一种水性防涂鸦涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明公布了一种水性防涂鸦涂料及其制备方法，解决了防涂鸦涂料不环保、不可涂鸦和不可擦写的问题，其技术方案要点是一种水性防涂鸦涂料，按重量份计该涂料由以下组分组成：0.5%-1.5%分散剂、消泡剂0.1-0.3%、润湿剂0.05-0.15%、1-3%成膜助剂、20-35%EVA乳液、9-29%氟硅树脂、1-12%含氟纳米二氧化硅分散液、0.5-2%偶联剂、23-33.5%颜填料。该涂料的优点是环保、可擦除。
【专利说明】-种水性防涂鸦涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料技术和有机高分子复合技术，具体为水性防涂鸦涂料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展，人们对家庭装修的要求也日益增高，对于墙面的粉刷，不仅限于 墙面的平整、光滑和涂料的发色，还考虑健康、安全与环保的问题。儿童的天性会对家中墙 面乱涂乱画，该给家长造成了很大的困扰，目前市场上的易擦洗内墙涂料对记号笔、油性笔 等顽固的污溃很难清洗，漆膜易损坏，所W无法起到防涂鸦的目的，另外，虽然市场上的防 涂鸦墙壁涂料无法在漆膜表面乱涂乱画，但是都不能作为室内墙壁涂料使用，该主要是因 为溶剂型防涂鸦材料不环保，特别是近年来，由于墙壁涂料中含有过量的挥发性有机化合 物，比如苯，该会导致儿童患上各种疾病。所W，如何设计出一种既环保且可W将涂鸦擦除， 而漆膜又不易损坏的涂料正是发明人所要解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种涂鸦可擦除且环保的水性防涂鸦材料及其制备方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案；一种水性防涂鸦涂料，该涂料由W 下组分按重量百分比（wt%)组成： EVA 乳液 2〇-35〇/〇 氣娃树脂 9-29% 含氣纳米二氧化娃分散液 1-12% 颜填料 23-33. 5〇/〇 分散剂 0. 5-1. 5% 消泡剂 0. 1-0. 3〇/〇 润湿剂 0. 05-0. 15〇/〇 成膜助剂 1-3〇/〇 偶联剂 0. 5-2% 去贸子水 16. 5-17. 6〇/〇 优选的，所述的成膜助剂为醋醇十二成膜助剂。
[0005] 优选的，所述的颜填料由45-50%的颜料和50-55%的填料混合制成。
[0006] 优选的，所述的填料为重巧粉。
[0007] 优选的，所述的偶联剂为娃焼偶联剂。
[0008] 优选的，所述的分散剂为聚丙帰醜胺类分散剂。
[0009] 一种制备水性防涂鸦涂料的方法，包括W下步骤： (1)、制备含氣纳米二氧化娃分散液：在400-45化pm揽拌的去离子水中同时加入分散 齐U、消泡剂，然后加入纳米氧化娃、含氣表面活性剂，在400-1500rpm转速的揽拌机中分散 15-45分钟，再在研磨机中研磨2-12小时直至达到细度小于5 y m，制成含氣纳米二氧化娃 分散液； (2) 、分散浆的制备：在400-6(K)巧m揽拌速度的去离子水中同时加入分散剂、消泡剂、 润湿剂、成膜助剂，然后依次加入颜料和填料进行45-60分钟的SOO-IOOOrpm转速的高速分 散直至细度达到30 y m后，过滤制成分散浆； (3) 、成膜物质的制备：将EVA乳液、氣娃树脂、偶联剂同时加入揽拌蓋中混合成成膜物 质； (4) 、成漆阶段：在600-1500rpm的分散速度下，将步骤3制备的成膜物质和步骤2制备 的分散浆与按1:1的比例充分混合10分钟，然后加入步骤1制备的含氣纳米二氧化娃分散 液，在600-1500rpm转速的揽拌机中分散30分钟，过滤后形成水性防涂鸦涂料。
[0010] 本发明配方中所采用的含氣表面活性剂与传统的表面活性剂相比，氣一碳键（F- C)的化学稳定性好，高的化学稳定性就意味着高的化学惰性，即氣碳表面活性剂能与防涂 鸦涂料很好地相容，含氣表面活性剂可W降低表面张力，使用0. 1%的含氣表面活性能剂在 5化pm该种非常低的浓度下，将水溶液表面张力降到20dyn/cm的水平，增强了水性防涂鸦 涂料漆膜的润湿性能，使涂料更好的涂布在墙面上。
[0011] 本发明配方中所采用的分散剂，在颜料和填料混合时加入，有助于将颜料与填料 颗粒粉碎，在揽拌机中分散成稳定的乳浊液，有利于下一工艺步骤的加工，同时分散剂稳定 了颜填料的颗粒，稳定的颜填料的颗粒使防涂鸦涂料的表面更加稳定，从而使得防涂鸦涂 料表面具有良好的耐化学药品性能，优异的憎水憎油性能。
[0012] 本发明配方中所采用的消泡剂，消除在防涂鸦涂料在分散和研磨的工艺过程中产 生的大量泡沫，使干燥后的防涂鸦涂料不会产生缩孔，W致防涂鸦涂料干燥后的漆膜表面 产生不平整，从而影响涂料表面的防涂鸦性能。
[0013] 本发明配方中所采用的娃焼偶联剂，其分子具有能使二氧化娃材料与氣娃树脂化 学结合的反应基团，提高氣娃树脂在防涂鸦涂料中的分散性及粘合力，改善颜填料、纳米二 氧化娃、EVA乳液与氣娃树脂之间的相容性，使防涂鸦涂料的干燥后的漆膜更加紧密，使漆 膜的耐擦洗性能提高。
[0014] 本发明配方中所采用的醋醇十二成膜助剂，使E V A乳液在低温下成膜，醋醇 十二成膜助剂能软化乳液粒子并使其更好的粘结，粘结性能不好的乳液粒子在干燥后形成 粗趟的表面影响涂料的耐擦洗性能，醋醇十二成膜助剂能EVA乳液形成致密的涂层表面使 防涂鸦涂料的耐擦洗性能提高，同时改善了可擦洗性、可清洁性。
[0015] 本发明配方中所采用的纳米二氧化娃具有H维网状结构，拥有鹿大的比表面积， 纳米二氧化娃表现出极大的活性，能在防涂鸦涂料干燥后形成网状结构，同时增加防涂鸦 涂料的强度和光洁度，使防涂鸦涂料的漆膜更加致密，使防涂鸦涂料的抗沾污性能大大提 高，具有优良的自清洁能力。
[0016] 本发明水性防涂鸦涂料具有良好的防涂鸦性能，其中苯系物含量小于300mg/Kg， 远远低于溶剂型产品的挥发性有机化合物的指标值，保护了室内环境，具有环保的功能。此 夕F，本发明漆膜致密，具有良好的憎水憎油性能及抗沾污性能，使记号笔、油性笔等顽固的 污溃可被擦除。
【具体实施方式】
[0017] 所述的成膜助剂采用美国伊±曼公司生产的TEXANOL醋醇十二成膜助剂，成膜助 剂属于现有技术，在此不做费述。
[0018] 所述消泡剂采用南京道宁公司生产的型号为DN-141的消泡剂，消泡剂属于现有 技术，在此不做费述。
[0019] 所述润湿剂采用德国洋禮集团生产的TX-IO润湿剂，润湿剂属于现有技术，在此 不做费述。
[0020] 所述偶联剂采用美国GE/OSi公司生产的型号为A-IlOO的娃焼偶联剂，偶联剂属 于现有技术，在此不做费述。
[0021] 所述分散剂采用南京道宁化工公司生产的聚丙帰醜胺类分散剂，分散剂属于现有 技术，在此不做费述。
[0022] 所述EVA乳液采用南京久行化工有限公司生产的EVA乳液，EVA乳液属于现有技 术，在此不做费述。
[0023] 所述的颜料采用杜邦公司生产的型号为R902+的铁白粉，铁白粉属于现有技术， 在此不做费述。
[0024] 所述的填料为采用海城市诚信微细目石粉厂生产的重巧粉，重巧粉属于现有技 术，在此不作费述。
[00巧]所述氣娃树脂采用方舟佛冈化学材料有限公司生产的氣娃树脂，氣娃树脂属于现 有技术，在此不做费述。
[0026] 所述含氣表面活性剂采用宿迁市凯尔氣新材料有限公司生产的阴离子型含氣表 面活性剂。
[0027] 实施例1 1、 制备含氣纳米二氧化娃分散液：将70千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 UOOrpm)下依次加入20千克的纳米二氧化娃、5千克的含氣表面活性剂、分散剂4千克、消 泡剂1千克，高速分散30分钟后加入研磨机中高速研磨（IO(K)巧m)，直至细度在Sym后过 滤制成含氣纳米二氧化娃分散液； 2、 分散浆的制备：将200千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌UOOrpm)下依次加 入分散剂5千克、消泡剂2千克、润湿剂1千克、成膜助剂10千克、重巧粉175千克、铁白粉 150千克，高速分散（100化pm) 45分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆； 3、 成膜物质的制备：将EVA乳液300千克、氣娃树脂150千克、偶联剂50千克加入揽拌 蓋中充分混合制成成膜物质； 4、 成漆阶段；在中速揽拌（eOOrpm)下加入分散浆450千克、成膜物质450千克、含氣纳 米二氧化娃分散液40千克，在60化pm转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性防涂鸦 涂料。
[002引 实施例2 1、制备含氣纳米二氧化娃分散液：将65千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 (450rpm)下依次加入25千克的纳米二氧化娃、5千克的含氣表面活性剂、分散剂4千克、消 泡剂1千克，W 80化pm的转速高速分散45分钟后加入研磨机中高速研磨（IO(K)巧m)，直至 细度在5 y m后过滤制成含氣纳米二氧化娃分散液。
[0029] 2、分散浆的制备：将250千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌（eOOrpm)下依 次加入分散剂5千克、消泡剂2千克、润湿剂1千克、成膜助剂15千克、重巧粉200千克、铁 白粉200千克，高速分散（IO(K)巧m) 45分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆。
[0030] 3、成膜物质的制备：将EVA乳液350千克、氣娃树脂100千克、50千克偶联剂加入 揽拌蓋中充分混合制成成膜物质。
[0031] 4、成漆阶段；在中速揽拌（eOOrpm)下加入分散浆400千克、成膜物质400千克、含 氣纳米二氧化娃分散液100千克，在IOOOrpm转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性 防涂鸦涂料。
[00础 实施例3 1、制备含氣纳米二氧化娃分散液：将40千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 (450rpm)下依次加入30千克的纳米二氧化娃、6千克的含氣表面活性剂、分散剂4千克、消 泡剂0. 75千克，W 1500巧m的转速高速分散15分钟后加入研磨机中高速研磨（12(K)巧m)， 直至细度在5 y m后过滤制成含氣纳米二氧化娃分散液。
[0033] 2、分散浆的制备：将160千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌（600rpm)下依 次加入分散剂6千克、消泡剂1千克、润湿剂0. 9千克、成膜助剂18千克、重巧粉60千克、 铁白粉60千克，高速分散（10(K)rpm) 15分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆； 3、 成膜物质的制备：将EVA乳液200千克、氣娃树脂200千克、12千克偶联剂加入揽拌 蓋中充分混合制成成膜物质； 4、 成漆阶段；在中速揽拌（SOOrpm)下加入分散浆300千克、成膜物质300千克、含氣纳 米二氧化娃分散液30千克，在1500巧m转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性防涂 鸦涂料。
[0034] 实施例4 1、 制备含氣纳米二氧化娃分散液：将75千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 (450rpm)下依次加入30千克的纳米二氧化娃、10千克的含氣表面活性剂、分散剂6千克、 消泡剂1. 7千克，W 40化pm的转速高速分散45分钟后加入研磨机中高速研磨（ 直至细度在5 y m后过滤制成含氣纳米二氧化娃分散液； 2、 分散浆的制备：将250千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌UOOrpm)下依次加 入分散剂5千克、消泡剂2千克、润湿剂1千克、成膜助剂15千克、重巧粉200千克、铁白粉 200千克，高速分散（1000巧m) 45分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆； 3、 成膜物质的制备：将EVA乳液350千克、氣娃树脂100千克、50千克偶联剂加入揽拌 蓋中充分混合制成成膜物质； 4、 成漆阶段；在中速揽拌（eOOrpm)下加入分散浆400千克、成膜物质400千克、含氣纳 米二氧化娃分散液122. 7千克，在1200rpm转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性防 涂鸦涂料。
[00巧]实施例5 1、制备含氣纳米二氧化娃分散液：将75千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 (450rpm)下依次加入25千克的纳米二氧化娃、6. 25千克的含氣表面活性剂、分散剂2. 3 千克、消泡剂0. 45千克，W 8(K)巧m的转速高速分散45分钟后加入研磨机中高速研磨 (lOOOrpm)，直至细度在5 y m后过滤制成含氣纳米二氧化娃分散液； 2、 分散浆的制备：将82千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌（eOOrpm)下依次加入 分散剂2. 3千克、消泡剂0. 45千克、润湿剂0. 45千克、成膜助剂9. 1千克、重巧粉165千克、 铁白粉135千克，高速分散（1000巧m) 45分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆； 3、 成膜物质的制备：将EVA乳液315千克、氣娃树脂67千克、18千克偶联剂加入揽拌 蓋中充分混合制成成膜物质； 4、 成漆阶段；在中速揽拌（15(K)rpm)下加入分散浆400千克、成膜物质400千克、含氣 纳米二氧化娃分散液109千克，在60化pm转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性防 涂鸦涂料。
[0036] 实施例6 1、 制备含氣纳米二氧化娃分散液：将6. 5千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 (450巧m)下依次加入2. 5千克的纳米二氧化娃、1千克的含氣表面活性剂、分散剂0. 4千克、 消泡剂0. 1千克，W 80化pm的转速高速分散45分钟后加入研磨机中高速研磨（ 直至细度在5 y m后过滤制成含氣纳米二氧化娃分散液； 2、 分散浆的制备：将136千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌（600rpm)下依次加 入分散剂11. 75千克、消泡剂2. 4千克、润湿剂1. 2千克、成膜助剂24千克、重巧粉100千 克、铁白粉125千克，高速分散（IO(K)巧m) 45分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆； 3、 成膜物质的制备：将EVA乳液162千克、氣娃树脂235千克、4. 1千克偶联剂加入揽 拌蓋中充分混合制成成膜物质； 4、 成漆阶段；在中速揽拌（SOOrpm)下加入分散浆400千克、成膜物质400千克、含氣纳 米二氧化娃分散液10千克，在1350rpm转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性防涂 鸦涂料。
[0037] 实施例7 1、 制备含氣纳米二氧化娃分散液：将65千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 (450rpm)下依次加入25千克的纳米二氧化娃、5千克的含氣表面活性剂、分散剂4千克、消 泡剂1千克，W 80化pm的转速高速分散45分钟后加入研磨机中高速研磨（13(K)巧m)，直至 细度在5 y m后过滤制成含氣纳米二氧化娃分散液； 2、 分散浆的制备：将150千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌（eOOrpm)下依次加 入分散剂5千克、消泡剂2千克、润湿剂1千克、成膜助剂15千克、重巧粉150千克、铁白粉 150千克，高速分散（100化pm) 45分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆； 3、 成膜物质的制备：将EVA乳液300千克、氣娃树脂150千克、50千克偶联剂加入揽拌 蓋中充分混合制成成膜物质； 4、 成漆阶段；在中速揽拌（eOOrpm)下加入分散浆450千克、成膜物质450千克、含氣纳 米二氧化娃分散液100千克，在70化pm转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性防涂 鸦涂料。
[0038] 实施例8 1、制备含氣纳米二氧化娃分散液：将130千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌 (450巧m)下依次加入40千克的纳米二氧化娃、15千克的含氣表面活性剂、分散剂8千克、 消泡剂2千克，W 9(K)巧m的转速高速分散45分钟后加入研磨机中高速研磨（145化pm),直 至细度在5 y m后过滤制成含氣纳米二氧化娃分散液； 2、 分散浆的制备：将400千克去离子水加入揽拌机中，在低速揽拌（eOOrpm)下依次加 入分散剂10千克、消泡剂3千克、润湿剂3千克、成膜助剂25千克、重巧粉522千克、铁白 粉550千克，高速分散（IO(K)巧m) 45分钟，至细度30 y m过滤后制成分散浆； 3、 成膜物质的制备：将EVA乳液350千克、氣娃树脂100千克、50千克偶联剂加入揽拌 蓋中充分混合制成成膜物质； 4、 成漆阶段；在中速揽拌（eOOrpm)下加入分散浆900千克、成膜物质900千克、含氣纳 米二氧化娃分散液200千克，在IlOOrpm转速的揽拌机中分散30分钟后过滤形成水性防涂 鸦涂料。
[0039] 水性防涂鸦涂料测试方法GB18582-2008、GB/T9756-2009进行测试。
[0040] 上述实施例一至八的水性防涂鸦涂料的性能测试表所示：
【权利要求】
1. 一种水性防涂鸦涂料，其特征在于：该涂料由以下组分按重量百分比（Wt%)组成： EVA 乳液 20-35% 氟硅树脂 9-29% 含氟纳米二氧化硅分散液 1-12% 颜填料 23-33. 5% 分散剂 0. 5-1. 5% 消泡剂 0? 1-0. 3% 润湿剂 0? 05-0. 15% 成膜助剂 1-3% 偶联剂 〇. 5-2% 去离子水 16. 5-17. 6% 根据权利要求1所述的水性防涂鸦涂料，其特征在于：所述的成膜助剂为酯醇十二成 膜助剂。
2. 根据权利要求1所述的水性防涂鸦涂料，其特征在于：所述的颜填料由45-50%的颜 料和50-55%的填料混合制成。
3. 根据权利要求3所述的水性防涂鸦涂料，其特征在于：所述的填料为重钙粉。
4. 根据权利要求1所述的水性防涂鸦涂料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
5. 根据权利要求1所述的水性防涂鸦涂料，其特征在于：所述的分散剂为聚丙烯酰胺 类分散剂。
6. -种制备权利要求1所述的水性防涂鸦涂料的方法，包括以下步骤： (1) 、制备含氟纳米二氧化硅分散液：在400-450rpm搅拌的去离子水中同时加入分散 齐U、消泡剂，然后加入纳米氧化硅、含氟表面活性剂，在400-1500rpm转速的搅拌机中分散 15-45分钟，再在研磨机中研磨2-12小时直至达到细度小于5 y m，制成含氟纳米二氧化硅 分散液； (2) 、分散楽的制备：在400-600rpm搅拌速度的去离子水中同时加入分散剂、消泡剂、 润湿剂、成膜助剂，然后依次加入颜料和填料进行45-60分钟的800-1000rpm转速的高速分 散直至细度达到30 y m后，过滤制成分散浆； (3) 、成膜物质的制备：将EVA乳液、氟硅树脂、偶联剂同时加入搅拌釜中混合成成膜物 质； (4) 、成漆阶段：在600-1500rpm的分散速度下，将步骤3制备的成膜物质和步骤2制备 的分散浆与按1:1的比例充分混合10分钟，然后加入步骤1制备的含氟纳米二氧化硅分散 液，在600-1500rpm转速的搅拌机中分散30分钟，过滤后形成水性防涂鸦涂料。
【文档编号】C09D183/08GK104356774SQ201410670011
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】李家夫, 单秀军, 张裕强 申请人:苏州大乘环保建材有限公司