專利名稱：地聚涂料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機涂料，特別涉及一種具備有機高分子聚合物鍵接結(jié)構(gòu)的地聚涂料組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
涂料工業(yè)是材料密集型制造行業(yè)。大多數(shù)有機涂料在制造過程中使用了對人體和環(huán)境有害的材料。在有機涂料制造、施工過程中或施工后大部分有害的材料會揮發(fā)到大氣環(huán)境中，由此對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響已經(jīng)引起全球的普遍關(guān)注。同時，有機涂料的制造也消耗著大量的自然資源，尤其是石油資源，因此人們的研究重點轉(zhuǎn)到了無機涂料上。無機涂料優(yōu)點很多，其環(huán)保性、功能性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合性的優(yōu)異表現(xiàn)促進(jìn)了各種無機涂料組合物專利不斷出現(xiàn)，例如有硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰樹脂，水泥，硅溶膠，磷酸鹽以及聚硅氧烷類無機涂料組合物。從發(fā)達(dá)國家提出的“涂料無機化”理念便可見無機涂料已占有很重要的地位。
無機涂料的性能存在一些缺陷和不足，主要原因是無機涂料的基料均以硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰樹脂，水泥，硅溶膠，磷酸鹽以及聚硅氧烷類粘結(jié)劑為成膜物質(zhì)，所形成的涂膜脆性大，柔韌性差，易開裂，對有機底材和塑料類底材的附著力差，應(yīng)用范圍由此受到限制。無機涂料還存在流平性不良的缺點，因此裝飾效果不如有機涂料。同時無機涂料的品種較少，在很多方面尚不能夠滿足市場的需求。
無機涂料雖然有很長的發(fā)展歷史以及眾多的發(fā)明專利，但是其成膜物質(zhì)總是圍繞在硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰樹脂、水泥、硅溶膠，磷酸鹽以及聚硅氧烷類粘結(jié)劑材料之間變化。由于硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰樹脂，水泥，硅溶膠，磷酸鹽以及聚硅氧烷類粘結(jié)劑固有的物性無法改變，無機涂料在性能上很難有所突破。
地聚物(Geopolymer)是由法國科學(xué)家Joseph Davidovits于二十世紀(jì)七十年代提出的提出的概念，其原意是指由地球化學(xué)作用形成的鋁硅酸鹽礦物聚合物。地聚物是以偏高嶺土或其它鋁硅質(zhì)材料為主要原料，經(jīng)化學(xué)激發(fā)劑的作用發(fā)生特定反應(yīng)而形成的聚合材料。地聚物的聚合產(chǎn)物為網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的無定形無機聚合物，具有優(yōu)良的粘結(jié)性能，特別表現(xiàn)出較高的早期粘結(jié)強度。還有良好的耐酸、堿性，抗海水及耐高溫性。其致密程度較高，抗?jié)B抗凍能力強，尤其是界面結(jié)合性優(yōu)良，可與不同基面形成牢固的結(jié)合面，并能長期保持體積的穩(wěn)定。
以地聚物為粘結(jié)劑可以制造多種的產(chǎn)品，而涂料就是其中之一，由于涂料是具有裝飾性、防護(hù)性以及功能性的產(chǎn)品，大多數(shù)都要有顏色配套，因此，以白色偏高嶺土為鋁硅酸鹽配制地聚物，可以為涂料提供白色的基體，有利于調(diào)配鮮艷明快的色彩。
全球公開發(fā)表的專利和論文有過很多有關(guān)無機涂料的報導(dǎo)，但是有關(guān)地聚涂料的報導(dǎo)并不多見。檢索到中國“新型建筑材料”雜志2004.5期發(fā)表的“地聚物基涂料的試驗研究”一文中論述了以偏高嶺土20％重量比、堿激發(fā)劑(化學(xué)純的氫氧化鈉(鉀)和工業(yè)級的水玻璃配制成的具有一定模數(shù)和濃度的液體水玻璃)45％重量比、填料(輕質(zhì)碳酸鈣，細(xì)度為600目；硅灰石粉，細(xì)度為600目)12％重量比為原料，經(jīng)稱量、攪拌均勻并放置1h，然后用漆刷將其均勻地涂刷于備好的底板(石棉水泥板)上，5h后再涂刷1次(總厚度約0.5mm)，置放28d后進(jìn)行性能測試。
“地聚物基涂料的試驗研究”一文中介紹的地聚物基涂料是一種雙組分涂料，在使用前要將液體組分(堿激發(fā)劑)與固體組分(偏高嶺土、填料)相互混合、攪拌均勻并放置1h，然后用漆刷將其均勻地涂刷于備好的底板(石棉水泥板)上。
雙組分地聚物基涂料在包裝、運輸以及貯存上與單組分涂料相比其費用較高，更主要是在施工現(xiàn)場使用不方便，容易出現(xiàn)調(diào)配誤差，而影響涂層質(zhì)量。
雙組分地聚物基涂料的堿激發(fā)劑組分中的液體水玻璃是聚硅酸氫鈉的混合溶液，在貯放過程中(新制液超過15mim)聚硅酸的聚合度隨即開始發(fā)生歧化，水玻璃溶液中膠粒不斷增多，以促進(jìn)凝膠化進(jìn)程，產(chǎn)生不可自逆轉(zhuǎn)的老化災(zāi)害。由于地聚物基涂料離開生產(chǎn)線經(jīng)市場流通到施工的時間是相對模糊以及很難預(yù)期的，雙組分地聚物基涂料的堿激發(fā)劑的粘度卻隨著時間和環(huán)境的變化而不斷下降，施工時顯現(xiàn)的品質(zhì)變數(shù)，直接影響到地聚物基涂料的預(yù)期性能，直至產(chǎn)品失效。
運用混合分散包裝的傳統(tǒng)涂料定式制備的地聚物基涂料，只能將均勻分布的顏料、填料膠結(jié)起來，形成一層薄的涂膜敷蓋在基體表面。實驗證明地聚物粘結(jié)劑與顏料、填料之間不能發(fā)生反應(yīng)，不能形成過渡層。而且地聚物涂膜的固化過程是在自然(特殊性除外)條件下進(jìn)行的，環(huán)境溫度、濕度等因素不可能符合地聚物粘結(jié)劑固化成涂膜的理想條件，當(dāng)?shù)鼐畚锏牧W(xué)性質(zhì)得不到充分發(fā)揮，涂膜容易發(fā)生填料裸露、脫落與開裂的表面缺陷。地聚物涂膜的柔韌性、流平性很難接近有機涂膜的性能指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供了一種具備無機聚合物和有機聚合物雙重特性的地聚涂料組合物。能有效地改善現(xiàn)有無機涂料存在的缺陷和不足，是用途廣泛的綠色環(huán)保涂料。
本發(fā)明另一目的是提供了一種地聚涂料組合物的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案包含在所述地聚涂料組合物中各組分的重量配比為10-70％重量比的地聚涂料粘結(jié)劑，30-90％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水，所述的地聚涂料組合物中各組分較好的重量配比為25-60％重量比的地聚涂料粘結(jié)劑，45-80％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水，所述的地聚涂料組合物中各組分更好的重量配比為40-50％重量比的地聚涂料粘結(jié)劑，55-70％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水，以下將對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體描述包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料粘結(jié)劑，該地聚涂料粘結(jié)劑中各組分的重量配比為15-60％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，35-80％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-25％重量比的增韌劑；VINNAPAS⑧RI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水劑；SILRES⑧BS Powder A，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN⑧P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0.2-1％重量比的保水劑；PMC-15US，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料粘結(jié)劑，該地聚涂料粘結(jié)劑中各組分較好的重量配比為25-50％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)、45-70％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、5-20％重量比的增韌劑；VINNAPAS⑧RI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水劑；SILRES⑧BS Powder A1-8％重量比的分散劑；Na5P3O100.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN⑧P8030.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F100.2-1％重量比的保水劑；PMC-15US0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料粘結(jié)劑，該地聚涂料粘結(jié)劑中各組分更好的重量配比為35-40％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)、50-60％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、10-15％重量比的增韌劑；VINNAPAS⑧RI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水劑；SILRES⑧BS Powder A1-8％重量比的分散劑；Na5P3O100.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN⑧P8030.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F100.2-1％重量比的保水劑；PMC-15US0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料粘結(jié)劑，該地聚涂料粘結(jié)劑的聚合反應(yīng)產(chǎn)物至少包括一種以下結(jié)構(gòu)的物質(zhì)1)單硅鋁地聚物[Poly(siaiate)]
2)雙硅鋁地聚物[Poly(sialate-siloxo)] 3)三硅鋁地聚物[Poly(sialate-dsiloxo)] 包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料粘結(jié)劑中的增韌劑，該增韌劑用量高于所述地聚涂料粘結(jié)劑25％重量比或更高時，所述地聚涂料組合物的無機、有機雙重特性，將會出現(xiàn)有機化趨勢，直到無機特性消失。用量應(yīng)視所述地聚涂料組合物的用途而變化，用量為所述地聚涂料粘結(jié)劑1-25％重量比；較好的為5-20％重量比；更好的為10-15％重量比。
包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料粘結(jié)劑，該地聚涂料粘結(jié)劑用量低于所述地聚涂料組合物10％重量比或更低時，所述地聚涂料組合物的涂層強度較低。當(dāng)用量超過70％重量比時，所述地聚涂料組合物的涂層有龜裂頃向。用量應(yīng)視所述地聚涂料組合物的用途而變化，用量為所述地聚涂料組合物10-70％重量比；較好用量為25-60％重量比；更好用量為40-50％重量比。
包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物，該地聚涂料包裹物中各組分的重量配比為8-40％重量比的地聚涂料包裹劑，0-92％重量比的顏料，0-92％重量比的功能劑，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物，該地聚涂料包裹物中各組分較好的重量配比為12-32％重量比的地聚涂料包裹劑，0-88％重量比的顏料，
0-88％重量比的功能劑，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物，該地聚涂料包裹物中各組分更好的重量配比為18-24％重量比的地聚涂料包裹劑，0-82％重量比的顏料，0-82％重量比的功能劑，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物中的地聚涂料包裹劑，該地聚涂料包裹劑中各組分的重量配比為15-60％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，35-80％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN⑧P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物中的地聚涂料包裹劑，該地聚涂料包裹劑中各組分較好的重量配比為22-49％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，46-71％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN⑧P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物中的地聚涂料包裹劑，該地聚涂料包裹劑中各組分更好的重量配比為31-40％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，52-63％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，
0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN⑧P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6，包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物中的地聚涂料包裹劑，該地聚涂料包裹劑的聚合反應(yīng)產(chǎn)物至少包括一種以下結(jié)構(gòu)的物質(zhì)1)單硅鋁地聚物[Poly(siaiate)] 2)雙硅鋁地聚物[Poly(sialate-siloxo)] 3)三硅鋁地聚物[Poly(sialate-dsiloxo)] 包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物中的地聚涂料包裹劑，該地聚涂料包裹劑用量低于所述地聚涂料包裹物8％重量比或更低時，所述地聚涂料包裹物的強度較低，“包衣”較薄。當(dāng)用量超過40％重量比時，所述地聚涂料包裹物的“包衣”過厚。用量應(yīng)視所述地聚涂料組合物的用途而變化，用量為所述地聚涂料包裹物的8-40％重量比；較好用量為12-32％重量比；更好用量為18-24％重量比。
包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物中的顏料，該顏料應(yīng)視所述地聚涂料組合物的色調(diào)和要求任選。
包含在所述地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物中的功能劑，該功能劑包括以下材料膨脹石墨、磷酸三聚氰胺、水合玻璃粉、季戊四醇、氫氧化鋁、氧化銻、球型閉孔膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、粉煤灰空心微珠、玻璃空心微珠、硅酸鋁纖維粉、巖棉纖維粉、云母氧化鐵、磷酸鋅、金屬鋅粉、氧化鋅、玻璃鱗片、氧化金屬(鈷、錳、鎳、鐵、鋇、鋅)高溫陶瓷粉、Ag3PO4-Zn3(PO4)2(Ag-Zn)復(fù)合抗菌粉體、羰基鐵粉、磷片石墨粉、鍍銀銅粉、鍍銀鎳粉、鍍銀玻璃粉、鍍銀云母粉、鋁粉、不銹鋼粉、(MoS2)、低堿玻璃粉、碳化硅粉、氧化亞銅、辣椒堿、Cu2(HgI4)、氯化鈷六亞甲基四胺、PbO、BaSO4、Fe2O3，具體品種應(yīng)視所述地聚涂料組合物的用途和要求選擇。
包含在所述地聚涂料組合物中的填料，該填料包括石英粉、滑石粉、云母粉、硅灰石粉、硅藻土、膨潤土、高嶺土、海泡石粉、聚丙稀短纖維、顏料。具體品種應(yīng)視所述地聚涂料組合物的用途和要求選擇。
制備地聚涂料組合物的方法一、制備地聚涂料組合物的方法包括以下步驟1)配制地聚涂料粘結(jié)劑，依據(jù)配方將偏高嶺土、至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂、至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰以及VINNAPAS⑧RI551Z，SILRES⑧BS Powder A，Na5P3O10，AGITAN⑧P803，MELMENT F10，PMC-15US、NaSiF6準(zhǔn)確稱量，送入混料機中，混合均勻后入粉碎機內(nèi)干法加工至d≤44μm，裝入料倉I即完成。
2)配制地聚涂料包裹物，首先配制地聚涂料包裹劑，依據(jù)配方將偏高嶺土、至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰液體樹脂、至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，Na5P3O10，AGITAN⑧P803，MELMENT F10、NaSiF6和水準(zhǔn)確稱量，送入混料機中，混合均勻后經(jīng)濕法磨機加工至d≤44μm為合格，注入帶攪拌機的混合槽IV中。
配制地聚涂料包裹物，依據(jù)地聚涂料組合物的配方，將顏料或功能劑準(zhǔn)確稱量，投入到裝有地聚涂料包裹劑的混合槽IV中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以50-150℃溫度條件下硬化24h或在常溫常壓條件下自然硬化7d，硬化后脫模粉碎，依據(jù)地聚涂料組合物的用途，篩選出所需粒徑的地聚涂料包裹物顆粒，并干燥至水份≤2％，裝入料倉II中。
3)依據(jù)地聚涂料組合物的配方，稱取料倉I中的地聚涂料粘結(jié)劑，料倉II的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料(有必要時)，送入混料機中，混合均勻后輸送到成品倉VI中，即制備完成粉狀地聚涂料組合物。
4)依據(jù)地聚涂料組合物的配方，先稱取料倉II中的地聚涂料包裹物、投入到帶攪拌機的混合槽VII中，再稱取料倉I中的地聚涂料粘結(jié)劑、0-50％重量比的填料(有必要時)以及清潔水送入混料機中，混合均勻后經(jīng)磨機濕法加工至d≤44μm為合格，注入到裝有地聚涂料包裹物的混合槽VII中，混合攪拌成均勻的膏體，裝罐即制備完成膏狀地聚涂料組合物。
本發(fā)明地聚涂料組合物的特點1)本發(fā)明地聚涂料組合物是單組分產(chǎn)品，包裝、運輸以及貯存上與雙組分涂料相比其費用較低，更主要是便于現(xiàn)場使用，杜絕調(diào)配誤差，保證涂層質(zhì)量。
2)本發(fā)明地聚涂料組合物內(nèi)的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂以及固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰在溶解的同時有足夠的偏高嶺土被其溶解，在堿環(huán)境中發(fā)生硅氧鍵和鋁氧鍵的斷裂，形成低聚硅(鋁)-氧四面體單元解聚反應(yīng)，阻止了凝膠化進(jìn)程。有效防止了不可自逆轉(zhuǎn)的老化發(fā)生。
3)本發(fā)明所述的地聚涂料組合物(干粉)的貯放時間幾乎無限制。所述的地聚涂料組合物(膏體)的貯放時間可以滿足傳統(tǒng)涂料的貯放標(biāo)準(zhǔn)。
4)本發(fā)明所述的地聚涂料組合物的中的地聚涂料包裹劑將所需功能材料、顏料包裹起來，在最優(yōu)條件下進(jìn)行“解聚-縮聚”反應(yīng)，得到最佳力學(xué)性能的地聚涂料包裹物。
5)本發(fā)明所述的地聚涂料組合物中的地聚涂料包裹物，被優(yōu)化粉碎成所需粒徑的顆粒。涂膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部有最佳的顆粒分布。
6)本發(fā)明所述的地聚涂料包裹物顆粒內(nèi)部緊密包裹著功能材料、顏料，而外表有最優(yōu)條件下定制的地聚物“包衣”，當(dāng)與地聚涂料粘結(jié)劑再次混合反應(yīng)時，兩相都是地聚物，有最好的相容性。
7)本發(fā)明所述的地聚涂料包裹物顆粒表面鑲嵌有活性顆粒，當(dāng)與地聚涂料粘結(jié)劑再次混合時，將優(yōu)先完成“解聚-縮聚”反應(yīng)，共同形成一個完整的涂膜。
8)本發(fā)明所述的地聚涂料包裹物顆粒表面因粉碎破損的地聚物“包衣”缺口，與地聚涂料粘結(jié)劑再次混合反應(yīng)時會自動填補地聚物“包衣”的缺損。
9)本發(fā)明所述的地聚涂料組合物中所形成的涂膜為非晶態(tài)膠凝物質(zhì)，其基本單元為硅-氧四面體和鋁-氧四面體相連形成的三維網(wǎng)絡(luò)，最終產(chǎn)物以離子鍵以及共價鍵為主，范德瓦爾斯鍵為輔，具備有機高分子聚合物鍵接結(jié)構(gòu)以及無機聚合物和有機聚合物的雙重特性。其獨特的性能補充了有機高分子聚合物的不足。顯現(xiàn)良好的耐酸、耐堿、抗?jié)B、抗凍、抗海水以及耐高溫性能，是一種無毒、無污染、不老化，不收縮，與環(huán)境友好的耐久性涂料。
具體實施例方式
本發(fā)明的范圍并不局限于下列實施例實施例1將22kg偏高嶺土、30kg模數(shù)＝1.2的硅酸鈉干粉樹脂、5kg模數(shù)＝1.6的硅酸鉀干粉樹脂、1kg模數(shù)＝1.5的硅酸鋰干粉樹脂、2kg氫氧化鈉、1kg氫氧化鉀、0.5kg氫氧化鋰、3kgVINNAPAS⑧RI551 Z、0.3kgSILRES⑧BS Powder A、0.6kg Na5P3O10、0.06kg AGITAN⑧P803、0.6kg MELMENT F10、0.2kg PMC-15US、4kg NaSiF6集中混合，經(jīng)過粉碎加工成為地聚涂料粘結(jié)劑。
實施例2將36kg偏高嶺土、30kg模數(shù)＝1.2的硅酸鈉干粉樹脂、5kg模數(shù)＝1.6的硅酸鉀干粉樹脂、1kg模數(shù)＝1.5的硅酸鋰干粉樹脂、2kg氫氧化鈉、1kg氫氧化鉀、0.5kg氫氧化鋰、0.8kgNa5P3O10、0.06kg AGITAN⑧P803、0.45kg MELMENT F10、6kg NaSiF6集中混合后，經(jīng)過粉碎加工成為地聚涂料包裹劑。
實施例3將30kg地聚涂料包裹劑、5kg鈦白粉、0.01kg群青藍(lán)與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以95℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤15μm，并干燥至水份≤2％，送入混料機中，然后再加入35kg地聚涂料粘結(jié)劑，0.1kg聚丙稀短纖維進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為抗裂防水型白色建筑涂料。
實施例4將7kg地聚涂料包裹劑、82kg金屬鋅粉與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以125℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤16μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入10kg地聚涂料粘結(jié)劑，1kg海泡石粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為抗裂防水富鋅涂料。
實施例5將16kg地聚涂料包裹劑、8kg球型閉孔膨脹珍珠巖、8kg膨脹蛭石、20kg粉煤灰空心微珠、10kg玻璃空心微珠、12kg硅藻土與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以65℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤3mm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入22kg地聚涂料粘結(jié)劑，4kg巖棉纖維進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為抗裂防水絕熱涂料。
實施例6將18kg地聚涂料包裹劑、10kg磷酸三聚氰胺、10kg季戊四醇、12kg膨脹石墨、8kg水合玻璃粉、5kg氫氧化鋁、2kg氧化銻、12kg硅藻土與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以65℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入21kg地聚涂料粘結(jié)劑，2kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為戶內(nèi)外防火涂料。
實施例7將30kg地聚涂料包裹劑、20kg云母氧化鐵、8kg磷酸鋅、7kg氧化鋅、10kg玻璃鱗片與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以110℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入24kg地聚涂料粘結(jié)劑，0.1kg聚丙稀短纖維進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為防銹涂料。
實施例8將40kg地聚涂料包裹劑、10kg Ag3PO4-Zn3(PO4)2(Ag-Zn)復(fù)合抗菌粉體與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以110℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入24kg地聚涂料粘結(jié)劑，6kg海泡石粉、5kg滑石粉、15kg白云石粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為防霉涂料。
實施例9將36kg地聚涂料包裹劑、18kg氧化金屬高溫陶瓷粉(鈷、錳、鎳、鐵、鋇、鋅)、20kg羰基鐵粉與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以135℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入25kg地聚涂料粘結(jié)劑，1kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為隱形涂料。
實施例10將33kg地聚涂料包裹劑、17kg磷片石墨粉、5kg鍍銀云母粉、12kg鍍銀玻璃粉、2kg鍍銀銅粉、2kg鍍銀鎳粉與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以86℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入28kg地聚涂料粘結(jié)劑，1kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為導(dǎo)電涂料。
實施例11
將33kg地聚涂料包裹劑、10kg不銹鋼粉、6kg海泡石粉、18kg鋁粉與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以145℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入31kg地聚涂料粘結(jié)劑，2kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為耐熱涂料。
實施例12將23kg地聚涂料包裹劑、32kg磷片石墨粉、6kg MoS2與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以86℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入35kg地聚涂料粘結(jié)劑，4kg滑石粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為潤滑涂料。
實施例13將13kg地聚涂料包裹劑、51kg低堿玻璃粉、6kg碳化硅粉、與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以120℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入27kg地聚涂料粘結(jié)劑，2kg海泡石粉、1kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為防氮防氧化涂料。
實施例14將17kg地聚涂料包裹劑、25kg氧化亞銅、12kg辣椒堿、與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以55℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入38kg地聚涂料粘結(jié)劑，5kg海泡石粉、3kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為防污涂料。
實施例15將18kg地聚涂料包裹劑、16kg氯化鈷六亞甲基四胺、10kg高嶺土與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以56℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入39kg地聚涂料粘結(jié)劑，10kg白云石粉、6kg海泡石粉、1kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為示溫涂料。
實施例16
將27kg地聚涂料包裹劑、10kgPbO、19kBaSO4、15k Fe2O3，與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以86℃溫度條件下硬化24h，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，并干燥至水份≤2％送入混料機中，然后再加入27kg地聚涂料粘結(jié)劑，1kg膨潤土、1kg硅酸鋁纖維粉進(jìn)行混合，混合均勻度≤1％即出料包裝。本例為防幅射涂料。
實施例17將38kg地聚涂料包裹劑、17kg玻璃鱗片、15kg云母粉與水在攪拌狀態(tài)下投入混合槽中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入自然條件下硬化7d，硬化后脫模粉碎至d≤44μm，送入混料機中，然后再加入18kg地聚涂料粘結(jié)劑，12kgVINNAPAS⑧RI551 Z，0.1kg聚丙稀短纖維進(jìn)行混合，調(diào)節(jié)水量，固體含量≥52％，混合均勻即出料包裝。本例為彈性防水涂料。
權(quán)利要求
1.一種地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料組合物中各組分的重量配比為10-70％重量比的地聚涂料粘結(jié)劑，30-90％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料組合物中各組分較好的重量配比為25-60％重量比的地聚涂料粘結(jié)劑，45-80％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料組合物中各組分更好的重量配比為40-50％重量比的地聚涂料粘結(jié)劑，55-70％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料粘結(jié)劑中各組分的重量配比為15-60％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，35-80％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-25％重量比的增韌劑；VINNAPASRI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水劑；SILRESBS Powder A，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0.2-1％重量比的保水劑；PMC-15US，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料粘結(jié)劑中各組分較好的重量配比為25-50％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)、45-70％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、5-20％重量比的增韌劑；VINNAPASRI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水劑；SILRESBS Powder A1-8％重量比的分散劑；Na5P3O100.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN P8030.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F100.2-1％重量比的保水劑；PMC-15US0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料粘結(jié)劑中各組分更好的重量配比為35-40％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)、50-60％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、10-15％重量比的增韌劑；VINNAPASRI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水劑；SILRESBS Powder A1-8％重量比的分散劑；Na5P3O100.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN P8030.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F100.2-1％重量比的保水劑；PMC-15US0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的地聚涂料粘結(jié)劑，其特征在于所述的地聚涂料粘結(jié)劑的聚合反應(yīng)產(chǎn)物至少包括一種以下結(jié)構(gòu)的物質(zhì)1)單硅鋁地聚物[Poly(siaiate)] 2)雙硅鋁地聚物[Poly(sialate-siloxo 3)三硅鋁地聚物[Poly(sialate-disiloxo)]
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料包裹物中各組分的重量配比為8-40％重量比的地聚涂料包裹劑，0-92％重量比的顏料，0-92％重量比的功能劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料包裹物中各組分較好的重量配比為12-32％重量比的地聚涂料包裹劑，0-88％重量比的顏料，0-88％重量比的功能劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的地聚涂料包裹物中各組分更好的重量配比為18-24％重量比的地聚涂料包裹劑，0-82％重量比的顏料，0-82％重量比的功能劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或8或9或10所述的地聚涂料包裹物，其特征在于所述的地聚涂料包裹劑中各組分的重量配比為15-60％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，35-80％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或8或9或10所述的地聚涂料包裹物，其特征在于所述的地聚涂料包裹劑中各組分較好的重量配比為22-49％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，46-71％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或8或9或10所述的地聚涂料包裹物，其特征在于所述的地聚涂料包裹劑中各組分更好的重量配比為31-40％重量比的偏高嶺土(d≤44μm)，52-63％重量比的至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂(模數(shù)＝0.5-2)1-8％重量比的至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，1-8％重量比的分散劑；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡劑；AGITAN P803，0.1-1％重量比的減水劑；MELMENT F10，0-10％重量比的硬化劑；NaSiF6。
14.根據(jù)權(quán)利要求8或9或10或11或12或13所述的地聚涂料包裹物，其特征在于所述的地聚涂料包裹劑的聚合反應(yīng)產(chǎn)物至少包括一種以下結(jié)構(gòu)的物質(zhì)1)單硅鋁地聚物[Poly(siaiate)] 2)雙硅鋁地聚物[Poly(sialate-siloxo)] 3)三硅鋁地聚物[Poly(sialate-disiloxo)]
15.根據(jù)權(quán)利要求8或9或10所述的地聚涂料包裹物，其特征在于所述的顏料以地聚涂料組合物的色調(diào)和要求任選。
16.根據(jù)權(quán)利要求8或9或10所述的地聚涂料包裹物，其特征在于所述的功能劑包括膨脹石墨、磷酸三聚氰胺、水合玻璃粉、季戊四醇、氫氧化鋁、氧化銻、球型閉孔膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、粉煤灰空心微珠、玻璃空心微珠、硅酸鋁纖維粉、巖棉纖維粉、云母氧化鐵、磷酸鋅、金屬鋅粉、氧化鋅、玻璃鱗片、氧化金屬(鈷、錳、鎳、鐵、鋇、鋅)高溫陶瓷粉、Ag3PO4-Zn3(PO4)2(Ag-Zn)復(fù)合抗菌粉體、羰基鐵粉、磷片石墨粉、鍍銀銅粉、鍍銀鎳粉、鍍銀玻璃粉、鍍銀云母粉、鋁粉、不銹鋼粉、(MoS2)、低堿玻璃粉、碳化硅粉、氧化亞銅、辣椒堿、Cu2(HgI4)、氯化鈷六亞甲基四胺、PbO、BaSO4Fe2O3
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的地聚涂料組合物，其特征在于所述的的填料包括石英粉、滑石粉、云母粉、硅灰石粉、硅藻土、膨潤土、高嶺土、海泡石粉、聚丙稀短纖維、顏料。
18.一種地聚涂料組合物的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟一、制備地聚涂料組合物的方法包括以下步驟1)配制地聚涂料粘結(jié)劑，依據(jù)配方將偏高嶺土、至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰粉狀樹脂、至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰以及VINNAPASRI551 Z，SILRESBSPowderA，Na5P3O10，AGITANP803，MELMENT F10，PMC-15US、NaSiF6準(zhǔn)確稱量，送入混料機中，混合均勻后入粉碎機內(nèi)干法加工至d≤44μm，裝入料倉I中2)配制地聚涂料包裹物，首先配制地聚涂料包裹劑，依據(jù)配方將偏高嶺土、至少一種以上的硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰液體樹脂、至少一種以上的固體氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰，Na5P3O10，AGITANP803，MELMENT F10、NaSiF6和水準(zhǔn)確稱量，送入混料機中，混合均勻后經(jīng)濕法磨機加工至d≤44μm為合格，注入帶攪拌機的混合槽IV中。配制地聚涂料包裹物，依據(jù)地聚涂料組合物的配方，將顏料或功能劑準(zhǔn)確稱量，投入到裝有地聚涂料包裹劑的混合槽IV中，攪拌成均勻的膏體后注入200mm×200mm×200mm的模具中。等到膏體終凝后將模具放入壓力罐中以50-150℃溫度條件下硬化24h或在常溫常壓條件下自然硬化7d，硬化后脫模粉碎，依據(jù)地聚涂料組合物的用途，篩選出所需粒徑的地聚涂料包裹物顆粒，并干燥至水份≤2％，裝入料倉II中。3)依據(jù)地聚涂料組合物的配方，稱取料倉I中的地聚涂料粘結(jié)劑，料倉II的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料(有必要時)，送入混料機中，混合均勻后輸送到成品倉VI中，即制備完成粉狀地聚涂料組合物。4)依據(jù)地聚涂料組合物的配方，先稱取料倉II中的地聚涂料包裹物、投入到帶攪拌機的混合槽VII中，再稱取料倉I中的地聚涂料粘結(jié)劑、0-50％重量比的填料(有必要時)以及清潔水送入混料機中，混合均勻后經(jīng)磨機濕法加工至d≤44μm為合格，注入到裝有地聚涂料包裹物的混合槽VII中，混合攪拌成均勻的膏體，裝罐即制備完成膏狀地聚涂料組合物。
全文摘要
一種地聚涂料組合物，所形成的涂膜為非晶態(tài)膠凝物質(zhì)，其基本單元為硅－氧四面體和鋁－氧四面體相連形成的三維網(wǎng)絡(luò)，最終產(chǎn)物以離子鍵以及共價鍵為主，范德瓦爾斯鍵為輔，具備有機高分子聚合物鍵接結(jié)構(gòu)以及無機聚合物和有機聚合物的雙重特性。其獨特的性能補充了有機高分子聚合物的不足。顯現(xiàn)良好的耐酸、耐堿、抗?jié)B、抗凍、抗海水以及耐高溫性能，是一種無毒、無污染、不老化，不收縮，與環(huán)境友好的耐久性涂料。
文檔編號C09D1/00GK101045832SQ20071020031
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者袁景華, 袁谞虹 申請人:袁景華, 袁谞虹