一种高性能改性水性涂料的制备方法与流程

1.本发明涉及水性涂料制备技术领域，具体为一种高性能改性水性涂料的制备方法。


背景技术：

2.水性涂料具有很好的不粘性、耐用性，对材质表面的适应性好，涂层附着力强，但也存在耐水性差、分散稳定性不佳的问题。
3.经检索，中国专利cn104830181a公开了一种丙烯酸水性涂料及其制备方法，包括如下组分：有机硅改性丙烯酸乳液、纳米碳酸钙、膨润土、滑石粉、润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂以及水，其中成膜助剂由二丙二醇正丁醚与二丙二醇甲醚组成，该发明的水性涂料具有较好的涂膜效果、耐水性、耐磨性及较高的硬度。
4.但是，水性涂料不具备膨胀阻燃性，无法适用于特殊场合，其制备水性涂料所使用的设备，在进行加料时，液体原料容易和粉末状的原料在加料口混合，易造成原料重量组分的缺失，无法较好的保证涂料的质量。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能改性水性涂料的制备方法。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能改性水性涂料的制备方法，包括以下步骤：
9.s1：包括如下重量份原料：20～40份乳液、2～6份分散剂、2～6份防冻剂、5～10份改性抗菌材料、1～2.5份润湿剂、1～3份增稠剂、0.4～0.6份消泡剂、1～3份阻燃剂、20～40份水、0.1～0.3ph调节剂；
10.s2：将原料中的分散剂物料分两份投放，其中一份分散剂与原料中的颜色物料混合制备成a相，另一份分散剂物料与原料中的水、消泡剂和防腐剂混合制备成b相，备用，其中分散剂为go760w分散剂；
11.s3：将a相和b相混合，同时加入贝壳颗粒物，一同搅拌混合，温度控制在35-50℃，均匀混合10-15min，转速控制在1000-1200r/min，搅拌混合之后静止5-7h，备用；
12.s4：再准备二异氰酸酯20-50份、大分子多元醇100-400份、小分子亲水化合物2-9份、催化剂1-5份、丙烯酸单体100-500份、油溶性引发剂1-5份、聚乙烯醇60-200份、去离子水100-400份、中和剂1-3份；
13.s5：向四口烧瓶中加入大分子多元醇和小分子亲水化合物，搅拌均匀，升温至90-100℃真空脱水，脱水结束后降温至60℃，再加入二异氰酸酯，并滴加催化剂，升温至75℃保温反应，将丙烯酸单体、油溶性引发剂混合，搅拌均匀；
14.s6：再将聚乙烯醇加入到去离子水中，升温至80-90℃搅拌直至完全溶解，将制备
好的丙烯酸单体混合物加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，随后加入聚乙烯醇水溶液，快速搅拌使预聚体均匀分散，并加入中和剂，升温至70℃保温反应，控制温度不超过80℃，反应完毕后降温到40-50℃熟化；
15.s7：向s3静止之后的溶液加入s6制备得到的溶液，继续混合搅拌，温度控制在35-50℃，均匀混合15-20min，转速控制在1500-2000r/min，即可制得高性能改性水性涂料。
16.优选的，所述膨胀剂是以聚磷酸铵为酸源,三聚氰胺为气源，季戊四醇为炭源，三者配合作为膨胀耐火体系。
17.优选的，所述s3中，贝壳颗粒物制备方法为：将贝壳破碎成颗粒状，之后通过筛选，筛选出直径为0.3-0.5mm的颗粒物，然后将其水洗，清洁干燥，然后投放至煅烧设备中，进行滚动煅烧，贝壳颗粒生成生石灰颗粒物，然后降温至35-50℃并与a相和b相混合。
18.优选的，所述消泡剂为乳化硅油、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、卡波树脂、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸酯共聚乳液中的一种或多种。
19.优选的，所述润湿剂为烷基硫酸盐类润湿剂、磺酸盐类润湿剂、脂肪酸类润湿剂、聚乙烯烷基酚醚类润湿剂、聚氧乙烯脂肪醇醚类润湿剂、聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂中的至少一种。
20.优选的，所述分散剂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡中的至少一种；所述防冻剂为丙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2一二氯乙烷、二甲基亚砜、甲酰胺、氯化钙、醋酸钠、氯化镁中的至少一种。
21.优选的，所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或氨水。
22.优选的，所述防腐剂为0.1～0.3份。
23.(三)有益效果
24.与现有技术相比，本发明提供了一种高性能改性水性涂料的制备方法，具备以下有益效果：
25.1、该一种高性能改性水性涂料的制备方法，通过不添加膨胀剂，而贝壳粉表面呈现多孔结构，具有吸附作用，如果家里处于高湿度状态时，它可以把空气中多余的水分吸收起来；而室内处于干燥情况时，它又会将储藏在微粒和壁内的水分缓缓释放，可以说是天然的室内空气湿度调节剂，同时贝壳粉中独特的多孔结构，也可以吸附室内空气中包括甲醛在内的有害气体分子，因此现在诸多厂家将贝壳粉添加至水性涂料中，使得传统的水性涂料具有吸害气体分子功能。
26.2、该一种高性能改性水性涂料的制备方法，通过添加膨胀剂，是以聚磷酸铵为酸源,三聚氰胺为气源，季戊四醇为炭源，三者配合作为膨胀耐火体系，通过聚磷酸铵、三聚氰胺与季戊四醇之间的配合，能够使涂料具有较好的膨胀和阻燃性，能够适用于一些特殊场所，可较好的满足使用者的需求，便于使用者的使用。
具体实施方式
27.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明
中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例一：
29.一种高性能改性水性涂料的制备方法，包括以下步骤：
30.s1：包括如下重量份原料：20～40份乳液、2～6份分散剂、2～6份防冻剂、5～10份改性抗菌材料、1～2.5份润湿剂、1～3份增稠剂、0.4～0.6份消泡剂、1～3份阻燃剂、20～40份水、0.1～0.3ph调节剂；
31.ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或氨水。
32.润湿剂为烷基硫酸盐类润湿剂、磺酸盐类润湿剂、脂肪酸类润湿剂、聚乙烯烷基酚醚类润湿剂、聚氧乙烯脂肪醇醚类润湿剂、聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂中的至少一种。
33.s2：将原料中的分散剂物料分两份投放，其中一份分散剂与原料中的颜色物料混合制备成a相，另一份分散剂物料与原料中的水、消泡剂和防腐剂混合制备成b相，备用，其中分散剂为go760w分散剂；
34.防腐剂为0.1～0.3份。
35.消泡剂为乳化硅油、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、卡波树脂、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸酯共聚乳液中的一种或多种。
36.s3：将a相和b相混合，同时加入贝壳颗粒物，一同搅拌混合，温度控制在35-50℃，均匀混合10-15min，转速控制在1000-1200r/min，搅拌混合之后静止5-7h，备用；
37.贝壳颗粒物制备方法为：将贝壳破碎成颗粒状，之后通过筛选，筛选出直径为0.3-0.5mm的颗粒物，然后将其水洗，清洁干燥，然后投放至煅烧设备中，进行滚动煅烧，贝壳颗粒生成生石灰颗粒物，然后降温至35-50℃并与a相和b相混合。
38.s4：再准备二异氰酸酯20-50份、大分子多元醇100-400份、小分子亲水化合物2-9份、催化剂1-5份、丙烯酸单体100-500份、油溶性引发剂1-5份、聚乙烯醇60-200份、去离子水100-400份、中和剂1-3份；
39.s5：向四口烧瓶中加入大分子多元醇和小分子亲水化合物，搅拌均匀，升温至90-100℃真空脱水，脱水结束后降温至60℃，再加入二异氰酸酯，并滴加催化剂，升温至75℃保温反应，将丙烯酸单体、油溶性引发剂混合，搅拌均匀；
40.s6：再将聚乙烯醇加入到去离子水中，升温至80-90℃搅拌直至完全溶解，将制备好的丙烯酸单体混合物加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，随后加入聚乙烯醇水溶液，快速搅拌使预聚体均匀分散，并加入中和剂，升温至70℃保温反应，控制温度不超过80℃，反应完毕后降温到40-50℃熟化；
41.s7：向s3静止之后的溶液加入s6制备得到的溶液，继续混合搅拌，温度控制在35-50℃，均匀混合15-20min，转速控制在1500-2000r/min，即可制得高性能改性水性涂料，分散剂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡中的至少一种；防冻剂为丙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2一二氯乙烷、二甲基亚砜、甲酰胺、氯化钙、醋酸钠、氯化镁中的至少一种。
42.实施例二：
43.一种高性能改性水性涂料的制备方法，包括以下步骤：
44.s1：包括如下重量份原料：20～40份乳液、2～6份分散剂、2～6份防冻剂、5～10份改性抗菌材料、1～2.5份润湿剂、1～3份增稠剂、0.4～0.6份消泡剂、1～3份阻燃剂、20～40份水、0.1～0.3ph调节剂；
45.ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或氨水。
46.润湿剂为烷基硫酸盐类润湿剂、磺酸盐类润湿剂、脂肪酸类润湿剂、聚乙烯烷基酚醚类润湿剂、聚氧乙烯脂肪醇醚类润湿剂、聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂中的至少一种。
47.s2：将原料中的分散剂物料分两份投放，其中一份分散剂与原料中的颜色物料混合制备成a相，另一份分散剂物料与原料中的水、消泡剂和防腐剂混合制备成b相，备用，其中分散剂为go760w分散剂；
48.防腐剂为0.1～0.3份。
49.消泡剂为乳化硅油、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、卡波树脂、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸酯共聚乳液中的一种或多种。
50.s3：将a相和b相混合，同时加入贝壳颗粒物，一同搅拌混合，温度控制在35-50℃，均匀混合10-15min，转速控制在1000-1200r/min，搅拌混合之后静止5-7h，备用；
51.贝壳颗粒物制备方法为：将贝壳破碎成颗粒状，之后通过筛选，筛选出直径为0.3-0.5mm的颗粒物，然后将其水洗，清洁干燥，然后投放至煅烧设备中，进行滚动煅烧，贝壳颗粒生成生石灰颗粒物，然后降温至35-50℃并与a相和b相混合。
52.s4：再准备二异氰酸酯20-50份、大分子多元醇100-400份、小分子亲水化合物2-9份、催化剂1-5份、丙烯酸单体100-500份、油溶性引发剂1-5份、聚乙烯醇60-200份、去离子水100-400份、中和剂1-3份；
53.s5：向四口烧瓶中加入大分子多元醇和小分子亲水化合物，搅拌均匀，升温至90-100℃真空脱水，脱水结束后降温至60℃，再加入二异氰酸酯，并滴加催化剂，升温至75℃保温反应，将丙烯酸单体、油溶性引发剂混合，搅拌均匀；
54.s6：再将聚乙烯醇加入到去离子水中，升温至80-90℃搅拌直至完全溶解，将制备好的丙烯酸单体混合物加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，随后加入聚乙烯醇水溶液，快速搅拌使预聚体均匀分散，并加入中和剂，升温至70℃保温反应，控制温度不超过80℃，反应完毕后降温到40-50℃熟化；
55.s7：向s3静止之后的溶液加入s6制备得到的溶液，再加入膨胀剂，继续混合搅拌，温度控制在35-50℃，均匀混合15-20min，转速控制在1500-2000r/min，即可制得高性能改性水性涂料。
56.膨胀剂是以聚磷酸铵为酸源,三聚氰胺为气源，季戊四醇为炭源，三者配合作为膨胀耐火体系，分散剂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡中的至少一种；防冻剂为丙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2一二氯乙烷、二甲基亚砜、甲酰胺、氯化钙、醋酸钠、氯化镁中的至少一种。
57.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：包括如下重量份原料：20～40份乳液、2～6份分散剂、2～6份防冻剂、5～10份改性抗菌材料、1～2.5份润湿剂、1～3份增稠剂、0.4～0.6份消泡剂、1～3份阻燃剂、20～40份水、0.1～0.3ph调节剂；s2：将原料中的分散剂物料分两份投放，其中一份分散剂与原料中的颜色物料混合制备成a相，另一份分散剂物料与原料中的水、消泡剂和防腐剂混合制备成b相，备用，其中分散剂为go760w分散剂；s3：将a相和b相混合，同时加入贝壳颗粒物，一同搅拌混合，温度控制在35-50℃，均匀混合10-15min，转速控制在1000-1200r/min，搅拌混合之后静止5-7h，备用；s4：再准备二异氰酸酯20-50份、大分子多元醇100-400份、小分子亲水化合物2-9份、催化剂1-5份、丙烯酸单体100-500份、油溶性引发剂1-5份、聚乙烯醇60-200份、去离子水100-400份、中和剂1-3份；s5：向四口烧瓶中加入大分子多元醇和小分子亲水化合物，搅拌均匀，升温至90-100℃真空脱水，脱水结束后降温至60℃，再加入二异氰酸酯，并滴加催化剂，升温至75℃保温反应，将丙烯酸单体、油溶性引发剂混合，搅拌均匀；s6：再将聚乙烯醇加入到去离子水中，升温至80-90℃搅拌直至完全溶解，将制备好的丙烯酸单体混合物加入到聚氨酯预聚体中，搅拌均匀，随后加入聚乙烯醇水溶液，快速搅拌使预聚体均匀分散，并加入中和剂，升温至70℃保温反应，控制温度不超过80℃，反应完毕后降温到40-50℃熟化；s7：向s3静止之后的溶液加入s6制备得到的溶液，再加入膨胀剂，继续混合搅拌，温度控制在35-50℃，均匀混合15-20min，转速控制在1500-2000r/min，即可制得高性能改性水性涂料。2.根据权利要求1所述的一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，所述膨胀剂是以聚磷酸铵为酸源,三聚氰胺为气源，季戊四醇为炭源，三者配合作为膨胀耐火体系。3.根据权利要求1所述的一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，所述s3中，贝壳颗粒物制备方法为：将贝壳破碎成颗粒状，之后通过筛选，筛选出直径为0.3-0.5mm的颗粒物，然后将其水洗，清洁干燥，然后投放至煅烧设备中，进行滚动煅烧，贝壳颗粒生成生石灰颗粒物，然后降温至35-50℃并与a相和b相混合。4.根据权利要求1所述的一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述的增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、卡波树脂、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸酯共聚乳液中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，所述润湿剂为烷基硫酸盐类润湿剂、磺酸盐类润湿剂、脂肪酸类润湿剂、聚乙烯烷基酚醚类润湿剂、聚氧乙烯脂肪醇醚类润湿剂、聚醚硅氧烷共聚物类润湿剂中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钡中的至少一种；所述防冻剂为丙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2一二氯乙烷、二甲基亚砜、甲酰胺、氯化钙、醋酸钠、氯化镁中的至少
一种。7.根据权利要求1所述的一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或氨水。8.根据权利要求1所述的一种高性能改性水性涂料的制备方法，其特征在于，所述防腐剂为0.1～0.3份。

技术总结
本发明公开了一种高性能改性水性涂料的制备方法，包括以下步骤：S1：包括如下重量份原料：20～40份乳液、2～6份分散剂、2～6份防冻剂、5～10份改性抗菌材料、1～2.5份润湿剂、1～3份增稠剂、0.4～0.6份消泡剂、1～3份阻燃剂。通过不添加膨胀剂，而贝壳粉表面呈现多孔结构，具有吸附作用，如果家里处于高湿度状态时，它可以把空气中多余的水分吸收起来；而室内处于干燥情况时，它又会将储藏在微粒和壁内的水分缓缓释放，可以说是天然的室内空气湿度调节剂，同时贝壳粉中独特的多孔结构，也可以吸附室内空气中包括甲醛在内的有害气体分子，因此现在诸多厂家将贝壳粉添加至水性涂料中，使得传统的水性涂料具有吸害气体分子功能。传统的水性涂料具有吸害气体分子功能。


技术研发人员：石素娜 刘家宽
受保护的技术使用者：深圳市深赛尔股份有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/8