本發(fā)明涉及涂料防沉劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性無機(jī)涂料用防沉劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
相對(duì)于當(dāng)前正在廣泛應(yīng)用的有機(jī)物為主的建筑涂料(乳膠漆等)來講，其具有:1、石化作用2、不燃性3、透氣性4、無菌及苔薊滋生5、涂料顏色絕不褪色6、環(huán)保性7、無臭味有利于保8、適合所有礦物性建筑材料等諸多性能優(yōu)點(diǎn)，所以水性無機(jī)涂料越來越受市場的青睞；但是水性無機(jī)涂料面臨一個(gè)重大的技術(shù)難題即水性無機(jī)涂料體系如果添加填料，其填料的防沉很難解決，用常見的防沉劑如聚酰胺、膨潤土、氣相二氧化硅等在該體系完全沒有防沉作用，加入的填料在水性無機(jī)涂料中很快沉淀并且結(jié)成硬結(jié)塊，無法在實(shí)際應(yīng)用中保持很好的應(yīng)用效果，本專利就是基于這種現(xiàn)狀而研發(fā)的，完美解決了在該體系填料出現(xiàn)沉淀并且結(jié)塊的問題。
專利CN105368103A采用填料和樹脂分開儲(chǔ)存的方式解決水性無機(jī)涂料的儲(chǔ)存防沉問題，但是這種方式在涂料涂裝時(shí)還需要將填料和樹脂用分散機(jī)分散均勻才能進(jìn)行的涂裝，相比于本專利施工時(shí)更加復(fù)雜，而且一旦施工時(shí)間過長，填料也會(huì)產(chǎn)生沉淀并且有硬結(jié)塊的趨勢，與本專利不一樣的地方在于本專利應(yīng)用使得填料和樹脂不用分開儲(chǔ)存即可以得到很好的防沉效果，使得無機(jī)涂料制備和涂料施工變得更加簡單高效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種水性無機(jī)涂料用防沉劑，該水性無機(jī)涂料用防沉劑可以解決在水性無機(jī)涂料體系中填料出現(xiàn)沉淀并且結(jié)塊的問題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備方法，該制備方法步驟簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的還一個(gè)目的在于提供一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的應(yīng)用，該水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料添加中0.2%-5%即可以得到極佳的防沉效果。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種水性無機(jī)涂料用防沉劑，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑由以下重量份的原料制得：
單體 15-50份
乳化劑 1-10份
引發(fā)劑 0.1-5份
去離子水 50-100份。
優(yōu)選的，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑由以下重量份的原料制得：
單體 15-45份
乳化劑 5-10份
引發(fā)劑 0.25-1份
去離子水 50-80份。
優(yōu)選的，所述單體為丙烯酸單體、甲基丙烯酸單體、甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺和苯乙烯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述丙烯酸單體其結(jié)構(gòu)式為CH2=CH-COO-(CH2)n-H，其中，n為0-6的自然數(shù)。
具體的，所述丙烯酸單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯和丙烯酸正己酯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸單體為甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯中的一種或兩種。
優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)式為：H2C=C(CH3)-CO-0-(CH2-CH20)n1-R0，其中，n1為0-100的自然數(shù)，R0是含有1-36個(gè)碳原子的烷基、芳香基烷基或者環(huán)烷基烷基。更為優(yōu)選的，n1為0-60的自然數(shù)。
具體的，所述甲基丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯和甲基丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一種。
優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸單體是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯和二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯以重量比1-3：15-19：1組成的混合物。
優(yōu)選的，所述乳化劑為吐溫系列、司盤系列、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、棕櫚醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸銨、丁二酸磺酸鈉、二異丁基蔡磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的至少一種。
優(yōu)選的，所述吐溫系列為吐溫20、吐溫21、吐溫40、吐溫60、吐溫61、吐溫80、吐溫81和吐溫85中的至少一種。
優(yōu)選的，所述司盤系列為司盤20、司盤40和司盤80中的至少一種；所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
更為優(yōu)選的，所述乳化劑是由吐溫80和司盤60以重量比0.5-1.5:1組成的混合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）預(yù)乳液的制備：將乳化劑溶于占去離子水總重量40%-80%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速400-800RPM下，攪拌均勻后，加入單體進(jìn)行乳化10-60min，得到預(yù)乳液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶成5%-10%，得到引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總重量30%-80%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速400-800RPM下升溫至75-80℃，滴加占預(yù)乳液總重量10%-15%的預(yù)乳液，滴加時(shí)間25-35min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚0.5-1.5h，得到預(yù)聚物；
（4）水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液1.5-4h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液2-4.5h勻速滴加完畢，滴加過程中保持400-800RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在75-80℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度75-85℃保溫0.5-2h，再升溫至85-95℃保溫0.5-3h，然后冷卻至40-50℃過濾出料，即得水性無機(jī)涂料用防沉劑。
本發(fā)明的還一個(gè)目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料的應(yīng)用，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料中的質(zhì)量百分比為0.2%-5%。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的水性無機(jī)涂料用防沉劑可以解決在水性無機(jī)涂料體系中填料出現(xiàn)沉淀并且結(jié)塊的問題，VOC排放為零，應(yīng)用簡單，防沉效果好，對(duì)密度大的填料同樣有效。
本發(fā)明的制備方法步驟簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料添加中0.2%-5%即可以得到極佳的防沉效果，使得無機(jī)涂料制備和涂料施工變得更加簡單高效。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑由以下重量份的原料制得：
單體 15份
乳化劑 1份
引發(fā)劑 0.1份
去離子水 50份。
所述單體為丙烯酸單體。所述丙烯酸單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯和丙烯酸正己酯中的任意一種。
所述乳化劑為吐溫系列。所述吐溫系列為吐溫-20、吐溫-21、吐溫-40、吐溫-60、吐溫-61、吐溫-80、吐溫-81和吐溫-85中的任意一種。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）預(yù)乳液的制備：將乳化劑溶于占去離子水總重量40%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速400RPM下，攪拌均勻后，加入單體進(jìn)行乳化10min，得到預(yù)乳液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶成5%，得到引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總重量30%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速400RPM下升溫至75℃，滴加占預(yù)乳液總重量10%的預(yù)乳液，滴加時(shí)間25min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚0.5h，得到預(yù)聚物；
（4）水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液1.5h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液2h勻速滴加完畢，滴加過程中保持400RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在75-80℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度75℃保溫2h，再升溫至85℃保溫3h，然后冷卻至40℃過濾出料，即得水性無機(jī)涂料用防沉劑。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料的應(yīng)用，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料中的質(zhì)量百分比為0.2%。
實(shí)施例2
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑由以下重量份的原料制得：
單體 20份
乳化劑 3份
引發(fā)劑 2份
去離子水 60份。
所述單體為甲基丙烯酸單體。所述甲基丙烯酸單體為甲基丙烯酸酯。
所述甲基丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯和甲基丙烯酸-2-乙基己酯中的任意一種。
所述乳化劑為司盤系列。所述司盤系列為司盤-20、司盤-40和司盤-80中的任意一種。
所述引發(fā)劑為過硫酸鉀。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）預(yù)乳液的制備：將乳化劑溶于占去離子水總重量50%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速500RPM下，攪拌均勻后，加入單體進(jìn)行乳化20min，得到預(yù)乳液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶成6%，得到引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總重量50%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速500RPM下升溫至76℃，滴加占預(yù)乳液總重量11%的預(yù)乳液，滴加時(shí)間28min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚0.8h，得到預(yù)聚物；
（4）水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液2h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液3h勻速滴加完畢，滴加過程中保持500RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在76℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度78℃保溫1.6h，再升溫至88℃保溫2.5h，然后冷卻至42℃過濾出料，即得水性無機(jī)涂料用防沉劑。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料的應(yīng)用，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料中的質(zhì)量百分比為2%。
實(shí)施例3
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑由以下重量份的原料制得：
單體 35份
乳化劑 5份
引發(fā)劑 2.5份
去離子水 75份。
所述單體為甲基丙烯酸羥乙酯、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺和苯乙烯中的任意一種。
所述乳化劑為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚或棕櫚醇聚氧乙烯醚。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）預(yù)乳液的制備：將乳化劑溶于占去離子水總重量60%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速600RPM下，攪拌均勻后，加入單體進(jìn)行乳化35min，得到預(yù)乳液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶成8%，得到引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總重量50%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速600RPM下升溫至78℃，滴加占預(yù)乳液總重量10%-15%的預(yù)乳液，滴加時(shí)間30min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚1h，得到預(yù)聚物；
（4）水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液2.5h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液3.5h勻速滴加完畢，滴加過程中保持600RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在78℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度80℃保溫1.2h，再升溫至90℃保溫1.8h，然后冷卻至45℃過濾出料，即得水性無機(jī)涂料用防沉劑。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料的應(yīng)用，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料中的質(zhì)量百分比為2.5%。
實(shí)施例4
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑由以下重量份的原料制得：
單體 40份
乳化劑 8份
引發(fā)劑 4份
去離子水 90份。
所述單體為丙烯酸單體或甲基丙烯酸單體。
所述丙烯酸單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯和丙烯酸正己酯中的至少兩種。
所述甲基丙烯酸單體為甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯。
所述甲基丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯和甲基丙烯酸-2-乙基己酯中的至少兩種。
所述乳化劑為月桂醇聚氧乙烯醚硫酸銨、丁二酸磺酸鈉或二異丁基蔡磺酸鈉。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）預(yù)乳液的制備：將乳化劑溶于占去離子水總重量70%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速700RPM下，攪拌均勻后，加入單體進(jìn)行乳化50min，得到預(yù)乳液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶成9%，得到引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總重量70%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速700RPM下升溫至79℃，滴加占預(yù)乳液總重量14%的預(yù)乳液，滴加時(shí)間32min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚1.2h，得到預(yù)聚物；
（4）水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液3.5h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液4h勻速滴加完畢，滴加過程中保持700RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在79℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度82℃保溫0.8h，再升溫至92℃保溫1.5h，然后冷卻至48℃過濾出料，即得水性無機(jī)涂料用防沉劑。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料的應(yīng)用，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料中的質(zhì)量百分比為4%。
實(shí)施例5
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑由以下重量份的原料制得：
單體 50份
乳化劑 10份
引發(fā)劑 5份
去離子水 100份。
所述單體為甲基丙烯酸單體。所述甲基丙烯酸單體是由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯和二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯以重量比2：17：1組成的混合物。
所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備方法，包括如下步驟：
（1）預(yù)乳液的制備：將乳化劑溶于占去離子水總重量80%的去離子水中，在轉(zhuǎn)速800RPM下，攪拌均勻后，加入單體進(jìn)行乳化60min，得到預(yù)乳液；
（2）引發(fā)劑溶液的制備：將引發(fā)劑用去離子水溶成10%，得到引發(fā)劑溶液；
（3）預(yù)聚物的制備：將剩余的去離子水和占引發(fā)劑溶液總重量80%的引發(fā)劑溶液加入反應(yīng)釜中，在轉(zhuǎn)速800RPM下升溫至80℃，滴加占預(yù)乳液總重量15%的預(yù)乳液，滴加時(shí)間35min，滴加完畢之后，恒溫預(yù)聚1.5h，得到預(yù)聚物；
（4）水性無機(jī)涂料用防沉劑的制備：向預(yù)聚物中滴加余下預(yù)乳液，預(yù)乳液4h勻速滴加完畢，同時(shí)滴加余下引發(fā)劑溶液，引發(fā)劑溶液4.5h勻速滴加完畢，滴加過程中保持800RPM轉(zhuǎn)速，溫度控制在80℃，所有物料滴加完畢之后保持溫度85℃保溫0.5h，再升溫至95℃保溫0.5h，然后冷卻至50℃過濾出料，即得水性無機(jī)涂料用防沉劑。
一種水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料的應(yīng)用，所述水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料中的質(zhì)量百分比為5%。
本發(fā)明的水性無機(jī)涂料用防沉劑可以解決在水性無機(jī)涂料體系中填料出現(xiàn)沉淀并且結(jié)塊的問題，VOC排放為零，應(yīng)用簡單，防沉效果好，對(duì)密度大的填料同樣有效。
本發(fā)明的水性無機(jī)涂料用防沉劑在水性無機(jī)涂料添加中0.2%-5%即可以保證添加60%填料的水性無機(jī)涂料半年不會(huì)硬沉底。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。