本申请属于水性涂料领域，具体涉及一种黑色内墙水漆及其制备方法。
背景技术：
近年来，购物中心，商场，酒店等商业不断提升，商业地产吊顶装修常用石饰板、混合面板的装修，特别是天然石材，这些材料含有天然放射性核素，镭、钍、钾、铀等长寿命放射性同位素，这些放射性核素放射出γ射线和氡，对人体危害极大。国际癌症研究机构(IARC)认为氡是重要的致癌物质，氡在体内产生辐射可致肺癌死亡，也可导致白血病、皮肤癌等及其他呼吸道疾病。
涂料是一种涂覆在各种材料表面的一种高分子材料，在我们的日常生活中扮演着重要的角色，购物中心、地下车库、商场吊顶装修等也越来越多的采用涂料进行饰面保护及装饰，减少有害物质排放，降低成本，提升装饰性能。其中黑色涂层是目前选用较广的涂料类型。
申请公布号为CN103497672A的发明专利申请公开了一种特黑漆，该特黑漆属于油漆领域，其组分是有机硅树脂40-50份、硬质炭黑2-4份、铬铁黑4-8份、滑石粉2-5份、消光粉10-15份、硫酸钡1-3份、稀释剂20-30份、分散剂0.2-0.6份、BYK-331 0.01-0.04份，其技术方案解决的是炭黑粒子团在制备过程中吸附润胀过程没有终止，在成品漆中仍旧进行润胀，从而造成成品油漆在长时间储存后，出现油漆中炭黑颗粒返粗的问题。
授权公告号为CN 101089060 B的发明专利公开了一种环保型黑色涂料及其制备方法和用途，该黑色涂料的组分是染料8％-12％、丙烯酸丁酯15％-25％、氯磺化聚丙烯5％-10％、聚四氟乙烯15％-25％、聚苯乙烯4％-6％、助剂0.05％-0.15％和余量的有机溶剂，该涂料是专门涂覆于PVC膜上，制备防透光膜。
公开号CN1544539A的发明公开了一种高温耐火黑色涂料及其制备方法和应用，该黑色涂料的重量组成是氧化铁20-40％、氧化铬绿20-35％、氧化高镍10-23％、二氧化锰8-20％、氧化高钴5-12％、氧化锆2-10％、氧化铝5-10％、石墨0-5％、二氧化硅5-10％。该涂料涂覆于硅酸铝纤维制品表面，能装饰、抗热震和抗冲刷常温黑色，高温呈红色。
目前常见的黑色涂料用于室内装修使用时，特别是用作吊顶装修时，还至少存在以下问题：
1)市场应用产品一般采用基础漆调色，加入黑色浆量较高，且VOC含量较高，成本高，易于出现发花、起泡等现象；
2)传统黑色涂料耐水性、抗碱性能较差，防霉性能也较差，甚至不具备防霉性能，极易出现脱粉掉色现象；
3)不适应于多种基材，比如在铝质结构表面，涂层易出现缩孔现象。
技术实现要素：
为了解决至少以上所述问题之一，本发明提供了一种黑色内墙水漆，按质量百分比计，包括以下组分：13-15％丙烯酸乳液、2-3％炭黑、30-40％填料、0.2-0.3％纤维素、1-1.5％环保溶剂、0.2-0.3％基层润湿剂、0.6-0.8％分散剂、0.1-0.2％中和剂、0.2-0.5％消泡剂、0.2-0.3％防腐剂、0.6-0.8％防霉剂、1-1.5％成膜助剂、30-50％水和0.5-1.0％增稠剂。
本发明技术方案的产品，黑度高，遮盖力强，附着力为1级，防霉I级，耐碱72h无异常，耐擦洗＞10000次，涂层无缩孔现象，适应多种基层，很好地解决了现有技术存在的问题。
作为本发明实施例，所述丙烯酸乳液可以采用低VOC含量乳液，增强乳液与填料间相互作用。
进一步，作为本发明实施例，所述丙烯酸乳液可以选用采用AvanseTM乳液技术的丙烯酸乳液，例如可以选用苯丙乳液，陶氏化学DC420。
作为本发明实施例，所述填料可以为广福建材公司的800目滑石粉与800目重钙质量比为1:1的混合物。
作为本发明实施例，所述炭黑是着色力为118％，聚氯乙烯黑度为10的色素炭黑。
进一步，作为本发明实施例，所述炭黑可以为三菱MA100或其同类型产品。
作为本发明实施例，所述纤维素的1％水溶液粘度在1500-2500cps，且为防酶型纤维素。
进一步，作为本发明实施例，所述纤维素可以为羟乙基纤维素，例如，可以是美国亚跨龙250HBR。
作为本发明实施例，所述环保溶剂可以为丙二醇和/或乙二醇。
作为本发明实施例，所述基材润湿剂可以为聚硅氧烷-聚醚共聚物。
进一步，作为本发明实施例，所述基材润湿剂可以选用水性聚氨酯tego245或tego270。
作为本发明实施例，所述润湿分散剂为聚羧酸盐类分散剂。例如可以是马来酸-丙烯酸共聚物钠盐，如巴斯夫Sokalan CP 5；也可选择非离子共聚物，如巴斯夫Sokalan HP 22；也可以选择改性聚羧酸盐，Sokalan HP 25。
作为本发明实施例，所述润湿分散剂可以为聚羟酸盐分散剂，例如，可以是德谦公司的FX600。
作为本发明实施例，所述中和剂为以甲基硅醇钾为主要成分，复配了具有润湿分散功能的特种有机硅的水溶液。
进一步，作为本发明实施例，所述中和剂可以选用德国瓦克的BS198中和剂。
作为本发明实施例，所述消泡剂可以为矿物油类、有机硅类、聚醚类中的一种或两种。
进一步，作为本发明实施例，所述消泡剂可以选自诺普科SN1360或巴斯夫A10。
作为本发明实施例，所述防腐剂可以为常见的卡松类防腐剂。
进一步，作为本发明实施例，所述防腐剂可以选用以异噻唑啉酮类为主要成分的索尔RS或特洛伊MERGAL K9N。
作为本发明实施例，所述防霉剂可以为以咪唑、OIT及苯基脲等为主要成分的助剂。
进一步，作为本发明实施例，所述防霉剂可以选用特洛伊Polyphase678。
作为本发明实施例，所述的成膜助剂可以为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
进一步，作为本发明实施例，所述成膜助剂可以选用伊士曼texanol。
作为本发明实施例，所述增稠剂可以为疏水缔合型碱溶胀类增稠剂。
进一步，作为本发明实施例，所述增稠剂可以选用陶氏化学TT935。
具体实施方式
在这里专用的词“实施例”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“实施例”不必解释为优于或好于其它实施例。本法实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。
另外，为了更好的说明本发明内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
应理解，本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明的内容。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的常规技术人员通常理解的相同含义。
本发明提供的黑色内墙水漆，按质量百分比计，包括以下组分：13-15％丙烯酸乳液、2-3％炭黑、30-40％填料；0.2-0.3％纤维素、1-1.5％环保溶剂、0.2-0.3％基层润湿剂、0.6-0.8％分散剂、0.1-0.2％中和剂、0.2-0.5％消泡剂、0.2-0.3％防腐剂、0.6-0.8％防霉剂、1-1.5％成膜助剂、30-50％水和0.5-1.0％增稠剂。
本发明实施例的黑色内墙水漆，选用以咪唑、OIT及苯基脲等为主要成分的防霉剂，解决涂层易防霉的缺陷。
本发明实施例提供的黑色内墙水漆，可以选用采用AvanseTM技术的乳液，增强附着力，降低VOC，提高涂层的耐碱性能及耐擦洗性能。
本法实施例提供的黑色内墙水漆，可以选用着色力为118％，聚氯乙烯黑度为10的色素炭黑，采用与填料共研磨工艺，使涂层黑度高，遮盖力强。
本发明实施例提供的黑色内墙水漆，可以选用聚硅氧烷-聚醚共聚物提高内墙水漆的宽容性。聚硅氧烷-聚醚共聚物是一类性能优良的表面活性剂，可以有效降低水性漆的表面张力。但是聚硅氧烷-聚醚共聚物的粘度对其性能影响较大，粘度增大，会增大水漆的扩散流平性能，降低表面张力效果好，但是其性能稳定性较差；粘度减小，有利于增大水漆的扩散性能，而且表面张力性能持久，但是降低表面张力效果有限，不利于避免缩孔现象，所以，只有选择粘度适宜的聚硅氧烷-聚醚共聚物，才能在水性漆中发挥其减低表面张力的作用，为此，可以选择粘度在200-5000CPS之间的聚硅氧烷-聚醚共聚物，也可以选择粘度在500-3000CPS的聚硅氧烷-聚醚共聚物，也可以选则粘度在800-1200CPS之间的聚硅氧烷-聚醚共聚物，可以有效避免缩孔现象，适应多种基层。比如，可以有效避免本发明水性漆在铝制材质表面的缩孔现象，改善了施工性能，提高了施工效果，简化了生产施工工艺。
本发明实施例提供的黑色内墙水漆，可以选择以甲基硅醇钾为主要成分，复配了具有润湿分散功能的特种有机硅的水溶液为其中和剂，其原理为：
下面以三个实施例为示例，对其组分、制备方法和性能测试结果进行说明。
实施例1
本实施例1中黑色内墙水漆的组成及其比例见表1中实施例1所示。
实施例1黑色内墙水漆中：
所述丙烯酸乳液为陶氏化学DC420；
所述填料为广福建材公司的800目滑石粉与800目重钙为1:1的混合物；
所述炭黑为三菱MA100；
所述纤维素为美国亚跨龙250HBR；
所述环保助溶剂为丙二醇；
所述基材润湿剂为tego245；
所述润湿分散剂为德谦公司FX600；
所述中和剂为德国瓦克BS198；
所述消泡剂为诺普科SN1360；
所述防腐剂为索尔RS；
所述防霉剂为特洛伊Polyphase 678；
所述成膜助剂为伊士曼texanol；
所述增稠剂为陶氏化学TT935。
本实施例1的黑色内墙水漆，可以按照以下方法制备：
(1)按实施例1所述配比，在反应罐中，加入准确计量的水，置于高速分散机下，启动高速分散机，低速400rpm搅拌，缓慢加入计量的纤维素，中速700rpm分散3分钟，然后按配方序号顺序依次添加中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂等助剂，分散5min，使助剂混合分散均匀；
(2)调整好分散盘与反应罐体的位置在中间位置，液面2/3处，提高分散机转速至高速1000rpm状态，缓慢加入炭黑，待炭黑完全融入水溶液中后加入填料，加完料后，用规定用量的水清洗搅拌轴和反应罐边的粉尘，搅拌15min后，停止搅拌，并转入研磨工序，研磨至细度＜45μm；之后加入乳液、防霉剂、增稠剂等材料低速搅拌15min，即得到实施例1的黑色内墙水漆。
实施例2
本实施例2中黑色内墙水漆的组成及其比例见表1中实施例2所示。
实施例2黑色内墙水漆中：
所述丙烯酸乳液为陶氏化学DC420；
所述填料为广福建材公司的800目滑石粉与800目重钙为1:1的混合物；
所述炭黑为三菱MA100；
所述纤维素为美国亚跨龙250HBR；
所述环保助溶剂为乙二醇；
所述的基材润湿剂为tego270；
所述润湿分散剂为德谦公司的FX600；
所述中和剂为德国瓦克的BS198；
所述消泡剂为巴斯夫A10；
所述防腐剂为特洛伊MERGAL K9N；
所述防霉剂为特洛伊Polyphase 678；
所述成膜助剂为伊士曼texanol；
所述增稠剂为陶氏化学TT935。
本实施例2的黑色内墙水漆，可以按照以下方法制备：
(1)按实施例2所述配比，在反应罐中，加入准确计量的水，置于高速分散机下，启动高速分散机，低速500rpm搅拌，缓慢加入计量的纤维素，中速800rpm分散3分钟，然后按配方序号顺序依次添加中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂等助剂，分散3min，使助剂混合分散均匀；
(2)调整好分散盘与反应罐体的位置在中间位置，液面2/3处，提高分散机转速至高速1200rpm状态，缓慢加入炭黑，避免加入过快导致炭黑不易搅拌均匀，待炭黑完全融入水溶液中后加入填料，加完料后，用规定用量的水清洗搅拌轴和缸边的粉尘，搅拌10min后，停止搅拌，并转入研磨工序，研磨至细度＜45μm，之后，加入乳液，防霉剂，增稠剂等材料低速搅拌15min，即得到实施例2黑色内墙水漆。
实施例3
本实施例3中黑色内墙水漆的组成及其比例见表1中实施例3所示。
实施例3所述黑色内墙水漆中：
所述丙烯酸乳液为陶氏化学DC420；
所述填料为广福建材公司的800目滑石粉与800目重钙为1:1的混合物；
所述炭黑为三菱MA100；
所述纤维素为美国亚跨龙250HBR；
所述环保助溶剂为乙二醇和丙二醇混合物，比例为1：1；
所述基材润湿剂为tego270；
所述润湿分散剂为德谦公司FX600；
所述中和剂为德国瓦克BS198；
所述消泡剂为巴斯夫A10；
所述防腐剂为特洛伊MERGAL K9N；
所述防霉剂为特洛伊Polyphase 678；
所述成膜助剂为伊士曼texanol；
所述增稠剂为陶氏化学TT935。
本实施例3的黑色内墙水漆，可以按照以下方法制备：
(1)按实施例3所述配比，在反应罐中，加入准确计量的水，置于高速分散机下，启动高速分散机，低速600rpm搅拌，缓慢加入计量的纤维素，中速1000rpm分散3分钟，然后按配方序号顺序依次添加中和剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂等助剂，分散3min，使助剂混合分散均匀；
(2)调整好分散盘与反应罐体的位置在中间位置，液面2/3处，提高分散机转速至高速1500rpm状态，缓慢加入炭黑，避免加入过快导致炭黑不易搅拌均匀，待炭黑完全融入水溶液中后加入填料，加完料后，用规定用量的水清洗搅拌轴和缸边的粉尘，搅拌12min后，停止搅拌，并转入研磨工序，研磨至细度＜45um，之后，加入乳液，防霉剂，增稠剂等材料低速搅拌15min，即得到实施例3的黑色内墙水漆。
对于上述实施例1至实施例3的黑色内墙水漆产品进行性能检测，同时对市场同类产品的性能进行比较测试，测试结果列于表2。
表2为实施例中黑色内墙水漆和对照产品性能测试结果列表，对照产品是市售的普通乳胶漆添加黑色色浆调制的产品。
表1黑色内墙水漆实施例组成列表
表2本发明实施例中黑色内墙水漆和对照性能测试结果列表
由表2可以看出，本发明实施例产品皆为绿色环保型产品，遮盖力强，黑度高，防霉I级，耐碱72h无异常，耐擦洗＞10000次，附着力1级，与传统黑色涂料性比，性价比高，涂刷面积大，施工简单，极具发展前景。
以上实施例仅用于从某些方面说明本发明技术方案，而非对本发明技术方案的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。