一种水性无机负离子涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无机涂料，属于高分子聚合物领域，尤其涉及无机负离子涂料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 负离子涂料以其负离子发生的特点，改善人居环境，深受人们亲睐，特别是在空气 严重污染的城市，健康环保意识较强的人士作为装饰的首选。加之无机涂料的高硬度、耐候 性、耐沾污性、透气性、防火阻燃、不长霉、杀虫等优点被消费者喜爱。所用的原材料来源丰 富，价格低廉，所以具有广阔的市场前景。
[0003] 水性无机涂料主要是硅酸盐类，按照成膜物质种类可分为硅酸钾、硅酸锂、硅酸钠 和硅溶胶。硅酸钾和硅酸锂价格较高，做建筑涂料不经济实惠，硅溶胶涂料涂膜装饰性不 好、附着力差、易粉化，单独硅酸钠涂料没有粘度、耐水性很差，易开裂，必须使用固化剂，双 组份涂料施工困难。这些都极大阻碍了无机涂料的应用推广。硅酸钠通过氧化锌和有机硅 聚合物乳液改性可完全克服这些缺点，制成的涂料，粘度增加、其涂膜具有优异的耐水、耐 火、耐磨、附着力强、耐酸碱等特点。
[0004] 现有技术中的负离子涂料是把电器石或者负离子粉加入醇酸、树脂或乳液、助剂、 颜填料混合加工而成。负离子发生量是由电器石和负离子粉提供，但是电器石和负离子粉 也同时具有较强的放射性，放射性核素的辐射性危害不可避免，使用这种涂料，在享受负离 子好处的同时，也在深受辐射的危害。这些都是现有负离子涂料无法克服的难题。
【发明内容】
[0005] 本发明采用特殊云母作为负离子发生材料，采用氧化锌、有机硅聚合溶改性硅酸 钠作为成膜固化粘结剂加入颜填料制作了一种无毒无味、负离子发生量高、附着力强、防火 阻燃、耐擦洗、耐磨擦、耐候、耐酸碱等多种功能无机负离子涂料，克服了传统负离子涂料辐 射性高的缺点，同时也克服了传统无机涂料双组分，需要固化剂，易开裂、耐水性差和贮存 稳定性差的缺点，兼具负离子涂料和无机涂料的功能。开拓了硅酸盐涂料的新领域。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案实现。本发明的目的就在于为了解决上述问题而 提供水性无机负离子涂料及其制备方法。
[0007] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的： 一种水性无机负离子涂料，按重量份计，包括以下主要成分：15-20份的水、0.1-0.5份 的润湿剂、〇. 3-0.7份的分散剂、0.1-0.5份的消泡剂、1-2份的成膜助剂、0.1-1份的防冻 剂、0.2-0.5份的增稠剂、20-22硅酸钠溶液、0.25- 0.7份无机分散剂、20-30份的颜填料、 15-25份特种云母粉、1-2份氧化锌、15-25份的有机硅聚合物溶液、0.3-0.8份的增稠剂、 0.1-0.4份的消泡剂。
[0008] -种水性无机负离子涂料的制备方法，包括以下步骤： (1)以重量份计，依次向搅拌机中加入水、润湿剂、分散剂、60%的消泡剂、成膜助剂、防 冻剂、25%的增稠剂、硅酸钠溶液、无机分散剂进行搅拌，搅拌速度为300-500转/分，搅拌 时间15-20分钟； (2) 调节搅拌速度为1100-1500转/分，加入颜填料搅拌，搅拌时间15 -20分钟； (3) 继续加入特种云母粉，搅拌15-20分钟； (4) 继续加入氧化锌，搅拌15-20分钟； (5) 调节搅拌速度为300-500转/分，继续加入有机硅聚合物溶液、75%的增稠剂、40的 消泡剂、搅拌10-15分钟，研磨后过滤得无机负离子涂料。
[0009] 优选的，所述的特种云母粉为四川鑫炬矿业生产的微晶云母粉。
[0010]本发明采用特种云母粉代替电器石和负离子粉，特种云母含有多种能量元素，由 其释放能量在空气中发生负离子，即保证负离子发生量，又不产生辐射危害，同时云母有良 好的绝缘性和耐热性，以及抗酸、抗碱性、弹性、韧性和滑动性、耐热隔音、热膨胀系数小等 性能。
[0011] 优选的，所述的硅酸钠溶液的模数为2.6-3，比重为1.3-1.5。
[0012] 优选的，所述有机硅聚合物溶液为哥拜耳公司生产的GBG-1型号的有机硅聚合物 溶液。
[0013] 优选的，所述氧化锌为99%活性氧化锌。
[0014] 本发明以有机硅聚合物溶液、氧化锌改性硅酸钠为主要成膜物质，使得无机成膜 物中的总可溶性盐含量降低，避免了硅溶钠单独成膜耐水性差，改善涂料的性能，并保持涂 料最终成本低廉。
[0015] 氧化锌起到催化剂的作用，只要加入少许，就可以使有机硅聚合物溶液对硅酸钠 进行改性，从而提高涂膜性能。
[0016] 硅酸钠溶液价格低廉，通过氧化锌、有机硅溶液改性，使最终制得的涂料具有超强 的附着力和硬度、防火阻燃、且具有耐水性、稳定性及耐高温性。
[0017]优选的，所述的无机分散剂为DISPERSOGEN SPS硅酸盐涂料分散剂。
[0018] 本发明使用该无机分散剂克服了硅酸盐涂料储存稳定性差的缺点。
[0019] 优选的，所述润湿剂型号为BYK - 346;所述分散剂型号为324;所述消泡剂型号 为367;所述成膜助剂为伊士曼公司的醇脂十二;所述防冻剂为乙二醇;所述增稠剂为溶胀 增稠剂4280。
[0020] 优选的，所述颜填料是金红石钛白粉、重钙粉、滑石粉、高岭土粉和硅灰石粉。
[0021] 本发明使用钛白粉、高岭土、重钙、硅灰石粉，提高了涂料的遮盖率、悬浮性、施工 流畅性、耐磨性。
[0022] 优选的，本发明所述的涂料中还可以加入玻璃微珠制成隔热隔音涂料。
[0023] 优选的，本发明所述的涂料中还可以加入碳纤维做成超硬钢化涂料或防电磁波涂 料。
[0024]本发明最终制备的涂料具备负尚子发生量尚、超强附着力、超尚硬度、耐候、耐尚 温、耐酸碱，良好的透气性、存储稳定性等优点。
[0025]本发明的有益效果在于:本发明通过在涂料配方中加入特种云母粉，达到既释放 负离子，也不产生辐射危害的目的；同时通过氧化锌、有机硅溶液改性硅酸钠溶液，使涂膜 具备超强的附着力和硬度、防火阻燃、且具有耐水性、稳定性及耐高温性;本发明所得涂料 不含有机溶剂和其他有毒有害物质，是环保产品。
【具体实施方式】
[0026] 下面对本发明作进一步说明： 实施例1 一种水性无机负离子涂料，按重量份计，包括以下主要成分：15份的水、0.1份的润湿 剂、〇.5份的分散剂、0.5份的消泡剂、2份的成膜助剂、0.5份的防冻剂、0.8份的增稠剂、22 硅酸钠溶液、〇.6份无机分散剂、25份的颜填料、15份特种云母粉、2份氧化锌、16份的有机 硅聚合物溶液。
[0027] -种水性无机负离子涂料的制备方法，包括以下步骤： (1) 以重量份计，依次向搅拌机中加入水、润湿剂、分散剂、60%消泡剂、成膜助剂、防冻 剂、25%增稠剂、硅酸钠溶液、无机分散剂进行搅拌，搅拌速度为300转/分，搅拌时间15分 钟； (2) 调节搅拌速度为1500转/分，加入颜填料搅拌，搅拌时间15分钟； (3 )继续加入特种云母粉，搅拌15分钟； (4) 继续加入氧化锌，搅拌15分钟； (5) 调节搅拌速度为300转/分，继续加入有机硅聚合物溶液、75%的增稠剂、40%的消 泡剂、搅拌10分钟，研磨后过滤得无机负离子涂料。
[0028]所述的特种云母粉为四川鑫炬矿业生产的微晶云母粉。
[0029]所述的硅酸钠溶液的模数为2.6-3，比重为1.3-1.5。
[0030] 所述有机硅聚合物溶液为哥拜耳公司生产的GBE-1型号的有机硅聚合物溶液。 [0031] 所述氧化锌为99 %活性氧化锌。
[0032]所述的无机分散剂为DISPERSOGEN SPS硅酸盐涂料分散剂。
[0033]所述润湿剂型号为BYK - 346;所述分散剂型号为324;所述消泡剂型号为367;所 述成膜助剂为伊士曼公司的醇脂十二；所述防冻剂为乙二醇；所述增稠剂为溶胀增稠剂 4280 〇
[0034]所述颜填料是金红石钛白粉、重钙粉、滑石粉、高岭土粉和硅灰石粉。
[0035] 实施例2 一种水性无机负离子涂料，按重量份计，包括以下主要成分：18份的水、0.1份的润湿 剂、〇.5份的分散剂、0.5份的消泡剂、2份的成膜助剂、0.5份的防冻剂、0.8份的增稠剂、20 硅酸钠溶液、〇. 25份无机分散剂、20份的颜填料、25份特种云母粉、2份氧化锌、20份的有机 硅聚合物溶液。
[0036] -种水性无机负离子涂料的制备方法，包括以下步骤： (1) 以重量份计，依次向搅拌机中加入水、润湿剂、分散剂、60%的消泡剂、成膜助剂、防 冻剂、25%的增稠剂、娃酸钠溶液、无机分散剂进行搅拌，搅拌速度为350转/分，搅拌时间 18分钟； (2) 调节搅拌速度为1500转/分，加入颜填料搅拌，搅拌时间15分钟； (3 )继续加入特种云母粉，搅拌18分钟； (4) 继续加入氧化锌，搅拌15分钟； (5) 调节搅拌速度为300转/分，继续加入有机硅聚合物溶液、75%的增稠剂、40%的消泡 剂、搅拌12分钟，研磨后过滤得无机负离子涂料。
[0037]所述的特种云母粉为四川鑫炬矿业生产的微晶云母粉。
[0038]所述的硅酸钠溶液的模数为2.6-3，比重为1.3-1.5。
[0039] 所述有机硅聚合物溶液为哥拜耳公司生产的GBE-1型号的有机硅聚合物溶液。 [0040] 所述氧化锌为99 %活性氧化锌。
[00411所述的无机分散剂为DISPERSOGEN SPS硅酸盐涂料分散剂。