有機-無機復(fù)合型涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑用涂料，特別涉及一種有機-無機復(fù)合型涂料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機系建筑涂料根據(jù)其所使用的分散介質(zhì)不同.可分為溶劑型涂料和水性涂料 (包括水溶性涂料、乳液型涂料）。其中以水為溶劑的這類涂料因其健康環(huán)保、施工方便，最 為消費者普遍選用，它是以樹脂材料為基料的有被稱為有機水性乳液型或水溶液型涂料。 例如聚醋酸乙烯乳液、聚苯乙烯丙烯酸乳液、純聚丙烯酸乳液和氯偏乳液等。
[0003] 無機系建筑涂料主要是無機高分子涂料，包括水溶性硅酸鹽系（堿金屬硅酸鹽）、 硅溶膠系和有機硅及無機聚合物系等。目前應(yīng)用最多的是堿金屬硅酸鹽系的硅酸鉀，硅酸 鈉和硅溶膠系無機涂料。
[0004] 然而無論是有機水性乳液型涂料還是無機高分子涂料性能上都存在一定的弊端， 如有機水性乳液型涂料由于它在制備工藝中使用的大量的有機累樹脂材料作為基料，自然 無法避免有機材料易老化、耐沾污型差、耐熱性差以及易發(fā)霉變腐等缺陷；而以無機高分子 材料為基料的無機型涂料卻可以避免有機水性乳液涂料的性能缺陷，它具有低VOC、耐老 化、防火防霉、耐高溫、透氣耐水性優(yōu)良、耐沾污性好，但是該類涂料也存在自身成膜后發(fā)硬 變脆的性能弊端。那么如何解決兩類涂料性能不足，發(fā)揮各自涂料性能的優(yōu)勢成為亟待解 決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種有機-無機復(fù)合型涂 料及其制備方法，本發(fā)明制備的有機-無機復(fù)合型涂料不僅具備優(yōu)異的柔軟性，而且具有 耐水、耐堿及耐沾污性能。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種有機-無機復(fù)合型涂料，由以下組分和重量份數(shù)比配 制而成：
[0007] 水 10-23份
[0008] 分散劑 0. 1-0. 5份 消泡劑 0. 2-0. 5份 欽丨'丨粉 10-20份 填料 33-40份 乳液 10-18份 水玻璃 12-20份 防凍劑 0.3-1份 增稠劑 0.2-0. 5份；
[0009] 所述填料為重鈣、重晶石、水洗土中的一種或者它們的任意組合；所述乳液為苯乙 烯-丙烯酸共聚物，玻璃化溫度< 3°C。
[0010] 進一步優(yōu)化方案為：所述分散劑為潤濕分散劑，所述潤濕分散劑優(yōu)選為深圳市永 誠達科技有限公司TB031聚丙烯酸胺。所述消泡劑為礦物油消泡劑或者二氧化硅改性消泡 劑。
[0011] 進一步優(yōu)化方案為：所述鈦白粉優(yōu)選為杜邦生產(chǎn)的R706型鈦白粉。所述水玻璃為 水溶性硅酸鉀鹽，無毒、無味、PH > 10。所述水玻璃優(yōu)選為邢臺大洋化工有限公司的硅酸鉀 鹽。
[0012] 進一步優(yōu)化方案為：所述防凍劑為乙二醇或者丙二醇。
[0013] 進一步優(yōu)化方案為：所述增稠劑為纖維素類增稠劑、堿溶脹型增稠劑、聚氨酯增稠 劑中的一種或者它們的任意組合。
[0014] 進一步優(yōu)化方案為：所述纖維素類增稠劑為羥乙基纖維素或者羥丙基甲基纖維 素。所述纖維素增稠劑優(yōu)選為三星化學(xué)公司生產(chǎn)的羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素；
[0015] 上述有機-無機復(fù)合型涂料的制備方法，其特征在于：它包括如下的步驟：
[0016] (1)、將水和增稠劑混合后，在300-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散3-5分鐘；
[0017] (2)、在300-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入消泡劑和分散劑，然后在800-1200 轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散2-4分鐘；
[0018] (3)、接著在800-1200轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入鈦白粉和填料，然后在 1800-2200轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散18-22分鐘；
[0019] (4)、在400-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下加入乳液和防凍劑，然后在400-600轉(zhuǎn)/分鐘速 度下分散2-4分鐘；
[0020] (5)、在400-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入水玻璃，然后在800-1000轉(zhuǎn)/分鐘 速度下分散4-6分鐘至混合液體均勻。
[0021] 本發(fā)明制備的有機-無機復(fù)合型涂料具有如下優(yōu)點：采用本發(fā)明所述的組分及配 比結(jié)合制備的有機-無機復(fù)合型涂料不僅具備優(yōu)異的柔軟性，而且具有耐水、耐堿及耐沾 污性能。
[0022] 本發(fā)明有機-無機復(fù)合型涂料與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：本發(fā)明無毒無 味，安全環(huán)保。所制備的復(fù)合涂料主要是將兩類涂料在品種上的復(fù)合，即把水性有機聚苯 乙烯丙烯酸樹脂與水溶性硅酸鉀鹽等配制成混合液或分散液作為基料，再添加二氧化鈦、 重鈣等顏填料而制備成涂料。這類復(fù)合涂料中一方面含有的無機水溶性硅酸鉀鹽，使得涂 料的酸堿成份更偏向強堿性環(huán)境，PH大于10,而這種環(huán)境下細(xì)菌、霉菌無法生長存活，并 且涂料中的無機材料也具有剛性大、不燃燒、耐高溫、耐戶外惡劣環(huán)境的老化及一定硬度的 漆膜下優(yōu)異耐沾污性能；另一方面所含有的有機聚合物或者樹脂成份，該有機成份由于自 身合成時采用了玻璃化溫度較低（_20°C?-70°C)的軟單體和硬單體聚合而成，軟單體如 丙烯酸乙酯（_22°C )、丙烯酸丁酯（_55°C )、丙烯酸異辛酯（_70°C )，硬單體如丙烯酸甲酯 (8°C)、醋酸乙烯酯（22°C)、苯乙烯（80°C)、丙烯腈（97°C)、甲基丙烯酸甲酯（105°C)、丙 烯酰胺（165°C )，使得有機聚合物相比無機材料具有一定的柔軟性，這就可以有效改善硅 酸鉀鹽無機材料在成膜后發(fā)硬變脆和涂膜由于硬度高、基材開裂等因素而造成的脆斷開裂 弊端。當(dāng)涂刷在基材后包括鈦白粉、填料以及乳液、水溶性硅酸加鹽在內(nèi)的漆膜組成，由于 具備優(yōu)異的有機乳液型涂料的柔軟性能又兼?zhèn)錈o機涂料耐老化、耐污染等性能，均會對基 材起到高效的裝飾和保護功能。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合具體實施例來對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明。
[0024] (一）【具體實施方式】如下：
[0025] 一種有機-無機復(fù)合型涂料，由以下組分和重量份數(shù)比配制而成：
[0026] 水 10-23份 分散劑 0. 1-0. 5份 消泡劑 〇. 2-0. 5份 鈦Ι?粉 10-20份 填料 33-40份
[0027] 乳液 10-18份 水玻璃 12-20份 防凍劑 0. 3-1份 增稠劑 0. 2-0. 5份。
[0028] 一種有機-無機復(fù)合型涂料的制備方法，它包括如下的步驟：
[0029] (1)、將水和增稠劑混合后，在300-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散3-5分鐘；
[0030] (2)、在300-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入消泡劑和分散劑，然后在800-1200 轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散2-4分鐘；
[0031] (3)、接著在800-1200轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入鈦白粉和填料，然后在 1800-2200轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散18-22分鐘；
[0032] (4)、在400-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下加入乳液和防凍劑，然后在400-600轉(zhuǎn)/分鐘速 度下分散2-4分鐘；
[0033] (5)、在400-600轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入水玻璃，然后在800-1000轉(zhuǎn)/分鐘 速度下分散4-6分鐘至混合液體均勻。
[0034] 上述組分中所述填料為重鈣、重晶石、水洗土中的一種或者它們的任意組合，所述 重鈣優(yōu)選為廣福建材（蕉嶺）精化有限公司生產(chǎn)的700目重質(zhì)碳酸鈣，所述重晶石優(yōu)選為 江西廣源化工生產(chǎn)的GY-2500型超細(xì)硫酸鋇；所述水洗土優(yōu)選為廣東惠云生產(chǎn)的TSP-86型 水洗土；所述乳液為苯乙烯-丙烯酸共聚物，玻璃化溫度< 3°C。所述分散劑為潤濕分散劑， 所述潤濕分散劑優(yōu)選為深圳市永誠達科技有限公司TB031聚丙烯酸胺。所述消泡劑為礦物 油消泡劑或者二氧化硅改性消泡劑。所述鈦白粉優(yōu)選為杜邦生產(chǎn)的R706型鈦白粉。所述 水玻璃優(yōu)選為邢臺大洋化工有限公司的硅酸鉀鹽。所述防凍劑為乙二醇或者丙二醇。所述 增稠劑為纖維素類增稠劑、堿溶脹型增稠劑、聚氨酯增稠劑中的一種或者它們的任意組合。 所述纖維素增稠劑優(yōu)選為三星化學(xué)公司生產(chǎn)的羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素。所述每 種組分也可采用同類其它型號產(chǎn)品。采用本發(fā)明所述的組分及配比結(jié)合制備的有機-無機 復(fù)合型涂料不僅具備優(yōu)異的柔軟性，而且具有耐水、耐堿及耐沾污性能。
[0035] (二）實施例如下：
[0036] 實施例1 :一種有機-無機復(fù)合型涂料，由以下組分和重量份數(shù)比配制而成：
[0037] 水 1 6份 潤濕分散劑 〇. 2份
[0038] 礦物油消泡劑 0. 3份 鈦白粉 15份 重鈣 31份 重晶石 3. 7份 水冼上 4份 乳液 12份 水玻璃 17份 防凍劑 0. 3份 羥乙基纖維素 0.3份 聚氨酯増稠劑 〇. 2份。
[0039] -種有機-無機復(fù)合型涂料的制備方法，它包括如下的步驟：
[0040] (1)、將水16份和羥乙基纖維素 0. 3份混合后，在500轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散4分 鐘；
[0041] (2)、在500轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入礦物油消泡劑0. 3份和潤濕分散劑0. 2 份，然后在1000轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散3分鐘；
[0042] (3)、接著在1000轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入鈦白粉15份、重鈣31份、重晶石 3. 7份和水洗土 4份，然后在2000轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散20分鐘；
[0043] (4)、在500轉(zhuǎn)/分鐘速度下加入乳液12份和防凍劑0. 3份，然后在500轉(zhuǎn)/分鐘 速度下分散3分鐘；
[0044] (5)、在500轉(zhuǎn)/分鐘速度下邊分散邊加入水玻璃17份和聚氨酯增稠劑0. 2份，然 后在900轉(zhuǎn)/分鐘速度下分散5分鐘至混合液體均勻。
[0045] 上述組分中所述重鈣為廣福建材（蕉嶺）精化有限公司生產(chǎn)的700目重質(zhì)碳酸 鈣，所述重晶石為江西廣源化工生產(chǎn)的GY-2500型超細(xì)硫酸鋇；所述水洗土為廣東惠云生 產(chǎn)的TSP-86型水洗土；所述乳液為苯乙烯-丙烯酸共聚物，玻璃化溫度< 3°C。所述所述 潤濕分散劑優(yōu)選為深圳市永誠達科技有限公司TB031聚丙烯酸胺。所述消泡劑為礦物油消 泡劑。所述鈦白粉為杜邦生產(chǎn)的R706型鈦白粉。所述水玻璃為邢臺大洋化工有限公司的 硅酸鉀鹽。所述防凍劑為乙二醇。所述增稠劑為纖維素類增稠劑和聚氨酯增稠劑。所述纖 維素增稠劑為三星化學(xué)公司生產(chǎn)的羥乙基纖維素。
[0046] 實施例2 :-種有機-無機復(fù)合型涂料，由以下組分和重量份數(shù)比配制而成：
[0047] j、 10 份
[0048] 潤濕分散劑 〇. 5份 礦物油消泡劑 〇. 5份 鈦白粉 20份 重鈣 26份 重晶石 1份