一種水性無添加納米復合環(huán)保內(nèi)墻涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水性無添加納米復合環(huán)保內(nèi)墻涂料，其特征在于該涂料主要組成為：去離子水10?20wt％，復合丙烯酸樹脂乳液20?40wt％，增稠劑0.1?1.0wt％，潤濕分散劑0.3?0.8wt％，消泡劑0.1?0.5wt％，pH值調(diào)節(jié)劑0.1?0.2wt％，納米功能材料3?10wt％，顏填料10?40wt％。該涂料不人為添加甲醛、苯及其他揮發(fā)性有機物(VOC)，經(jīng)國家檢測中心檢測，甲醛、苯、VOC及可溶性重金屬(鉛、鎘、鉻、汞)均未檢出(含量小于檢測設(shè)備能檢出的最小值或含量可忽略不計)。同時，該涂料還具有優(yōu)異的吸收分解空氣中的甲醛，氨類等有害氣體，廣譜抗菌，調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，釋放負氧離子，起到凈化空氣的作用。
【專利說明】
一種水性無添加納米復合環(huán)保內(nèi)墻涂料 (一）
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及建筑裝飾與保護材料，特別是建筑內(nèi)墻面裝飾與保護涂料。 (二）
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對環(huán)保和健康的要求越來越高，涂料產(chǎn)品在此方面也必然要有更高的追 求。在當今人們面臨的壓力越來越多之際，家依然是每個人的寄托和歸宿。如何選擇適當 的涂料進行裝修，營造健康的家居環(huán)境，無疑將成為每個家庭成員的重要考量。
[0003] "無添加"這一概念最先出現(xiàn)在化妝品行業(yè)，泛指不為了追求產(chǎn)品效果，而在產(chǎn)品 中加入對于皮膚、人體有害的物質(zhì)如甲醛，苯，鹵代烴，甲苯等。隨著時代的進步，以及頻頻 曝光的家庭裝修污染導致的健康問題案例，已經(jīng)讓人們對涂料產(chǎn)品的環(huán)保和健康性能越來 越重視。在這樣的背景下我們欣喜的看到，涂料行業(yè)也成功借鑒和應用了這一概念。甲醛、 苯及其它揮發(fā)性有機化合物（V0C)曾經(jīng)在漆類產(chǎn)品中大量使用，因為其作為增強漆膜理化 性能的廉價解決方案而被廣泛使用。但是這些揮發(fā)性有害物質(zhì)具有刺激性氣味，而且能對 人體健康造成嚴重損害，盡管有些家庭通過在室內(nèi)放置活性炭、擺放綠色植物等試圖減輕 污染，但是這些方法可謂治標不治本。我們看到越來越多的涂料企業(yè)為了減輕室內(nèi)環(huán)境污 染，已經(jīng)在產(chǎn)品中減少了有害物質(zhì)的使用量，但是目前能做到"無添加"的卻并不多，那么， "無添加"是不是什么都不添加呢？并非如此，如果不添加各種助劑，那也做不出高品質(zhì)的 涂料來，只是經(jīng)過我們對各種助劑的精確分析，添加了環(huán)保的、不含有害物質(zhì)的或者可以吸 收分解有害物質(zhì)的助劑而已。 (三）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 專利CN2013305968975及CN201310413326公開了一種乳膠漆及涂料的制備方法， 但從專利內(nèi)容來看其功能單一，工藝及其簡單，實用性不強；專利CN201310675278公開了 一種無添加的無機涂料，耐水性及耐污染性能低；專利CN201310658766及CN201310647390 分別公開了一種以硅藻土及竹炭為主要凈化物質(zhì)的零V0C涂料；專利CN200710043750公 開了一種零V0C低重金屬及有害物的涂料。以上專利均未涉及到重金屬污染，涂料功能也 不全面。自2011年某國際品牌推出無添加涂料產(chǎn)品以來，市場響應非常好，銷量大幅提升。 但是，國內(nèi)還沒有該產(chǎn)品的相關(guān)專利申請。為了使真正的綠色環(huán)保無毒、功能全效的高品質(zhì) 涂料在我國廣泛應用，本發(fā)明具有非常重要的指導意義。
[0005] 本發(fā)明通過對市場上供應的涂料原材料進行精確化學分析，優(yōu)選真正環(huán)保、無毒、 不含揮發(fā)性有機化合物（V0C)的乳液、顏填料及各種功能助劑，通過配方優(yōu)化設(shè)計，合成了 一系列無添加納米復合涂料。本發(fā)明所得涂料的主要檢測方法是按照GB/T 9756-2009、 GB18582-2008 及 HJ/T201-2005 進行的。
[0006] 本發(fā)明特別適用于對居住環(huán)境要求高的、需要某些特殊功能的高檔內(nèi)墻裝飾與保 護。
[0007] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：
[0008] 1、精選涂料的主要成膜物質(zhì)--聚合物樹脂乳液：
[0009] 需要所選乳液環(huán)保，不含甲醛及ΑΡΕ0等有害成分，特別說明的是，選擇兩種不同 成膜溫度及功能的乳液以一定比例混合，使其形成類似于核殼聚合的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無需 在配方中添加成膜助劑即可低溫成膜，避免了因為成膜助劑的加入帶來的有機揮發(fā)物。具 體為羅門哈斯生產(chǎn)的成膜溫度為〇°C的SF-029和成膜溫度為18°C的AC-261C，按照重量比 2 : 3比例復合使用，復合后兼具兩種乳液的性能，可在低溫情況下直接使用。
[0010] 2、功能助劑的選擇：
[0011] 增稠劑選用食品級的羥乙基纖維素和特殊締合型聚氨酯共同使用，既保證了涂料 的儲存穩(wěn)定性，又滿足了涂料施工的流平性，具體為陶氏化學的HEC與日本諾普科（N0PC0) 的 SN-629N，其中 HEC 的粘度范圍為 20000-30000mpa. s ;
[0012] 潤濕分散劑選用無機成分的磷酸酯類和聚丙烯酸鈉鹽復合，具體為克萊恩的 Dispersogen UH 和 N0PC0 的 SN-5030N ;
[0013] 消泡劑選用無機納米二氧化硅凝膠及硅油脂類消泡劑，如SILIC0NI的WS360消泡 劑。
[0014] pH值調(diào)節(jié)劑選用選用陶氏化學的AMP95代理氨水，盡量減少氣味。
[0015] 以上助劑均通過各種分析儀器及方法精選不含有毒、有害物質(zhì)及V0C。
[0016] 3、納米功能粉體材料選用納米二氧化硅凝膠、粒徑為10-20納米的多孔二氧化硅 粉體、粒徑為30-50納米的銳鈦型二氧化鈦、納米層狀磷酸鋯載銀粉體、無機納米層狀甲醛 捕捉劑的兩種或多種混合物。納米二氧化硅凝膠具有一定的助分散能力和良好的消泡能 力；銳鈦型納米二氧化鈦具有很好的光催化及負離子釋放功能；納米層狀磷酸鋯載銀粉體 可起到優(yōu)異的抗菌防霉能力，代替了現(xiàn)有的有機類的防霉殺菌劑；納米層狀無機甲醛捕捉 劑可起到額外的清除室內(nèi)其它裝飾材料帶來的甲醛、苯及氨類物質(zhì)的污染；同時因納米層 狀磷酸鋯載銀粉體和納米層狀無機甲醛捕捉劑具有雙層納米結(jié)構(gòu)（兩層之間小于10納米， 相關(guān)專利可在國家專利局網(wǎng)上查到），還具有很好的吸附分解V0C的功能。
[0017] 4、顏填料選用具有催化活性的銳鈦型二氧化鈦、具有吸附作用的硅藻土、不含雜 質(zhì)的沉淀硫酸鋇及煅燒高嶺土的混合物，所述顏填料均不含可溶性重金屬鉛、鎘、鉻、汞等 有害物質(zhì)。
[0018] 按上述所選材料進行配方設(shè)計，選擇最佳配比，即可得到高品質(zhì)的水性無添加納 米復合環(huán)保內(nèi)墻涂料。需要說明的是納米功能粉體材料需要先于顏填料加入，并經(jīng)過高剪 切分散后再加入顏填料研磨分散，相關(guān)生產(chǎn)工藝見【具體實施方式】。 (四）【具體實施方式】
[0019] 現(xiàn)結(jié)合具體實施方案對本發(fā)明做進一步的描述。
[0020] 實例1 :水性無添加納米復合全效內(nèi)墻涂料
[0021] 該涂料的組成及生產(chǎn)工藝為：
[0022]
[0023] 材料說明：上述序號02材料由江陰國聯(lián)科技提供；序號03材料由克萊恩化工公 司提供；序號04由北京興美亞化工提；、序號05、16材料由日本諾普科（N0PC0)公司提供； 序號06、16材料由陶氏化學提供；序號08材料由南點海泰納米提供；序號07、09、10材料由 北京中科捷達納米公司提供；序號15材料由羅門哈斯公司提供；序號12材料由北京東旭 陽建材提供；序號11、13材料由北京國利粉體公司提供；14號材料為內(nèi)蒙古蒙西生產(chǎn)。
[0024] 生產(chǎn)工藝：
[0025] 預制材料：①3. 5%羥乙基纖維素溶液，在攪拌狀態(tài)下向30°C左右去離子水中緩 慢加入重量比為3. 5%的纖維素，持續(xù)攪拌至纖維素完全溶解成糊狀；②復合乳液的配置： 在慢速攪拌的情況下向乳液E-2468中緩慢加入AC-261P乳液，攪拌10分鐘即可；③聚氨酯 增稠劑的配置：向SN-629N增稠劑中加入2倍的水稀釋并攪拌均勻備用。
[0026] 涂料生產(chǎn)：在500轉(zhuǎn)/分鐘的情況下向分散罐中依次加入上述序號01-06材料，其 中06號材料只添加一半，繼續(xù)攪拌5分鐘后再依次加入材料07-10后攪拌10分鐘，轉(zhuǎn)入高 剪切乳化機強力分散15分鐘，再轉(zhuǎn)入分散罐，在攪拌的情況下依次加入材料11-14后攪拌 30分鐘，轉(zhuǎn)入研磨罐進行研磨至細度小于40微米，再轉(zhuǎn)入調(diào)漆罐，加入材料15, 500轉(zhuǎn)/分 鐘攪拌5分鐘后加入材料16,繼續(xù)以低于500轉(zhuǎn)/分攪拌10分鐘后緩慢加入剩余的06材 料，再加入17材料攪拌45分鐘后可進行過濾即得成品。
[0027] 涂料主要指標：粘度（3#轉(zhuǎn)子60轉(zhuǎn)）4500mp. s ;密度1. 4±0· 1克/立方厘米； 防水、覆蓋細微裂紋；耐擦洗3萬次；耐老化1200小時；甲醛清除率可達99% (24小 時）；廣譜抗菌；V0C含量、苯類、鹵代烴類、甲醛及可溶性重金屬均未檢出（參照國標GB/T 9756-2009、GB18582-2008 及 HJ/T201-2005)。
[0028] 實例2 :水性無添加納米復合五合一內(nèi)墻涂料
[0029] 該涂料的組成及生產(chǎn)工藝為：
[0030]
[0031] 生產(chǎn)工藝：
[0032] 預制材料：①3. 5%羥乙基纖維素溶液，在攪拌狀態(tài)下向30°C左右去離子水中緩 慢加入重量比為3. 5%的纖維素，持續(xù)攪拌至纖維素完全溶解成糊狀；②復合乳液的配置： 在慢速攪拌的情況下向乳液E-2468中緩慢加入AC-261P乳液，攪拌10分鐘即可；③聚氨酯 增稠劑的配置：向SN-629N增稠劑中加入2倍的水稀釋并攪拌均勻備用。
[0033] 涂料生產(chǎn)：在500轉(zhuǎn)/分鐘的情況下向分散罐中依次加入上述序號01-06材料，其 中06號材料只添加一半，繼續(xù)攪拌5分鐘后再依次加入材料07-08后攪拌10分鐘，轉(zhuǎn)入高 剪切乳化機強力分散15分鐘，再轉(zhuǎn)入分散罐，在攪拌的情況下依次加入材料09-12后攪拌 30分鐘，轉(zhuǎn)入研磨罐進行研磨至細度小于40微米，再轉(zhuǎn)入調(diào)漆罐，加入材料13, 500轉(zhuǎn)/分 鐘攪拌5分鐘后加入材料14,繼續(xù)以低于500轉(zhuǎn)/分攪拌10分鐘后緩慢加入剩余的06材 料，再加入15材料攪拌45分鐘后可進行過濾即得成品。
[0034] 涂料主要指標：粘度（3#轉(zhuǎn)子60轉(zhuǎn)）5000mp. s ;密度1. 4±0· 1克/立方厘米；耐 擦洗1萬次；覆蓋細微裂紋；耐老化900小時；廣譜抗菌；V0C含量、苯類、鹵代烴類、甲醛及 可溶性重金屬均未檢出（參照國標GB/T 9756-2009、GB18582-2008及HJ/T201-2005)。
[0035] 上述實例僅用于說明本發(fā)明實施的可行性，凡是在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的同等替 換或改進，均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
【主權(quán)項】
1. 一種水性無添加納米復合環(huán)保內(nèi)墻涂料，其特征在于該涂料主要組成為：去 離子水10-20wt %，復合丙烯酸樹脂乳液20-40wt %，增稠劑0. 1-1. Owt %，分散潤濕 劑0· 3-0. 8wt %，復合消泡劑(λ 1-0. 5wt %，pH值調(diào)節(jié)劑(λ 1-0. 2wt %，納米功能粉體 3-lOwt%，顏填料10-40wt%。該涂料不含甲醛、苯、其他揮發(fā)性有機物（VOC)及可溶性重金 屬（鉛、鎘、鉻、汞）。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合丙烯酸樹脂乳液是以極低VOC的兩種不同成膜溫度 (MFT)乳液按一定比例混合使用，可形成類似于核殼聚合的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可低溫成膜，無 需在配方中添加成膜助劑，本身不含甲醛及ΑΡΕ0,具體為羅門哈斯生產(chǎn)的成膜溫度為0°C 的SF-029和成膜溫度為18°C的AC-261C，按照重量比2 : 3比例復合使用。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增稠劑、潤濕分散劑、消泡劑和pH值調(diào)節(jié)劑均不含可溶性重 金屬、VOC及有害物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米功能粉體材料為納米二氧化硅凝膠，粒徑為10-20納米、 孔隙率大于50 %的多孔納米二氧化硅粉體，粒徑為30-50納米的銳鈦型二氧化鈦，納米層 狀磷酸鋯載銀粉體，納米層狀甲醛捕捉劑的兩種或多種混合物；其中納米層狀磷酸鋯載銀 粉體、納米層狀甲醛捕捉劑具有優(yōu)異的有機物吸附分解性能和廣譜抗菌防霉作用，用以替 代現(xiàn)有的有機防霉殺菌劑和吸附分解涂料里殘留的少量V0C，總添加量為3-lOwt%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏填料為具有催化活性的銳鈦型二氧化鈦、硅藻土、沉淀硫 酸鋇、煅燒高嶺土的混合物，所述顏填料需不含可溶性重金屬鉛、鎘、鉻、汞等有害物質(zhì)。
【文檔編號】C09D7/12GK105885572SQ201410515549
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月30日
【發(fā)明人】王高君
【申請人】王高君