一种高强度无机涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及外墙涂料制备技术领域，具体涉及一种高强度无机涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料，是全无机矿物涂料的简称，广泛用于建筑、绘画等日常生活领域。在建筑工程中常用的涂料是碱金属硅酸盐水溶液和胶体二氧化硅的水分散液。用以上两种成膜物，可制成硅酸盐和硅溶胶(胶体二氧化硅)无机涂料，无机涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料，能与钢结构表面铁原子快速反应，生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合的无机聚合物防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能达到国际先进水平，是符合环保要求的高科技换代产品。
[0003]但现有的无机涂料中，需要外加固化剂，漆膜才能达到较好的强度，否则漆膜强度差，在光滑的基材表面附着力不好。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高强度无机涂料，其具有在光滑基材表面强度高，附着力好的特点。
[0005]本发明的另一发明目的在于提供一种高强度无机涂料的制备方法，其具有使各组分混合性能好，得到的无机涂料在光滑基材表面强度高，附着力好的特点。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种高强度无机涂料，由以下重量份的原料组成:
羟乙基纤维素0.5-2份
流变剂1-3份
多功能助剂0.5-1.5份
消泡剂0.7-2.5份
分散剂2-4份
润湿剂0.5-1.5份
丙二醇1-2份
钛白粉30-40份
重质碳酸1丐65-80份
娃丙乳液25-35份
成膜助剂1_3份
硅酸钾50-70份
增稠剂0.5-1.5份
偶联剂3-5份水75-90份。
[0007]羟乙基纤维素是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体，由碱性纤维素和环氧乙烷(或氯乙醇)经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类，具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性。本发明优选使用亚什兰250HBR产品或陶氏ER-30产品，粘度高，为1500-1900cps，增强涂料的增稠效果。所述丙二醇是指1,2-丙二醇或I，3-丙二醇。
[0008]能够改善涂料流变性能的助剂称为流变改性剂，也称为流变剂。流变剂能够改善涂料的稳定性和涂装性，提高涂膜质量。本发明中的流变剂能有效防止涂料贮存过程中颜料或填料的沉淀，避免涂装过程中涂料的溅落、流挂，改善涂膜的流平性能等。本发明优选采用的流变剂为洛克伍德的987型号产品或广州米龙化工的828型号产品。
[0009]所述流变剂也可采用下述方法制备得到，采用触变润滑剂与3，3'-二己基含氧碳菁碘代物改性而成，改性方法为，将3 ,3, -二己基含氧碳菁碘代物溶解在乙醇中，然后喷雾在触变润滑剂中，搅拌20min，升温至70°C，继续搅拌等待乙醇全部挥发，得到流变剂，所述触变润滑剂与3,3'-二己基含氧碳菁碘代物的重量比为100:1，增强涂料的强度和附着力效果更佳。
[0010]多功能助剂亦俗称AMP-95，其是含有5%的水份-2-氨基-2-甲基-1-丙醇，本发明的无机涂料中添加多功能助剂，能提高涂料的分散性，降低分散剂的添加，也能提高涂料的光泽度，多功能助剂能赋予无机涂料极优异的PH稳定性。PH值的控制对无机涂料的调配是非常重要的，通过控制本发明的PH指使颜料得以充分分散、提高涂料系统中的稳定性，降低对储存载体的腐蚀性，并且提尚粘度的稳定性，提尚无机涂料在光滑墙面上的附着力和强度，防止脱落。本发明的多功能助剂优选使用安格斯的AMP-95，德谦的MA-95，得到的无机涂料的强度更高，附着力更强。
[0011]硅丙乳液是将含有不饱和键的有机硅单体与丙烯酸类单体加入合适的助剂，通过核壳包覆聚合工艺聚合而成的乳液。结合了有机硅耐高温性、耐候性、耐化学品性，疏水、表面能低不易污染性和丙烯酸类树脂的高保色性、柔韧性、附着性，添加到本发明的无机涂料中，提高本发明无机涂料的高耐候、高耐水、抗污染的特性。一般传统的涂料采用的是无机树脂，制备得到的涂料比较脆，容易裂开脱落，本发明添加了硅丙乳液，能有效改善其脆性，提尚涂料的强度。
[0012]本发明中还添加了消泡剂，降低在制备过程中产生的气泡，分散剂能进一步提高各组分的分散性，提高其均匀度，润湿剂的加入，能使固体物料更易被水浸湿，通过降低其表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，而把固体物料润湿，提高涂料的均匀性和相互之间的反应充分性。本发明优选使用陶氏的BD-405型号润湿剂和科莱恩407CN型号的润湿剂，综合性能较好。
[0013]丙二醇作为附加溶剂，能与水和有机溶剂混溶，具有一定的抗冻效果。
[0014]钛白粉和重质碳酸钙作为主要的填料部分，重质碳酸钙，简称重钙，是由天然碳酸盐矿物如方解石、大理石、石灰石磨碎而成。是常用的粉状无机填料，具有化学纯度高、惰性大、不易化学反应、热稳定性好、在400°C以下不会分解、白度高、吸油率低、折光率低、质软、干燥、不含结晶水、硬度低磨耗值小、无毒、无味、无臭、分散性好等优点。钛白粉是常见的涂料填料，具有抗絮作用好，抗褪色作用突出、耐候性强的特性，两者结合能使本发明的涂料强度高，附着性能强。
[ΟΟ?5]娃酸钟能提尚本发明涂料中的粘结性能，提尚其在光滑墙面的附着力和强度。本发明的硅酸钾优选采用北京澳汉的六^工产品或江苏国联的GHSK。
[0016]本发明还添加了少量的增稠剂、偶联剂、成膜助剂等多种添加剂，其剂量都是通过实验优选添加的，配合上述的其他组分，得到的本发明的无机涂料具备高强度，附着性能强的特点，上述组分通过本发明的合理配伍，起到了相互影响、相互反应的作用，性能优异。
[0017]进一步的，优选的，一种高强度无机涂料，由以下重量份的原料组成:
羟乙基纤维素1-1.2份
流变剂1.5-2.5份
多功能助剂0.8-1.2份
分散剂2-3份
润湿剂0.5-1.5份
丙二醇1-2份
钛白粉32-38份
重质碳酸钙65-75份
硅丙乳液30-32份
成膜助剂1_3份
消泡剂1-2份
硅酸钾50-70份
增稠剂0.5-1.5份
偶联剂3-5份
水80-90份。
[0018]涂料的综合性能更加优异，强度更高，附着力更好，无论应用于何种墙面，其都能长久保持高强度和强附着力的特性，应用于外墙，更加具有很强的抗侯性、耐晒、防水和防腐蚀的优异性能。
[0019]其中，所述分散剂为钠盐分散剂。
[0020]其中，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂。
[0021 ]其中，所述多功能助剂选购自安格斯的AMP-95或德谦MA-95。
[0022]其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂，优选使用道康宁的6121Z型号产品或澳汉的SC-066产品。
[0023]其中，所述羟乙基纤维素的粘度为30000cps。
[0024]其中，所述润湿剂选购自陶氏的BD-405或科莱恩407CN。
[0025]进一步的优选的，所述消泡剂由矿物油消泡剂和有机硅类消泡剂混合而成，所述矿物油消泡剂与有机硅类消泡剂的混合重量比为1-3:0.4-2。
[0026]所述矿物油消泡剂与有机硅类消泡剂的混合重量比为2:1。其消泡效果好，得到的涂料均匀度高。
[0027]—种高强度无机涂料的制备方法，包括以下步骤:
A、按重量份加入羟乙基纤维素、流变剂到水中，慢机以500-600r/min的速度搅拌5-8min，直到外观无明显粗颗粒。
[0028]B、加入多功能助剂使羟乙基纤维素完全溶解，然后加入消泡剂、钠盐分散剂、润湿剂和丙二醇继续慢机搅拌均匀。
[0029]C、投入钛白粉和重质碳酸钙，然后以1200-