專利名稱：自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)和環(huán)保技術(shù)，具體為一種自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
乳膠漆是一種水性涂料，所含的有機(jī)揮發(fā)物很低，符合環(huán)境保護(hù)要求，屬于“綠色涂料”。從乳膠漆產(chǎn)生后得到了很大發(fā)展，人們不斷地想方設(shè)法從不同方面來(lái)提高乳膠漆的各項(xiàng)性能。納米材料的出現(xiàn)為乳膠漆性能的提高帶來(lái)了契機(jī)。如中國(guó)發(fā)明專利CN1277234A公開了一種含0.5-1.5％硅基氧化物的建筑涂料。改進(jìn)了涂料的懸浮性、粘結(jié)強(qiáng)度、耐老化性及耐污染性。中國(guó)發(fā)明專利CN1287145A報(bào)道了一種用納米硅基氧化物、納米氧化鈦、二氧化鈦、填料和乳液等制備的外墻納米漆，具有良好的耐污性，防霉、防藻和長(zhǎng)效抗菌作用。但這兩種涂料的耐洗刷性通常只能達(dá)到10000次左右，且其貯存穩(wěn)定性也不太好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆及其制備方法，它具有良好貯存穩(wěn)定性、抗老化性、耐洗刷性等性能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆，按重量百分比計(jì)，由以下組分構(gòu)成由0.5～5％潤(rùn)濕分散劑、0.5～50％納米濃縮漿、0.5～10％疏水劑、0.5～10％負(fù)離子粉、0.5～8％成膜助劑、0.1～2％防沉劑、0.8～10％防凍劑、0.1～3％消泡劑、4～30％顏料、0～30％填料、15～45％乳液、0.1～4％增稠劑、0.1～3％流平劑、0～3％pH調(diào)整劑、0～4％殺微生物劑、0.5～45％水。
所述納米濃縮漿是是納米氧化鈦濃縮漿、納米氧化鋅濃縮漿、納米氧化鐵濃縮漿、納米氧化硅濃縮漿的一種或多種混配。
所述疏水劑是指氟表面活性劑、氟硅表面活性劑、有機(jī)硅表面活性劑、石蠟乳化劑的一種或多種混配。
所述負(fù)離子粉是指電氣石粉、桂林石粉、奇冰石粉、神州奇石粉之一。
潤(rùn)濕分散劑、成膜助劑、防沉劑、防凍劑、消泡劑、顏料、填料、增稠劑、流平劑、pH調(diào)整劑、殺微生物劑為乳膠漆生產(chǎn)中常用的助劑。
所述乳液可以為丁苯(丁二烯-苯乙烯)乳液、聚醋酸乙烯乳液、醋順(醋酸乙烯-順丁烯二酸酐)乳液、丙烯酸酯乳液、乙丙(醋酸乙烯-丙烯酸酯)共聚乳液、苯丙(苯乙烯-丙烯酸酯)共聚乳液、醋酸乙烯-叔碳酸酯共聚乳液、醋氯丙(醋酸乙烯-氯乙烯-丙烯酸醋)共聚乳液、硅丙乳液之一種或多種混配。
本發(fā)明的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆的制備方法是將所述組分按其重量百分比添加，采用入下步驟配制1)將水先放入高速分散機(jī)的容器中，在100～400rpm下依次加入殺微生物劑、納米濃縮漿、疏水劑、負(fù)離子粉、消泡劑、潤(rùn)濕分散劑、成膜助劑、防沉劑、防凍劑，混合均勻后，將顏料和填料加入高速分散機(jī)的旋渦中；加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速1200～1800rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到20～60μm后，即分散完畢；2)分散完畢后，調(diào)整高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其在100～400rpm逐漸加入乳液、pH調(diào)整劑，調(diào)整乳膠漆pH值在8～9范圍內(nèi)，用增稠劑和流平劑調(diào)整乳膠漆的斯托默粘度至70～120KU，過(guò)篩后制成自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆。
本發(fā)明自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆混合和研磨分散設(shè)備是涂料制備過(guò)程中的常用設(shè)備，包括高速分散機(jī)、砂磨機(jī)、珠磨機(jī)和球磨機(jī)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下(1)本發(fā)明所使用的納米材料漿主要由穩(wěn)定分散的粒徑一般小于100nm的納米粉組成，這種方法使得納米材料在涂料中更易分散，很好地解決了納米材料和乳液、顏填料、助劑的兼容性問(wèn)題，使自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆貯存更穩(wěn)定。
(2)本發(fā)明選用了相容性好的疏水劑，使得涂層表面疏水，不易粘著灰塵、污物，具有自清潔作用。
(3)本發(fā)明選用了負(fù)離子粉，使得涂層有較強(qiáng)發(fā)射負(fù)離子的能力，可凈化空氣。
(4)本發(fā)明均勻分散的納米粒子易填充于涂層的孔隙或毛細(xì)孔，提高涂層的抗?jié)B透性，并且提高了涂層的耐水性、耐堿性、耐粘污性，有效地防止了混凝土的碳化，在提高裝飾性的同時(shí)，也保護(hù)了建筑物墻體。
(5)本發(fā)明由于選用了納米濃縮漿，使附著力有很大改善、耐擦洗性能成倍提高。
(6)本發(fā)明利用納米粒子對(duì)紫外光的散射和吸收作用，改進(jìn)了涂層的抗老化性能。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中除非特別指明外，所涉及的比例均為重量百分比。
自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆的評(píng)價(jià)方法根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 9755-2001《合成樹脂乳液外墻涂料》進(jìn)行測(cè)試。
實(shí)施例1將20％水先放入高速分散機(jī)的容器中，在低速(200rpm)下依次加入2％EPW型殺微生物劑(美國(guó)索爾公司)、2.3％TEXANOL型成膜助劑(美國(guó)EASTMAN公司)、1.2％TD-01型潤(rùn)濕分散劑(天津化工研究院)、1％Bevaloid 6250消泡劑(英國(guó)Bevaloid有限公司)、0.4％防沉劑(氣相二氧化硅)、0.8％丙二醇防凍劑、5％Nanow1010納米氧化鈦濃縮漿(中科納米涂料技術(shù)(蘇州)有限公司產(chǎn)品)、2％Actyflon-S100型氟硅表面活性劑(哈爾濱雪佳集團(tuán)公司)、2％負(fù)離子粉(岫巖縣天成粉體礦物有限公司電氣石粉)，混合均勻后，將10％鈦白粉、5.3％鋅鋇白、2％輕質(zhì)碳酸鈣、3％重質(zhì)碳酸鈣和5％硅灰石粉慢慢加入高速分散機(jī)的旋渦中。加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速約1400rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到40μm后，在400rpm下逐漸加入35％硅丙乳液，加入2％Collacral P型增稠劑(德國(guó)BASF公司)和1％ACRYSOL RM-4型流平劑(羅門哈斯公司)調(diào)整粘度至85KU，過(guò)篩后制成自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆。
實(shí)施例2將4％水先放入高速分散機(jī)的容器中，在低速(400rpm)下依次加入0.5％殺微生物劑EPW(美國(guó)索爾公司)、2.5％DOWNANOL pph型成膜助劑(美國(guó)DOW化學(xué)公司)、1％PD型潤(rùn)濕分散劑(青島化工研究院)、0.3％Ke 1208型消泡劑(德國(guó)Henkel有限公司)、1％防沉劑(高嶺土)、1％防凍劑(丙二醇)、30％Nanow2000納米氧化鋅濃縮漿(中科納米涂料技術(shù)(蘇州)有限公司產(chǎn)品)、3％疏水劑(DowCorningZ-6403硅烷)、2％石蠟乳化劑(上海新諾化工有限公司)、4％負(fù)離子粉(電氣石粉)，混合均勻后，將9％鈦白粉、5％碳酸鈣以及10％氧化鋅慢慢加入高速分散機(jī)的旋渦中。加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速約1200rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到40μm后，在300rpm下逐漸加入25％丙烯酸酯乳液、0.2％氨水(pH調(diào)整劑)，調(diào)整pH值為8.5，加入1％SN-Thickener 603增稠劑(美國(guó)Diamond Shamrock公司)和0.5％ACRYSOL RM-4型流平劑(羅門哈斯公司)，調(diào)整粘度至90KU，過(guò)篩后制成自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆。
實(shí)施例3將2％水先放入高速分散機(jī)的容器中，在低速(200rpm)下依次加入0.5％殺微生物劑EPW(美國(guó)索爾公司)、1％成膜助劑(丙二醇丙醚)、0.5％Tamol 731型潤(rùn)濕分散劑(美國(guó)Rohm & Haasw公司)、0.2％Foamaster AP消泡劑(日本SanNopco有限公司)、0.1％防沉劑(改性膨潤(rùn)土)、1％防凍劑(乙二醇)、50％Nanow3000納米氧化鐵濃縮漿(中科納米涂料技術(shù)(蘇州)有限公司)，1％納米氧化硅濃縮漿(中科納米涂料技術(shù)(蘇州)有限公司)，9％HY-4029型疏水劑(遼源市化學(xué)應(yīng)用技術(shù)研究所)、7％負(fù)離子粉(桂林石粉)，混合均勻后，將5％鈦白粉、2％鋅鋇白、1％重質(zhì)碳酸鈣慢慢加入高速分散機(jī)的旋渦中。加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速約1500rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到40μm后，在300rpm下逐漸加入17％醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、0.5％氨水(pH調(diào)整劑)，調(diào)整pH值為8.5，加入0.2％增稠劑PUR80(德國(guó)明琳公司)和2％流平劑ACRYSOL RM-4(北京瑞斯科貿(mào))調(diào)整粘度至80KU，過(guò)篩后制成自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆。
比較例1將25％水先放入高速分散機(jī)的容器中，在低速(200rpm)下依次加入2％EPW型殺微生物劑(美國(guó)索爾公司)、2.3％TEXANOL型成膜助劑(美國(guó)EASTMAN公司)、1.2％TD-01型潤(rùn)濕分散劑(天津化工研究院)、1％Bevaloid 6250消泡劑(英國(guó)Bevaloid有限公司)、0.4％防沉劑(氣相二氧化硅)、0.8％丙二醇防凍劑，混合均勻后，將12％鈦白粉、7.3％鋅鋇白、2％輕質(zhì)碳酸鈣、3％重質(zhì)碳酸鈣和5％硅灰石粉慢慢加入高速分散機(jī)的旋渦中。加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速約1400rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到40μm后，在400rpm下逐漸加入35％硅丙乳液，加入2％Collacral P型增稠劑(德國(guó)BASF公司)和1％ACRYSOL RM-4型流平劑(羅門哈斯公司)調(diào)整粘度至85KU，過(guò)篩后制成普通乳膠漆。
比較例2將27％水先放入高速分散機(jī)的容器中，在低速(400rpm)下依次加入0.5％殺微生物劑EPW(美國(guó)索爾公司)、2.5％DOWNANOL pph型成膜助劑(美國(guó)DOW化學(xué)公司)、1％PD型潤(rùn)濕分散劑(青島化工研究院)、0.3％Ke 1208型消泡劑(德國(guó)Henkel有限公司)、1％防沉劑(高嶺土)、1％防凍劑(丙二醇)，混合均勻后，將9％鈦白粉、9％碳酸鈣以及22％氧化鋅慢慢加入高速分散機(jī)的旋渦中。加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速約1200rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到40μm后，在300rpm下逐漸加入25％丙烯酸酯乳液、0.2％氨水(pH調(diào)整劑)，調(diào)整pH值為8.5，加入1％SN-Thickener 603增稠劑(美國(guó)Diamond Shamrock公司)和0.5％ACRYSOL RM-4型流平劑(羅門哈斯公司)，調(diào)整粘度至90KU，過(guò)篩后制成普通乳膠漆。
比較例3將42％水先放入高速分散機(jī)的容器中，在低速(200rpm)下依次加入0.5％殺微生物劑EPW(美國(guó)索爾公司)、1％成膜助劑(丙二醇丙醚)、0.5％Tamol 731型潤(rùn)濕分散劑(美國(guó)Rohm & Haasw公司)、0.2％Foamaster AP消泡劑(日本SanNopco有限公司)、0.1％防沉劑(改性膨潤(rùn)土)、1％防凍劑(乙二醇)、20％氧化鐵，混合均勻后，將5％鈦白粉、9％鋅鋇白、1％重質(zhì)碳酸鈣慢慢加入高速分散機(jī)的旋渦中。加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速約1500rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到40μm后，在300rpm下逐漸加入17％醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、0.5％氨水(pH調(diào)整劑)，調(diào)整pH值為8.5，加入0.2％增稠劑PUR80(德國(guó)明琳公司)和2％流平劑ACRYSOL RM-4(北京瑞斯科貿(mào))調(diào)整粘度至80KU，過(guò)篩后制成普通乳膠漆。
表1乳膠漆性能測(cè)試結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆，其特征在于按重量百分比計(jì)，由以下組分構(gòu)成由0.5～5％潤(rùn)濕分散劑、0.5～50％納米濃縮漿、0.5～10％疏水劑、0.5～10％負(fù)離子粉、0.5～8％成膜助劑、0.1～2％防沉劑、0.8～10％防凍劑、0.1～3％消泡劑、4～30％顏料、0～30％填料、15～45％乳液、0.1～4％增稠劑、0.1～3％流平劑、0～3％pH調(diào)整劑、0～4％殺微生物劑、0.5～45％水。
2.按照權(quán)利要求1所述的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆，其特征在于所述納米濃縮漿含量為1～50％。
3.按照權(quán)利要求1所述的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆，其特征在于所述納米濃縮漿是納米氧化鈦濃縮漿、納米氧化鋅濃縮漿、納米氧化鐵濃縮漿、納米氧化硅濃縮漿的一種或多種。
4.按照權(quán)利要求1所述的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆，其特征在于所述疏水劑是指氟表面活性劑、氟硅表面活性劑、有機(jī)硅表面活性劑、石蠟乳化劑的一種或多種混配。
5.按照權(quán)利要求1所述的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆，其特征在于所述負(fù)離子粉是指電氣石粉、桂林石粉、奇冰石粉、神州奇石粉之一。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆，其特征在于所述乳液為丁二烯-苯乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、醋酸乙烯-順丁烯二酸酐乳液、丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、醋酸乙烯-叔碳酸酯共聚乳液、醋酸乙烯-氯乙烯-丙烯酸醋共聚乳液、硅丙乳液之一種或多種混配。
7.一種按照權(quán)利要求1所述的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆的制備方法，其特征在于按所述組分采用如下步驟配制1)將水先放入高速分散機(jī)的容器中，在100～400rpm下依次加入殺微生物劑、納米濃縮漿、疏水劑、負(fù)離子粉、消泡劑、潤(rùn)濕分散劑、成膜助劑、防沉劑、防凍劑，混合均勻后，將顏料和填料加入高速分散機(jī)的旋渦中；加完料后，提高葉輪轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速1200～1800rpm，當(dāng)細(xì)度達(dá)到20～60μm后，即分散完畢；2)分散完畢后，調(diào)整高速分散機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其在100～400rpm加入乳液、pH調(diào)整劑，調(diào)整乳膠漆pH值在8～9范圍內(nèi)，用增稠劑和流平劑調(diào)整乳膠漆的斯托默粘度至70～120KU，過(guò)篩后制成自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆。
8.按照權(quán)利要求7所述的自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆的制備方法，其特征在于所述自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆混合和研磨分散設(shè)備為高速分散機(jī)、砂磨機(jī)、珠磨機(jī)或球磨機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自清潔納米復(fù)合環(huán)保型乳膠漆及其制備方法，按重量百分比計(jì)，由0.5～5％潤(rùn)濕分散劑、0.5～50％納米濃縮漿、0.5～10％疏水劑、0.5～10％負(fù)離子粉、0.5～8％成膜助劑、0.1～2％防沉劑、0.8～10％防凍劑、0.1～3％消泡劑、4～30％顏料、0～30％填料、15～45％乳液、0.1～4％增稠劑、0.1～3％流平劑、0～3％pH調(diào)整劑、0～4％殺微生物劑、0.5～45％水組成。制備方法1)將水先放入高速分散機(jī)的容器中，依次加入殺微生物劑、納米濃縮漿、疏水劑、負(fù)離子粉等物質(zhì)，混合均勻后，再加入顏料和填料，分散至細(xì)度20～60μm；2)繼續(xù)加入乳液、pH調(diào)整劑、增稠劑和流平劑，過(guò)篩后制成。本發(fā)明提高了涂層的自清潔性、疏水性、耐擦洗性、耐粘污性、耐候性，能有效地凈化空氣。
文檔編號(hào)C09D147/00GK1923913SQ20051004760
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者劉福春, 楊立紅, 韓恩厚, 柯偉 申請(qǐng)人:中科納米涂料技術(shù)(蘇州)有限公司