一种高耐擦洗干粉涂料及其制备方法

文档序号:9257729阅读:881来源:国知局
一种高耐擦洗干粉涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种干粉涂料,特别是涉及一种环保且高耐擦洗的干粉涂料及其制备 方法,属于建筑涂料领域。
【背景技术】
[0002] 近年来,随着人们环保意识的不断提高,人们对降低涂料中的挥发性有机化合物 (VOC)的呼声越来越高。涂料正朝着"三高一低"的方向发展,即高固体分、高耐候、高性能、 低污染。传统的水性建筑涂料中的各种助剂是其VOC的主要来源,同时涂料中的水占涂料 总重的一半以上,涂料在运输的过程中需要用到大量的铁罐或塑料罐。如果能将乳液制备 成可再分散的乳胶粉,并与颜填料混合制成干粉涂料,以塑料袋包装,在施工现场将干粉涂 料与水混合并搅拌即可使用。这样不仅减少了 VOC的排放,而且使得涂料更易于包装和运 输,减少运输成本。由于粉末状的涂料在储存中受环境影响更小,涂料中不需添加抗冻剂和 抗霉变剂,不仅减少涂料中VOC且延长了储存周期。
[0003] 干粉涂料中的核心成膜物质为可再分散乳胶粉,其特性直接关系到干粉涂料的性 能。为了使干粉涂料在低温下较好的成膜而不产生开裂,通常可再分散乳胶粉的玻璃化温 度通常须低于5°C,而胶粉的低玻璃化温度也直接导致了所配制的干粉涂料的耐擦洗性能 较差。低温成膜和耐擦洗之间的矛盾一直都是聚合物可再分散乳胶粉的一大难题。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种运输和使用方便,同时满足环 保和高性能要求的高耐擦洗环保型干粉涂料。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种高耐擦洗环保型干粉涂料的制备方法。
[0006] 在不影响涂料低温成膜性能的前提下,本发明解决了传统干粉涂料相比于乳胶漆 耐擦洗较差的问题,使得干粉涂料同时满足了环保和高性能的要求。并且干粉涂料的运输 和使用都非常方便,可以使用袋装、桶装等多种包装运输形式。施工前加水搅拌均匀即可进 行刷涂、辊涂、喷涂等多种方式施工,形成的漆膜具有良好的耐擦洗、耐水性、耐候性、流平 性、抗污性等特性。
[0007] 本发明目的通过如下技术方案实现:
[0008] -种高耐擦洗干粉涂料,以重量百分比计,其原料配方组成包括:
[0009]
[0010] 所述的分散剂为偏磷酸钠、多聚磷酸钠、三聚磷酸钾和焦磷酸四钾中的一种或多 种;
[0011] 所述的粉末状的硅烷偶联添加剂通过如下方法制备:以质量份数计,将10份硅烷 偶联剂溶于40~60份第二溶剂中,再加入30~50份质量的负载物和10~30份质量的 负载增强剂溶液,将所得混合液分散后烘干或者喷雾干燥,研磨,过筛,得到粉末状的硅烷 偶联剂添加剂;
[0012] 所述的硅烷偶联剂为γ -氨丙基三乙氧基硅烷、γ - (2,3 -环氧丙氧)丙基三甲 氧基硅烷、3 -缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基 硅烷、乙條基二甲氧基硅烷、γ _疏丙基二甲氧基硅烷中的一种或多种;所述的负载物为钦 白粉、重钙、高岭土或云母粉;所述的负载增强剂溶液中负载增强剂为0. 5~3份,所述的负 载物增强剂为聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮和聚丙烯酰胺中的一种或多种。
[0013] 高耐擦洗为7天耐擦洗次数检测值超过2000次。
[0014] 为进一步实现本发明目的,优选地,所述的负载增强剂溶液通过如下方法制备:以 质量份数计,将1份的负载增强剂溶于9~19份的第一溶剂中,所述的第一溶剂为水、乙 醇、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇和乙酸丁酯中的一种或多种。
[0015] 优选地,所述过筛的筛孔为60~140目。
[0016] 优选地,所述的纤维素醚为甲基纤维素、羟甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维 素、羟丙基纤维素、苄基纤维素中的一种或多种。
[0017] 优选地,所述的第二溶剂为水、丙酮、甲醇和乙醇中的一种或多种混合。
[0018] 优选地,所述喷雾干燥的工艺参数为:进口温度120~180 °C,雾化器转速为 16000 ~20000r/min,进料速率为 2 ~5kg/h。
[0019] 优选地,所述可再分散乳胶粉由丙烯酸或丙烯酸酯单体与甲基丙烯酸单体或甲基 丙烯酸酯单体共聚得到的核壳结构的乳液经喷雾干燥制备而成。可再分散乳胶粉是干粉涂 料的核心成膜物质,其用量直接关系到涂膜的性能,本发明确定其用量为5-30%,用量过 低会使得涂膜的粘结性能和强度较差,用量过高会影响涂膜的干燥速度和涂料成本,其最 佳用量为15~30%。
[0020] 本发明涉及的可再分散乳胶粉可以根据专利CN 101696277B所述的制备方法制 得:将1~15质量份的pH调节剂加入65~75质量份的丙烯酸酯聚合物乳液中,搅拌均匀, 调节pH值至8~9,加入15~20质量份的干燥助剂搅拌均匀得到喷雾干燥混合物液;将喷 雾干燥混合液经喷雾干燥制备聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉,添加2~8质量分的抗结块剂 混合均匀后经过滤得到最后的产品;其中喷雾干燥时设置喷雾干燥器的进口温度为125~ 150°C,通过调节进料速度控制出口温度为65~80°C,雾化机转速为21600~24000rpm。
[0021] 所述pH调节剂为质量浓度1~10%的氢氧化钠、氢氧化钾和/或氢氧化钙水溶 液;
[0022] 所述的干燥助剂为硅溶胶,其质量百分浓度为20~40% ;
[0023] 所述抗结块剂为硅酸铝、碳酸钙、滑石粉、高岭土和/或二氧化硅。
[0024] 所述丙烯酸酯聚合物乳液,由以下质量百分数的组分制成:
[0025]
[0026]
[0027] 所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲 基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯和/或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多 种。
[0028] 所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸 戊酯、丙烯酸己酯或丙烯酸异辛酯中的一种或多种。
[0029] 所述羟烷基酯为丙烯酸-2 -羟基乙酯、丙烯酸-3 -羟基丙酯、丙烯酸-2 -羟基 丁酯、丙烯酸-5 -羟基戊酯、丙烯酸-6 -羟基己酯、甲基丙烯酸-2 -羟基乙酯和/或甲基 丙烯酸-3 -羟基丙酯中的一种或多种。
[0030] 所述烷基羧酸为甲基丙烯酸和/或丙烯酸。
[0031] 所述丙烯基酰胺为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、Ν,Ν' -亚甲基双丙烯酰胺、N -羟甲 基丙烯酰胺和N -异丙基丙烯酰胺中的一种或多种,其引进到聚合物链上不仅能提高丙烯 酸酯聚合物乳液的耐离子稳定性,同时能提高乳液与基材的粘结强度。
[0032] 所述酰肼为对甲苯磺酰肼、Ν,Ν' -二乙酰肼、顺丁烯二酰肼、己二酰肼和/或癸二 酸二酰肼,酰肼能与烷基羧酸反应,在提高聚合物的交联度和耐水性同时,还提高聚合物分 子链的柔韧性,降低乳液的最低成膜温度,使得乳液在低温下能够成膜。
[0033] 所述引发剂为过硫酸盐类引发剂过硫酸钾、过硫酸钠和/或过硫酸铵。
[0034] 所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配,阴离子乳化剂是十二烷基二苯 醚磺酸二钠(DSB),十二烷基苯磺酸钠(LAS)和/或十二烷基硫酸钠(SDS);非离子乳化剂 是吐温20 (Tween-20),吐温80 (Tween-80),聚氧乙烯仲辛酚醚-10 (0P-10)、和/或壬 基酚聚氧乙烯醚(TX - 10),其中阴离子乳化剂是为了提高乳液的机械稳定性,而非离子乳 化剂是为了提高乳液的离子稳定性,两者的质量比例为1 :1 - 4 :1。
[0035] 所述水为去离子水。
[0036] 所述丙烯酸酯聚合物乳液的制备方法如下:
[0037] a、以质量百分比计,先将10 %~50 %所述甲基丙烯酸烷基酯、50 %~90 %所述丙 烯酸烷基酯、〇~30 %所述羟烷基酯、0~30 %所述烷基羧酸和0~30 %所述丙烯基酰胺混 合制成混合单体I ;再将配方量余下的甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、羟烷基酯、烷基 羧酸和丙烯基酰胺混合制成混合单体II ;控制混合单体I与混合单体II的质量比为1. 5~ 3 :1 ;混合单体I所得到聚合物的玻璃化温度小于混合单体II所得到聚合物的玻璃化温 度,这样既可以保证乳液在喷雾干燥过程中不发生粘连,又能保证乳液在常温甚至低温下 成膜且所成膜的硬度高;
[0038] b、制备种子乳液:将占水总质量60%~80%的水,占总乳化剂质量40%~60%的 乳化剂和占引发剂质量40%~50%的引发剂加入到反应釜中,搅拌分散10~20分钟,待 温度升至78~85°C,将5%~15%质量的混合单体I在15~30分钟滴入反应釜中,滴加 完毕后保温15~30分钟,制得种子乳液;
[0039] c、在1. 5~2小时内,将75 %~85 %混合单体I均匀滴加到步骤b得到的种子 乳液中,滴加完毕后反应15~30分钟;接着将剩余的混合单体I和10%混合单体II均匀 混合成混合单体III,并在50~75分钟内将混合单体III均匀滴加到上述乳液中
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1