一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，該制備方法是通過堿金屬硅酸鹽與小粒徑的硅溶膠復配在成膜過程中能形成的Si-O-Si聚合物網(wǎng)狀結構，極大的提高涂膜早期耐水性，涂膜最終硬度、抗刮擦性和耐沾污性；添加有機聚合物乳液能改善涂料的成膜性能，克服了傳統(tǒng)雙組份水性涂料易開裂、裝飾性不佳、儲存穩(wěn)定性差等缺點。該方法制得的涂料具有環(huán)保無毒、保溫隔熱、超耐擦洗、耐磨、耐黃變、抗老化、抗污、透氣性好和隔音等多種功能。
【專利說明】一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，尤其涉及一種能提高水性涂料耐候、耐鹽霧等功能的水性涂料制備方法。
【背景技術】
[0002]一直以來，油性漆在國內占據(jù)著重要的市場，它的危害性也在近幾年被人們重視起來。溶劑型涂料所用的溶劑含有苯、甲苯、二甲苯等有害物質，嚴重損害人體健康。據(jù)了解，目前各國都逐步限制使用溶劑型涂料(油漆)，中國也正加入這個行列，水性涂料因自身具備的環(huán)保性，外界氣候、消費習慣等因素為水性涂料創(chuàng)造了極好的發(fā)展空間。此外，消費者對家人健康的重視程度不斷提高，這也極積地推動水性涂料行業(yè)發(fā)展。水性涂料在我國市場上的需求越來越大，它已經(jīng)成為建筑、家具、汽車等行業(yè)不可或缺的輔助材料。另外，隨著我國涂料產業(yè)發(fā)展的日益強大，水性涂料市場勢必會受涂料整體上揚趨勢帶動而分得一杯羹，未來五年，水性涂料在我國市場的占有率或能達到60%左右。水性涂料不是萬能的，目前在許多領域以水性涂料完全代替溶劑型涂料還為時過早，一些水性涂料品種在耐水性、硬度、光澤等性能指標上還趕不上溶劑型涂料。在基礎材料的研制、成膜物質的合成、成膜機理的創(chuàng)新、生產工藝的改進、制造成本的降低以及涂裝工藝的成熟與規(guī)范等方面，還有很多工作要做。
[0003]優(yōu)質純凈的高嶺土具有白度高、質軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結性、優(yōu)良的電絕緣性能；具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質。通過利用高嶺土良好的性能將其作為水性涂料使用過程中的填料，能很好提高水性涂料的耐候、耐鹽霧等性能。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，該制備方法是通過堿金屬硅酸鹽與小粒徑的硅溶膠復配在成膜過程中能形成的S1-O-Si聚合物網(wǎng)狀結構，極大的提高涂膜早期耐水性，涂膜最終硬度、抗刮擦性和耐沾污性；添加有機聚合物乳液能改善涂料的成膜性能，克服了傳統(tǒng)雙組份水性涂料易開裂、裝飾性不佳、儲存穩(wěn)定性差等缺點。該方法制得的涂料具有環(huán)保無毒、保溫隔熱、超耐擦洗、耐磨、耐黃變、抗老化、抗污、透氣性好和隔音等多種功能。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)取煤礦的高嶺土巖礦800g，經(jīng)破碎機粉碎形成20_直徑的碎石礦，然后經(jīng)過磁選設備剔除碎石礦的氧化鐵、氧化鎂礦物，得到200目的高嶺土原料；
(2)取200g的己二醇溶于500ml的去離子水中，電動攪拌l_2h形成己二醇溶液；取500g的200目高嶺土粉末加入己二醇溶液中，添加50g的分散劑陰離子型多官能聚合物醇胺鹽溶液、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種，然后在60-90 V攪拌反應l_3h，轉速450-750r/min，分散均勻得到混合液；混合液攪拌結束后經(jīng)過離心沉降分離得到高嶺土細料；
(3)用量筒量取100ml正硅酸乙酯與50-300ml無水乙醇和10_50ml鹽酸混合，在80°C磁力攪拌5h得到穩(wěn)定澄清的硅溶膠；
(4)稱取200g自來水放入燒杯中，于200r/min下開始電動攪拌，向燒杯中緩慢加入潤濕劑聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和低接技多疏水基有機聚合物各2g、20g六偏磷酸鈉、2ml濃硫酸和5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物；量取上述制備的硅溶膠200g加入燒杯中，同時加入50g硅酸鈉溶液和有機硅氧烷10g，將上述原料添加完成后，將電動攪拌轉速調到300r/min，于50°C電動攪拌30min ；
(5)攪拌完成后，于步驟(4)得到的溶液中加入50g鈦白粉和步驟(2)得到的高嶺土細料 200g，在 1000r/min 攪拌 Ih ；
(6)向步驟(5)得到的溶液中加入50g水、5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物、80g有機娃聚合乳液和IOg輕乙基纖維素,在500r/min攪拌30min后得到水性涂料。
[0006]進一步的，所述步驟(2)中:制備己二醇溶液時攪拌時間為l_2h，80°C攪拌反應
2.5h，轉速 500r/min。
[0007]進一步的，所述步驟(3)中:正硅酸乙酯為100ml:無水乙醇為100ml:鹽酸量為30ml ο
[0008]綜上所述，利用本發(fā)明的一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法制得的水性涂料具有如下優(yōu)點:
(I)得到的高嶺土粉末其白度>95% ;小于2Mm的粒度>90 % ;密度小，體輕，易分散，與其他高嶺土而言，比重輕5% ;在水性涂料中的遮蓋力提高30%以上；
(2)得到的水性涂料耐洗刷次數(shù)>8000次，耐水性>150h，耐堿性>150h，耐玷污性〈15%，耐老化 >1500h。
[0009]該制備方法極大的提高涂膜早期耐水性，涂膜最終硬度、抗刮擦性和耐沾污性；添加有機聚合物乳液能改善涂料的成膜性能，克服了傳統(tǒng)雙組份水性涂料易開裂、裝飾性不佳、儲存穩(wěn)定性差等缺點。該制備方法制得的涂料具有環(huán)保無毒、保溫隔熱、超耐擦洗、耐磨、耐黃變、抗老化、抗污、透氣性好和隔音等多種功能。
【具體實施方式】
[0010]通過下面給出的具體實施例，可以進一步清楚了解本發(fā)明。
[0011]實施例1
本實施例1描述的一種涂料用超細高活性高嶺土的制備方法，其制備步驟為:
一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)取煤礦的高嶺土巖礦800g，經(jīng)破碎機粉碎形成20_直徑的碎石礦，然后經(jīng)過磁選設備剔除碎石礦的氧化鐵、氧化鎂礦物，得到200目的高嶺土原料；
(2)取200g的己二醇溶于500ml的去離子水中，電動攪拌Ih形成己二醇溶液；取500g的200目高嶺土粉末加入己二醇溶液中，添加50g的分散劑陰離子型多官能聚合物醇胺鹽溶液、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉，然后在80 V攪拌反應2.5h，轉速500r/min，分散均勻得到混合液；混合液攪拌結束后經(jīng)過離心沉降分離得到高嶺土細料；
(3)用量筒量取100ml正硅酸乙酯與100ml無水乙醇和30ml鹽酸混合，在80°C磁力攪拌5h得到穩(wěn)定澄清的硅溶膠；
(4)稱取200g自來水放入燒杯中，于200r/min下開始電動攪拌，向燒杯中緩慢加入潤濕劑聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和低接技多疏水基有機聚合物各2g、20g六偏磷酸鈉、2ml濃硫酸和5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物；量取上述制備的硅溶膠200g加入燒杯中，同時加入50g硅酸鈉溶液和有機硅氧烷10g，將上述原料添加完成后，將電動攪拌轉速調到300r/min，于50°C電動攪拌30min ；
(5)攪拌完成后，于步驟(4)得到的溶液中加入50g鈦白粉和步驟(2)得到的高嶺土細料 200g，在 1000r/min 攪拌 Ih ；
(6)向步驟(5)得到的溶液中加入50g水、5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物、80g有機娃聚合乳液和IOg輕乙基纖維素,在500r/min攪拌30min后得到水性涂料。
[0012]實施例2
該實施例2的一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，其步驟為:
(1)取煤礦的高嶺土巖礦800g，經(jīng)破碎機粉碎形成20_直徑的碎石礦，然后經(jīng)過磁選設備剔除碎石礦的氧化鐵、氧化鎂礦物，得到200目的高嶺土原料；
(2)取200g的己二醇溶于500ml的去離子水中，電動攪拌1.5h形成己二醇溶液；取500g的200目高嶺土粉末加入己二醇溶液中，添加50g的分散劑陰離子型多官能聚合物醇胺鹽溶液和羧甲基纖維素鈉混合物，然后在60 V攪拌反應Ih ,轉速450r/min,分散均勻得到混合液；混合液攪拌結束后經(jīng)過離心沉降分離得到高嶺土細料；
(3)用量筒量取100ml正硅酸乙酯與50ml無水乙醇和IOml鹽酸混合，在80°C磁力攪拌5h得到穩(wěn)定澄清的硅溶膠；
(4)稱取200g自來水放入燒杯中，于200r/min下開始電動攪拌，向燒杯中緩慢加入潤濕劑聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和低接技多疏水基有機聚合物各2g、20g六偏磷酸鈉、2ml濃硫酸和5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物；量取上述制備的硅溶膠200g加入燒杯中，同時加入50g硅酸鈉溶液和有機硅氧烷10g，將上述原料添加完成后，將電動攪拌轉速調到300r/min，于50°C電動攪拌30min ；
(5)攪拌完成后，于步驟(4)得到的溶液中加入50g鈦白粉和步驟(2)得到的高嶺土細料 200g，在 1000r/min 攪拌 Ih ；
(6)向步驟(5)得到的溶液中加入50g水、5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物、80g有機娃聚合乳液和IOg輕乙基纖維素,在500r/min攪拌30min后得到水性涂料。
[0013]實施例3
該實施例3的一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，其步驟為:
(1)取煤礦的高嶺土巖礦800g，經(jīng)破碎機粉碎形成20_直徑的碎石礦，然后經(jīng)過磁選設備剔除碎石礦的氧化鐵、氧化鎂礦物，得到200目的高嶺土原料；
(2)取200g的己二醇溶于500ml的去離子水中，電動攪拌Ih形成己二醇溶液；取500g的200目高嶺土粉末加入己二醇溶液中，添加50g的六偏磷酸鈉，然后在90 V攪拌反應3h，轉速750r/min，分散均勻得到混合液；混合液攪拌結束后經(jīng)過離心沉降分離得到高嶺土細料；
(3)用量筒量取100ml正硅酸乙酯與300ml無水乙醇和50ml鹽酸混合，在80°C磁力攪拌5h得到穩(wěn)定澄清的硅溶膠；
(4)稱取200g自來水放入燒杯中，于200r/min下開始電動攪拌，向燒杯中緩慢加入潤濕劑聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和低接技多疏水基有機聚合物各2g、20g六偏磷酸鈉、2ml濃硫酸和5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物；量取上述制備的硅溶膠200g加入燒杯中，同時加入50g硅酸鈉溶液和有機硅氧烷10g，將上述原料添加完成后，將電動攪拌轉速調到300r/min，于50°C電動攪拌30min ；
(5)攪拌完成后，于步驟(4)得到的溶液中加入50g鈦白粉和步驟(2)得到的高嶺土細料 200g，在 1000r/min 攪拌 Ih ；
(6)向步驟(5)得到的溶液中加入50g水、5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物、80g有機娃聚合乳液和IOg輕乙基纖維素,在500r/min攪拌30min后得到水性涂料。
[0014]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術方案作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的 范圍內。
【權利要求】
1.一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取煤礦的高嶺土巖礦800g，經(jīng)破碎機粉碎形成20_直徑的碎石礦，然后經(jīng)過磁選設備剔除碎石礦的氧化鐵、氧化鎂礦物，得到200目的高嶺土原料； (2)取200g的己二醇溶于500ml的去離子水中，電動攪拌l_2h形成己二醇溶液；取500g的200目高嶺土粉末加入己二醇溶液中，添加50g的分散劑陰離子型多官能聚合物醇胺鹽溶液、羧甲基纖維素鈉、六偏磷酸鈉中的至少一種，然后在60-90 V攪拌反應l_3h，轉速450-750r/min，分散均勻得到混合液；混合液攪拌結束后經(jīng)過離心沉降分離得到高嶺土細料； (3)用量筒量取100ml正硅酸乙酯與50-300ml無水乙醇和10_50ml鹽酸混合，在80°C磁力攪拌5h得到穩(wěn)定澄清的硅溶膠； (4)稱取200g自來水放入燒杯中，于200r/min下開始電動攪拌，向燒杯中緩慢加入潤濕劑聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液和低接技多疏水基有機聚合物各2g、20g六偏磷酸鈉、2ml濃硫酸和5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物；量取上述制備的硅溶膠200g加入燒杯中，同時加入50g硅酸鈉溶液和有機硅氧烷10g，將上述原料添加完成后，將電動攪拌轉速調到300r/min，于50°C電動攪拌30min ； (5)攪拌完成后，于步驟(4)得到的溶液中加入50g鈦白粉和步驟(2)得到的高嶺土細料 200g，在 1000r/min 攪拌 Ih ； (6)向步驟(5)得到的溶液中加入50g水、5g消泡劑不含有機硅的憎水性固體及破泡聚合物的混合物、80g有機娃聚合乳液和IOg輕乙基纖維素,在500r/min攪拌30min后得到水性涂料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中:制備己二醇溶`液時攪拌時間為l_2h，80°C攪拌反應2.5h，轉速500r/min。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種利用高嶺土填料制備水性涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中:正硅酸乙酯為100ml:無水乙醇為100ml:鹽酸量為30ml。
【文檔編號】C09D1/00GK103497566SQ201310477749
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】尹荔松, 黃韶葵 申請人:郴州四方立投資有限公司