一种低碳环保高性能内墙乳胶漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑涂料技术领域，尤其涉及一种低碳环保高性能内墙乳胶漆及其制备方法。


背景技术：

2.水性涂料是一种以水为介质，合成树脂和颜填料为基料，外加不同助剂进行生产的建筑涂料。其中，乳胶漆因其出色的装饰效果和综合性能，越来越受到人们的青睐和认可。目前，乳胶漆产品在生产过程中往往会加入mit/cit类杀菌防腐剂以防止细菌滋生，从而保证产品的储存稳定性，但其也存在一定的风险，比如可能引起皮肤灼伤和过敏性皮炎。同时，为改善产品施工性能采用以煅烧硅藻土为主流的消光材料，存在原材料生产耗能高、吸入过量易产生矽肺病等问题。此外，涂刷后由于水分或溶剂的挥发，涂膜中会存在大量的细微孔隙，密实性较差，因此，产品的耐污性和耐洗刷性不佳。
3.随着市场的细化和人们健康意识的提高，亟待开发一种安全长效、施工性能佳且具有优异的涂料常规性能，能够满足消费者多方面的需求的乳胶漆。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种低碳环保高性能内墙乳胶漆及其制备方法，以满足人们对健康环保和涂料多功能化的需求。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
6.第一方面，本发明提供一种低碳环保高性能内墙乳胶漆，包括按重量份计的：
7.水15.2-19.76份、羟乙基纤维素0.3-0.34份、分散剂0.6-0.8份、润湿剂0.1-0.2份、消泡剂0.5-0.8份、钛白粉25-26份、硅灰石粉5-7份、环保型消光材料3-5份、乳液36-40份、稳定化硅酸钾3-4份、防冻剂0.8-1份、成膜助剂1.8-2.2份、防霉剂0.3-0.4份、聚氨酯增稠剂0.4-0.6份。
8.本发明提出的一种低碳环保高性能内墙乳胶漆，主要采用乳液与稳定化硅酸钾两种相容性佳的成膜物质复配，辅以各种环保助剂配制而成。一方面，采用的乳液不含apeo且具有极低的气味和voc，成膜过程中，其能够有效提高涂料各成分之间的凝结性，从而能够形成更加密实的漆膜，更具耐洗刷性和耐沾污性；另一方面，由于稳定化硅酸钾的存在，提供了碱性ph环境(ph＞11)，使得绝大多数微生物无法生存，因此，所制备的涂料可以摒弃使用杀菌防腐剂。由于乳液与稳定化硅酸钾之间相容性佳，因此，混合后不会导致乳液破乳，两者相互作用使得涂料具备优异的环保性和储存稳定性，并且仍然保持很好的涂料常规性能。此外，涂料中采用了环保型消光材料，既能避免因光泽差异导致的发花的现象，显著降低施工困难，又因替代了传统的煅烧硅藻土而进一步提升了涂料的安全性。
9.优选地，所述硅灰石粉为链状偏硅酸盐，呈粒状。
10.根据上述描述可知，硅灰石粉具有较好的补强性和白度，有利于提高涂料的韧性、机械强度和耐洗刷性。
11.优选地，所述环保型消光材料为羟基磷灰石改性的碳酸钙体质颜料，其显微形貌为高尔夫球形。
12.根据上述描述可知，将羟基磷灰石改性的碳酸钙应用于涂料中，能够使85
°
的光泽低于60
°
的光泽，有效避免漆膜因光泽差异导致的发花现象，改善了施工性能；同时，因其具有特殊的表面结构，可以提供更高的遮盖力和白度，减少钛白粉用量，提升耐污渍和耐沾污性能。
13.优选地，所述乳液为低气味、低voc的苯丙乳液。
14.优选地，所述稳定化硅酸钾为稳定化处理的高二氧化硅含量硅酸钾溶液，其固含量为25％。
15.根据上述描述可知，所采用的稳定化硅酸钾固含量高，耐水性较好，且与乳液、防冻剂、成膜助剂、防霉剂等组成都具有较好的相容性。
16.优选地，所述羟乙基纤维素为非离子型可溶纤维素醚类；所述分散剂为疏水改性聚丙烯酸钠盐分散剂；所述润湿剂为非离子型表面活性剂；所述消泡剂为矿物油类消泡剂或有机硅消泡剂中的至少一种；所述的钛白粉为金红石型钛白粉；所述防霉剂为吡啶硫铜锌和2-辛基-3(2h)-异噻唑酮混合物；所述聚氨酯增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。
17.第二方面，本发明提供一种低碳环保高性能内墙乳胶漆的制备方法，包括以下步骤：
18.s1、于分散缸中加入水，在300-500rpm转速下，加入羟乙基纤维素，提高转速至600-800rpm，搅拌均匀，再加入分散剂、润湿剂和1/2消泡剂，搅拌3-5min；
19.s2、继续加入钛白粉、硅灰石粉和环保型消光材料，搅拌均匀并刮干净缸壁粉料，提高转速至1200-1500rpm，搅拌15-20min，分散至细度≤50μm；
20.s3、降低转速至800-1000rpm，添加防冻剂、成膜助剂、乳液、稳定化硅酸钾、防霉剂、剩余消泡剂和聚氨酯增稠剂，搅拌5-10min，制得成品。
21.本发明通过限定各原料的加入顺序及搅拌速度和时间，制备的涂料状态均匀，易于施工，生产工艺简单，便于推广。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
23.本发明实施例一方面提供一种低碳环保高性能内墙乳胶漆，包括按重量份计的：
24.水15.2-19.76份、羟乙基纤维素0.3-0.34份、分散剂0.6-0.8份、润湿剂0.1-0.2份、消泡剂0.5-0.8份、钛白粉25-26份、硅灰石粉5-7份、环保型消光材料3-5份、乳液36-40份、稳定化硅酸钾3-4份、防冻剂0.8-1份、成膜助剂1.8-2.2份、防霉剂0.3-0.4份、聚氨酯增稠剂0.4-0.6份。
25.所述硅灰石粉为链状偏硅酸盐，呈粒状。
26.所述环保型消光材料为羟基磷灰石改性的碳酸钙体质颜料，其显微形貌为高尔夫球形。
27.所述乳液为低气味、低voc的苯丙乳液。
28.所述稳定化硅酸钾为稳定化处理的高二氧化硅含量硅酸钾溶液，其固含量为25％。
29.所述羟乙基纤维素为非离子型可溶纤维素醚类；所述分散剂为疏水改性聚丙烯酸钠盐分散剂；所述润湿剂为非离子型表面活性剂；所述消泡剂为矿物油类消泡剂或有机硅消泡剂中的至少一种；所述的钛白粉为金红石型钛白粉；所述防霉剂为吡啶硫铜锌和2-辛基-3(2h)-异噻唑酮混合物；所述聚氨酯增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。
30.本发明实施例另一方面提供一种上述任一实施方案所述的低碳环保高性能内墙乳胶漆的制备方法，包括以下步骤：
31.s1、于分散缸中加入水，在300-500rpm转速下，加入羟乙基纤维素，提高转速至600-800rpm，搅拌均匀，再加入分散剂、润湿剂和1/2消泡剂，搅拌3-5min；
32.s2、继续加入钛白粉、硅灰石粉和环保型消光材料，搅拌均匀并刮干净缸壁粉料，提高转速至1200-1500rpm，搅拌15-20min，分散至细度≤50μm；
33.s3、降低转速至800-1000rpm，添加防冻剂、成膜助剂、乳液、稳定化硅酸钾、防霉剂、剩余消泡剂和聚氨酯增稠剂，搅拌5-10min，制得成品。
34.在以下实施例中，羟乙基纤维素采用科莱恩的hs30000yp2；分散剂采用dow的orotan 731a；润湿剂采用海润化工的ns 2500；钛白粉采用四川龙蟒的r996；硅灰石粉采用江西上高雪峰粉体有限公司的w800；环保型消光材料采用欧米亚的omyabrite 1300x；乳液采用巴斯夫的acronal eco 7653；稳定化硅酸钾采用厦门培藤材料科技有限公司的mos-1010；防冻剂采用科莱恩的polyglykol 300；成膜助剂采用dow的dpnb；聚氨酯增稠剂采用dow的rm-2020。
35.实施例1
36.一种低碳环保高性能内墙乳胶漆，包括按重量份计的：
37.水15.2份、羟乙基纤维素0.3份、分散剂0.6份、润湿剂0.2份、消泡剂0.7份、钛白粉25份、硅灰石粉5份、环保型消光材料5份、乳液40份、稳定化硅酸钾4份、防冻剂1份、成膜助剂2.2份、防霉剂0.4份、聚氨酯增稠剂0.4份。
38.其通过下述方法制得：
39.s1、于分散缸中加入水，在300-500rpm转速下，加入羟乙基纤维素，提高转速至600-800rpm，搅拌均匀，再加入分散剂、润湿剂和1/2消泡剂，搅拌3-5min；
40.s2、继续加入钛白粉、硅灰石粉和环保型消光材料，搅拌均匀并刮干净缸壁粉料，提高转速至1200-1500rpm，搅拌15-20min，分散至细度≤50μm；
41.s3、降低转速至800-1000rpm，添加防冻剂、成膜助剂、乳液、稳定化硅酸钾、防霉剂、剩余消泡剂和聚氨酯增稠剂，搅拌5-10min，制得成品。
42.实施例2
43.本实施例与实施例1的区别在于，各组分的添加量不同。
44.水16.78份、羟乙基纤维素0.32份、分散剂0.7份、润湿剂0.15份、消泡剂0.8份、钛白粉25.5份、硅灰石粉7份、环保型消光材料3.5份、乳液38份、稳定化硅酸钾3.5份、防冻剂0.9份、成膜助剂2份、防霉剂0.35份、聚氨酯增稠剂0.5份。
45.实施例3
46.本实施例与实施例1的区别在于，各组分的添加量不同。
47.水19.76份、羟乙基纤维素0.34份、分散剂0.8份、润湿剂0.1份、消泡剂0.5份、钛白粉26份、硅灰石粉7份、环保型消光材料3份、乳液36份、稳定化硅酸钾3份、防冻剂0.8份、成膜助剂1.8份、防霉剂0.3份、聚氨酯增稠剂0.6份。
48.对比例1
49.本对比例与实施例1的区别在于，将环保型消光材料等量替换成上海双润化工有限公司的硅藻土tw-1600。
50.对比例2
51.本对比例与实施例1的区别在于，将低气味、低voc的苯丙乳液等量替换成粒径分布接近的普通苯丙乳液。
52.对实施例1-3以及对比例1-2制得的产品参照gb/t9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》优等品和hg/t 4756-2014《内墙耐污渍乳胶涂料》i型等标准要求进行性能测试和有害物质检验，其结果记录于表1。
53.表1测试结果
54.[0055][0056][0057]
从表1可以看出，实施例1-3制得的低碳环保高性能内墙乳胶漆产品无论是理化性能还是环保程度均符合使用标准，尤其是耐污渍性能远高于hg/t 4756-2014《内墙耐污渍
乳胶涂料》i型，墙面不易沾污且易清洗。通过对比实施例1和对比例1的产品性能可知，以常用消光材料煅烧硅藻土进行制备的对比例1，所得产品的光效率、耐污性、耐洗刷性以及施工性能均有一定程度的下降。将实施例1和对比例2相较可知，本发明优选的近零voc和低气味的苯丙乳液，其与稳定化硅酸钾所构筑的有机无机复合体系，因相容性甚佳，故能够赋予产品更优异的耐污性、耐洗刷性和储存稳定性，而普通苯丙乳液则出现了后增稠严重现象，甚至产生破乳而导致无法使用。
[0058]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种低碳环保高性能内墙乳胶漆，包括按重量份计的：水15.2-19.76份、羟乙基纤维素0.3-0.34份、分散剂0.6-0.8份、润湿剂0.1-0.2份、消泡剂0.5-0.8份、钛白粉25-26份、硅灰石粉5-7份、环保型消光材料3-5份、乳液36-40份、稳定化硅酸钾3-4份、防冻剂0.8-1份、成膜助剂1.8-2.2份、防霉剂0.3-0.4份、聚氨酯增稠剂0.4-0.6份。2.如权利要求1所述的低碳环保高性能内墙乳胶漆，其特征在于，所述硅灰石粉为链状偏硅酸盐，呈粒状。3.如权利要求1所述的低碳环保高性能内墙乳胶漆，其特征在于，所述环保型消光材料为羟基磷灰石改性的碳酸钙体质颜料，其显微形貌为高尔夫球形。4.如权利要求1所述的低碳环保高性能内墙乳胶漆，其特征在于，所述乳液为低气味、低voc的苯丙乳液。5.如权利要求1所述的低碳环保高性能内墙乳胶漆，其特征在于，所述稳定化硅酸钾为稳定化处理的高二氧化硅含量硅酸钾溶液，其固含量为25％。6.如权利要求1所述的低碳环保高性能内墙乳胶漆，其特征在于，所述羟乙基纤维素为非离子型可溶纤维素醚类；所述分散剂为疏水改性聚丙烯酸钠盐分散剂；所述润湿剂为非离子型表面活性剂；所述消泡剂为矿物油类消泡剂或有机硅消泡剂中的至少一种；所述的钛白粉为金红石型钛白粉；所述防霉剂为吡啶硫铜锌和2-辛基-3(2h)-异噻唑酮混合物；所述聚氨酯增稠剂为缔合型聚氨酯类增稠剂。7.一种低碳环保高性能内墙乳胶漆的制备方法，包括以下步骤：s1、于分散缸中加入水，在300-500rpm转速下，加入羟乙基纤维素，提高转速至600-800rpm，搅拌均匀，再加入分散剂、润湿剂和1/2消泡剂，搅拌3-5min；s2、继续加入钛白粉、硅灰石粉和环保型消光材料，搅拌均匀并刮干净缸壁粉料，提高转速至1200-1500rpm，搅拌15-20min，分散至细度≤50μm；s3、降低转速至800-1000rpm，添加防冻剂、成膜助剂、乳液、稳定化硅酸钾、防霉剂、剩余消泡剂和聚氨酯增稠剂，搅拌5-10min，制得成品。

技术总结
本发明涉及一种低碳环保高性能内墙乳胶漆及其制备方法，包括按重量份计的：水15.2-19.76份、羟乙基纤维素0.3-0.34份、分散剂0.6-0.8份、润湿剂0.1-0.2份、消泡剂0.5-0.8份、钛白粉25-26份、硅灰石粉5-7份、环保型消光材料3-5份、乳液36-40份、稳定化硅酸钾3-4份、防冻剂0.8-1份、成膜助剂1.8-2.2份、防霉剂0.3-0.4份、聚氨酯增稠剂0.4-0.6份。本发明采用的乳液不含APEO且具有极低的气味和VOC，成膜过程中，其能够有效提高涂料各成分之间的凝结性，从而能够形成更加密实的漆膜，更具耐洗刷性和耐沾污性；同时，所用的稳定化硅酸钾提供了碱性pH环境(pH＞11)，使绝大多数微生物无法生存，因此，可以摒弃使用杀菌防腐剂。由于乳液与稳定化硅酸钾之间相容性佳，两者相互作用使涂料具备优异的环保性和理化性能。备优异的环保性和理化性能。


技术研发人员：王洪雷 米文建 林昌庆 田山山 邹肖平 王利明
受保护的技术使用者：四川三棵树涂料有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/20