一种水性涂料增稠用增稠剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工领域，涉及一种增稠剂，更具体的，本发明为一种用于制备建筑用 水性涂料时起到增稠作用的增稠剂。
【背景技术】
[0002] 现代建筑、建设、家装都离不开涂料，油漆。涂料的使用不仅仅是装饰，还可以有效 的保护基体材料，延长建筑、设备等的使用寿命。水性涂料是一类低污染、省能源、省资源的 涂料。随着人们环保意识的加强，水性涂料日益受到人们的重视，相关产品得到广泛的研宄 和开发。
[0003] 在水性涂料的生产、贮存、施工等过程中，需要添加增稠剂使涂料在各种剪切力条 件下具有工艺所要求的黏度。常用增稠剂有：无机增稠剂、改性纤维素、聚丙烯酸酯和缔合 型的聚氨酯增稠剂。其中无机增稠剂主要是蒙脱土类具有良好悬浮性的粘土矿物。蒙脱土 所具有的特性使其在涂料中具有粘结、增稠、悬浮、分散、乳化、填充等多种功能，可提高涂 料的涂刷性和流平性，改善涂料的耐水性。蒙脱土在涂料工业中应用非常广泛，可作为涂料 的增稠剂、悬浮防沉降剂、辅助粘结剂等。
[0004] 蒙脱土作为水性涂料用增稠剂的优点是：良好的悬浮性；与体系相容性好，在较 广泛的PH条件下均可适用；价格较低；缺点是：用量较有机增稠剂大，悬浮性、增稠性能同 其他类型的增稠剂相比较差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种水性涂料增稠用增稠剂。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种水性涂料增稠用增稠剂，其特征在于由下述方法制备而成： (1) 将钠基膨润土在350~450°C条件下灼烧Ih ; (2) 配置质量分数为17~19%的硫酸溶液，加入步骤（1)获得的膨润土，膨润土与硫酸溶 液的固液质量比为2. 10~2. 30 : 1，95~100°C条件下搅拌30min进行酸化反应，絮凝，除渣， 过滤； (3) 将步骤（2)获得的物料引入静置槽中，加入洗涤水，搅拌1~2分钟，静置时间为 45min，抽除上层清液，反复洗绦4~9次，至清液pH值为4~5,过滤，烘干； (4) 将步骤（3)获得的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，过200 目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0007] 进一步地，步骤（1)所述的灼烧温度为380°C。
[0008] 步骤（3)所述洗涤水的质量为步骤（2)所获得物料质量的6倍。
[0009] 本发明先将钠基膨润土灼烧，增加了膨润土的层间空隙，利用钠基膨润土的阳离 子交换特性，通过硫酸活化，将无机酸的H +置换膨润土层间的Na+，增大了晶胞的空隙，扩大 的空腔，疏通了空洞，增大了比表面积，增强了表面活性，增加了离子交换特性，使得酸化的 膨润土具备发生层间吸附、键合和吸附电子作用等性质，同时，达到提纯膨润土的目的。通 过超声波粉碎，进一步提高膨润土的比表面积和电负性，从而提高膨润土对于羟基和羧基 等极性基团良好的亲和性。本发明水性涂料增稠用增稠剂在制备建筑用水性涂料的过程中 可以起到良好的增稠效果。
[0010] 上述方法的具体步骤进一步叙述如下： 1.灼烧膨润土。将钠基膨润土在一定温度下进行灼烧，去掉膨润土中一部分层间水和 结合水，增大膨润土层间空隙，使其疏松。温度要适宜，保证去掉层间水和结合水，又不能太 高而将膨润土烧结。适宜的温度是350~450°C，优选380°C。
[0011] 2.酸活化。配置一定质量分数的硫酸溶液，按一定的固液质量比加入步骤（1)获 得的膨润土，95~100°C条件下搅拌30min进行酸化反应，絮凝，除渣，过滤。硫酸溶液的质量 分数为17~19%，膨润土同硫酸溶液的固液质量比为2. 10~2. 30。
[0012] 3.清洗余酸。将步骤2获得的物料引入静置槽中，加入一定量的水，搅拌1~2分 钟，静置时间为45min，抽除上层清液，反复洗涤至清液pH值为4~5,过滤，烘干。洗涤水 的质量为步骤2所获得物料质量的6倍。
[0013] 4.超声波粉碎。将步骤3获得的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下 研磨4h。
[0014] 5.将步骤4所制得的物料过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0015] 按照上述方法制得的水性涂料增稠用增稠剂可应用于制备建筑用水性涂料中起 到良好的增稠作用。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 取1050kg钠基膨润土，在350°C下灼烧lh。
[0017] 配置500kg质量分数为17%的硫酸溶液，在95°C条件下搅拌30min进行酸活化处 置。絮凝，除渣，过滤。
[0018] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0019] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHZ的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0020] 实施例2 取1070kg钠基膨润土，在370°C下灼烧lh。
[0021] 配置500kg质量分数为17. 4%的硫酸溶液，在96°C条件下搅拌30min进行酸活化 处置。絮凝，除渣，过滤。
[0022] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0023] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0024] 实施例3 取1090kg钠基膨润土，在390°C下灼烧lh。
[0025] 配置500kg质量分数为17. 8%的硫酸溶液，在97°C条件下搅拌30min进行酸活化 处置。絮凝，除渣，过滤。
[0026] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0027] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0028] 实施例4 取IllOkg钠基膨润土，在410°C下灼烧lh。
[0029] 配置500kg质量分数为18. 2%的硫酸溶液，在98°C条件下搅拌30min进行酸活化 处置。絮凝，除渣，过滤。
[0030] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0031] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHZ的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0032] 实施例5 取1130kg钠基膨润土，在430°C下灼烧lh。
[0033] 配置500kg质量分数为18. 6%的硫酸溶液，在99°C条件下搅拌30min进行酸活化 处置。絮凝，除渣，过滤。
[0034] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0035] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0036] 实施例6 取1150kg钠基膨润土，在450°C下灼烧lh。
[0037] 配置500kg质量分数为19%的硫酸溶液，在100°C条件下搅拌30min进行酸活化处 置。絮凝，除渣，过滤。
[0038] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0039] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0040] 实施例7 取1150kg钠基膨润土，在380°C下灼烧lh。
[0041] 配置500kg质量分数为17%的硫酸溶液，在95°C条件下搅拌30min进行酸活化处 置。絮凝，除渣，过滤。
[0042] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0043] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0044] 实施例8 取1050kg钠基膨润土，在380°C下灼烧lh。
[0045] 配置500kg质量分数为19%的硫酸溶液，在95°C条件下搅拌30min进行酸活化处 置。絮凝，除渣，过滤。
[0046] 按获得物料质量的6倍加入一定量的水清洗余酸，搅拌60s，静置45min，抽出上层 清液，反复清洗至上层清液PH值为4~5。过滤，烘干。
[0047] 将烘干后的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，制备超细膨 润土，过400目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
[0048] 本发明产品在制备建筑用水性涂料中的应用效果见下表：
【主权项】
1. 一种水性涂料增稠用增稠剂，其特征在于由下述方法制备而成： (1) 将钠基膨润土在350~450°C条件下灼烧Ih; (2) 配置质量分数为17~19%的硫酸溶液，加入步骤（1)获得的膨润土，膨润土与硫酸 溶液的固液质量比为2. 10~2. 30 : 1，95~100°C条件下搅拌30min进行酸化反应，絮凝，除 渣，过滤； (3) 将步骤（2)获得的物料引入静置槽中，加入洗涤水，搅拌1~2分钟，静置时间为 45min，抽除上层清液，反复洗绦4~9次，至清液pH值为4~5,过滤，烘干； (4) 将步骤（3)获得的膨润土放入球磨机中，在40KHz的超声波作用下研磨4h，过200 目筛，获得水性涂料增稠用增稠剂。
2. 如权利要求1所述的水性涂料增稠用增稠剂，其特征在于，步骤（1)所述的灼烧温度 为 380°C。
3. 如权利要求1所述的水性涂料增稠用增稠剂，其特征在于，步骤（3)所述洗涤水的质 量为步骤（2)所获得物料质量的6倍。
【专利摘要】本发明公开了一种用于水性涂料增稠的增稠剂，由下述方法制备而成：将钠基膨润土在350~450℃条件下灼烧1h；按照2.10~2.30固液质量比加入质量分数为17~19%的硫酸溶液中在95~100℃条件下酸化30min，絮凝，除渣，过滤，清洗余酸，烘干；将酸化后的膨润土置于球磨机中在40KHz的超声波作用下研磨4h；过400目筛，获得增稠剂。本发明的增稠剂可应用于水性涂料的增稠。
【IPC分类】C09D7-12
【公开号】CN104789029
【申请号】CN201510206198
【发明人】张怀滨, 张有连, 俞铁明, 姜跃平, 姜健, 张怀辉
【申请人】阳原县仁恒精细粘土有限责任公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月28日