙烯酰胺0.03公斤、IV增稠劑1公斤、SPA-102消泡劑0.01公斤、乙二醇1.5公斤、水75公斤、300目以上的珠光粉13公斤。按照實施例2的方法制作出彩絲涂料產(chǎn)品。其產(chǎn)品符合技術(shù)指標要求。
實施例5 白色涂料將原料按聚乙烯醇(PVA)12公斤、甲醛(36％)3.5公斤、尿素6.5公斤、甲基丙烯酸甲酯0.03公斤、聚丙烯酰胺0.04公斤、IV增稠劑2公斤、SPA-102消泡劑0.06公斤、乙二醇1.5公斤、水85公斤。按照實施例1的方法制作出涂料產(chǎn)品。其產(chǎn)品符合技術(shù)指標要求。
由于本發(fā)明涂料在涂刷后在裝飾面形成網(wǎng)狀膜具有附著力強、耐水洗、耐磨擦、可有效的減少涂料中的揮發(fā)性物質(zhì)無毒副和刺激作用，由于其施工簡便，技術(shù)容易掌握，且裝飾花樣繁多，價格低廉，無毒、無污染。
權(quán)利要求
1.一種裝飾用水溶性涂料，其特征在于涂料的配方(重量百分含量，％)聚乙烯醇(PVA)5-15、甲醛(36％)1-5、尿素1-8、甲基丙烯酸甲酯0.01-0.05、聚丙烯酰胺0.01-0.05、IV增稠劑1-2、SPA-102消泡劑0.01-0.06、乙二醇1.0-3.0、余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性涂料，其特征在于涂料的優(yōu)選配比(％)聚乙烯醇9-12、甲醛(36％)3-5、尿素3-5.5、甲基丙烯酸甲酯0.03-0.04、聚丙烯酰胺0.01-0.03、IV增稠劑1-1.5、SPA-102消泡劑0.03-0.06、乙二醇1.5-2.5、水余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝飾用水溶性涂料，其特征在于在涂料中可加入10-20％珠光粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝飾用水溶性涂料的制備方法，其特征在于(1)水加入鍋中并加熱，當水的溫度在80℃以上時開始加入聚乙烯醇，繼續(xù)升溫到99℃保溫直到全部PVA完全融化在水中，然后略降溫至85℃-90℃；(2)放入甲醛，與聚乙烯醇進行縮合反應約20分鐘；(3)加入尿素，并快速降溫，在溶液40-50℃時，再加入增塑劑甲基丙烯酸甲酯；(4)加入IV增稠劑、SPA-102消泡劑和聚丙烯酰胺溶液；(5)加入乙二醇攪拌均勻后經(jīng)篩網(wǎng)過濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水溶性涂料的制備方法，其特征在于所說的鍋是夾層攪拌鍋。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的水溶性涂料的制備方法，其特征在于降溫是向鍋的夾層中注入冷水的方式解決。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于制備過程是在不斷的攪拌下進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水溶性涂料的制備方法，其特征在于聚丙烯酰胺在加入溶液前應先用水溶解。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水溶性涂料的制備方法，其特征在于(1)在加入甲醛前應加入鹽酸，調(diào)整溶液的PH值調(diào)整在1-2之間；(2)加入增塑劑后，在高速攪拌下加入苛性鈉溶液，調(diào)節(jié)PH值在7-8之間。
全文摘要
本發(fā)明是一種裝飾用水溶性涂料及其制備方法,選用聚乙烯醇為主要成膜物質(zhì),加入甲醛進行縮合反應,運用互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù),采用多種材料在一定的溫度條件下的共混工藝制得的涂料,由于涂刷后該涂料在裝飾面可形成網(wǎng)狀膜,從而涂料層具有較好的透氣性,網(wǎng)狀膜具有附著力強、耐水洗、耐摩擦、可有效的減少涂料中的揮發(fā)性物質(zhì)無毒副和刺激作用,由于其施工簡便,技術(shù)容易掌握,且裝飾花樣繁多,價格低廉,無毒、無污染。
文檔編號C09D129/14GK1258705SQ9812217
公開日2000年7月5日 申請日期1998年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月29日
發(fā)明者孔祥偉 申請人:山東現(xiàn)代科技實業(yè)發(fā)展公司