天然植物新型无机环保涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种天然植物新型无机环保涂料，其中包含下列组成成分且各组成成分的质量百分比为：水玻璃20.0％～50.0％；硅溶胶4.0％～10.0％；缩合磷酸盐2.0％～5.0％；颜填料10.0％～25.0％；天然植物粉末10.0％～25.0％；分散润湿剂0.3％～0.7％；有机硅消泡剂0.1～0.2％；增稠剂0.1～3.0％；以及水10.5～20％。本发明还提供了上述天然植物新型无机环保涂料的制备方法。采用本发明的天然植物新型无机环保涂料及其制备方法，不仅赋予了涂料外墙装饰与保护功能，而且具有无机物之特性，其抗温性能特别好，同时具有无味和绿色环保的特点。且具有防水性及高度的呼吸力，而其制备方法工艺简单，生产中无毒害产生，绿色环保，适于大规模工业化生产。
【专利说明】天然植物新型无机环保涂料及其制备方法 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及涂料领域，特别涉及无机环保涂料，具体是指一种天然植物新型无机 环保涂料及其制备方法。 【背景技术】
[0002] 传统的有机涂料主要由合成树脂乳液为基料，以水为分散介质，加入颜料、填料 (亦称体质颜料）和助剂，经一定工艺过程制成的涂料。其中的问题之一就是成膜助剂和 丙二醇含有一定含量的挥发性有机物，对环境和人体健康有一定的伤害；而无机涂料基料 的生产及使用过程中对环境的污染小，产品多数是以水为分散介质，无环境和健康方面的 不良影响。二是耐久性问题，传统的外墙乳胶漆在户外经常年太阳光的照射和其他自然气 候的影响，往往出现涂料脱落，颜色发生变化等影响涂料装饰效果的问题；而无机涂料多数 呈碱性，更适合于在同样显碱性的水泥和灰砂等基层上应用，而且可与这些基材中的石灰 产生化学反应生成硅酸钙晶体，能够和基层形成一体，因而其附着力特别好。其三是成本问 题，传统的乳胶漆要想达到具有无机涂料的性能效果，往往需要更多的成本；而无机涂料的 耐老化及某些物理性能是绝大多相同生产成本的有机涂料很难达到的，因此其具有较好的 技术经济性能。四是资源问题，传统的乳胶漆主要以合成树脂为成膜物，而合成树脂的原材 料之一就是原油的高分子聚合物，资源具有可限性；而无机涂料的基料材料往往直接取材 于自然界，因而来源十分丰富。例如，硅溶胶，硅酸盐溶液等涂料基料，其主要原材料来源于 石英质矿石，是自然界中极为丰富的材料。
[0003] 所以，寻找一种既环保又可再生且能够弥补传统乳胶漆不足之处的涂料作为乳胶 漆的替代品在当下贯彻可持续发展指导思想下，是十分符合当今的环保理念的。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是为了弥补现今有机涂料的各种缺陷，提供一种能够作为有机 涂料替代品的、赋予了涂料外墙装饰与保护功能、而且能有效的解决有机涂料不具有环保、 成本高、耐久性和减少资源的浪费等问题的天然植物新型无机环保涂料及其制备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种天然植物新型无机环保涂料，其主 要特点是，包含下列组成成分且各组成成分的质量百分比为：
[0006] 水玻璃 20.0% ~ 50.0%; 硅溶胶 4.0% ~ 10.0%; 縮合磷酸盐 2.0% ~ 5.0%; 颜填料 10.0% ~ 25.0%; 天然植物粉末〗0.0% ~ 25.0%; 分散润湿剂 0.3% ~ 0.7%; 有机硅消泡剂 0.1 ~ 0.2%; 增稠削 0.1-3,0%; 以及水 10.5 ~ 40%,
[0007] 水玻璃俗称泡花碱,是一种水溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合 齐[J。其化学式为R20 ·η5?02,式中R20为碱金属氧化物，η为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔 数的比值，称为水玻璃的摩数。建筑上常用的水玻璃是硅酸钠（Na20*nSi02)的水溶液。
[0008] 较佳地，所述的天然植物粉末为天然绿萝植物粉末和天然牵牛花花朵植物粉末中 的至少一种。使用天然植物粉末的优点是环保无污染，并且特定的天然植物粉末具有天然 气味，对人体无害，部分植物香气释放速度快，味道纯正。其中，天然绿萝植物粉末是指初始 形成的完整天然绿萝植物经过晒干、烘干等干燥过程后，再粉碎成颗粒状或粉末状，在使用 时直接添加到涂料中，起到色浆的染色作用。由于天然绿萝植物粉末具有更易混匀、使用方 便、效果好等优点，所以添加到常规的无机涂料中起到装饰作用，又不引入助剂，更加环保， 健康。绿萝易生长且能吸附甲醛，苯等有害物质，起到净化空气的作用，叶子肥大，处理后可 作用绿色染色剂使用。而牵牛花品种多达六十多种，自身花朵有不同颜色，可根据颜色需 要，选择不同品种的牵牛花处理出需要的粉末，可选择性强，且牵牛花培育简单，花期长，采 用其可节约成本，十分具有实用价值。
[0009] 较佳地，所述的硅溶胶为以水为分散介质的硅酸溶液，粒径在1?100nm的范围 内，处于纳米材料范围内，能常温自干成膜，涂膜的耐水性好，耐酸、耐碱、耐候、耐高温，硅 溶胶粒径细、渗透性好，能与水泥砂浆中的Ca (0H) 2反应生成硅酸钙，一能防止泛碱，二能提 高附着力。缺点是涂膜脆，干燥成膜时，体积收缩大，易开裂。
[〇〇1〇] 较佳地，所述的缩合磷酸盐为能与金属形成稳定可溶络合物的缩合磷酸盐。其作 为水玻璃的固化剂，能与水玻璃形成稳定的络合物，形成一层致密的漆膜。
[0011] 较佳地，所述的天然植物新型无机环保涂料的pH值为8. 5?10. 0。
[0012] 较佳地，所述的增稠剂为疏水缔合型碱溶胀增稠剂。
[0013] 较佳地，所述的水为去离子水。
[0014] 较佳地，所述的分散润湿剂可选用涂料领域中常规使用的分散润湿剂，可为日本 诺普科助剂有限公司出售的分散润湿剂SN-5027、日本诺普科助剂有限公司出售的分散润 湿剂SN-5029中的一种或多种。
[0015] 较佳地，所述的有机硅消泡剂可选用涂料领域中常规使用的有机硅消泡剂，可为 日本诺普科助剂有限公司出售的消泡剂SN-154、日本诺普科助剂有限公司出售的消泡剂 SN-345和深圳市海川化工有限公司的消泡剂，消泡剂A-10中的一种或多种。
[0016] 较佳地，所述的增稠剂可为本领域常规使用的增稠剂，可为HS-30000粘度的纤维 素和疏水改性碱溶胀增稠剂，更佳地为HS-30000纤维素和增稠剂TT-935。
[0017] 本发明另一方面提供了上述天然植物新型无机环保涂料的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤：
[0018] 步骤一：根据所述的天然植物新型无机环保涂料的各组成成分的质量百分比， 将所述的占所述的有机硅消泡剂质量0. 1?0.2%的有机硅消泡剂、所述的分散润湿剂 0. 3%?0. 7%、所述的颜填料10. 0%?25. 0%、所述的天然植物粉末10. 0%?25. 0%和占 所述的水质量10. 5?20%的水于室温下均匀混合，并研磨至40 μ m以下；
[0019] 步骤二：在300?500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、所述的水玻璃、 所述的硅溶胶、所述的缩合磷酸盐、所述的增稠剂以及剩余的水，混合均匀后得到所述的天 然植物新型无机环保涂料。
[0020] 较佳地，所述的步骤二中，所述的缩合磷酸盐与所述的水玻璃形成一层致密的漆 膜。
[0021] 本发明中所述的室温为本领域的常规定义，一般指5?40°C。
[0022] 采用了本发明的天然植物新型无机环保涂料，不仅赋予了涂料外墙装饰与保护功 能，而且具有无机物之特性，其抗温性能特别好，不但在1200°C的高温下不会燃烧，而且还 阻燃。同时具有无味和绿色环保的特点。且具有防水性及高度的呼吸力，使石造建筑内部 之水分自由的向外蒸发；同时具有碱物质的过滤作用，可防止涂层起气泡、产生热爆裂和起 鳞片而剥落及施工后受碱污染等缺点。本发明的天然植物新型无机环保涂料所用的原料均 市售可得，取得原料方式简单又环保，且成本低廉，十分符合当下的环保理念。而其制备方 法工艺简单，生产中无毒害产生，绿色环保，适于大规模工业化生产。 【具体实施方式】
[0023] 为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，对本发明的具体实施方法作进一步说 明。
[0024] 以下为实施例中使用的原料来源：
[〇〇25] 水玻璃；青岛捷隆化工有限公司；
[0026] 硅溶胶：山东百特新材料有限公司；
[0027] 缩合磷酸盐：青岛捷隆化工有限公司；
[0028] 颜填料：钛白粉为金红石型钛白粉，较佳的为杜邦的R706 ;填料可为常规使用的 各种耐
[0029] 候性达到5级和7级的填料。
[0030] 牵牛花植物粉末：江门日洋装饰材料有限公司；
[0031] 消泡剂SN-154和SN-345 :日本诺普科助剂有限公司；
[0032] 增稠剂TT-935 :陶氏化学公司；
[0033] 实施例1
[0034] 天然植物新型无机环保涂料的原料配方（wt% )见下表1。
[0035] 表1实施例1的天然植物新型无机环保涂料的原料配方（wt% )
[0036]
【权利要求】
1. 一种天然植物新型无机环保涂料，其特征在于，包含下列组成成分且各组成成分的 质量百分比为： 水玻璃 20.0% ~ 50.0%; 硅溶胶 4.0% ~ 10.0%: 縮合磷酸盐 2.0%-5,0%; 颜填料 10.0%-25.0%; 天然植物粉末 10.0% ~ 25.0%; 分散润湿剂 0,3% ? 0,7%; 有机娃消泡荆 0.1 ~0.2%; 增调剂 ai?3,o%; 以及水 懷5~20%,
2. 根据权利要求1所述的天然植物新型无机环保涂料，其特征在于，所述的天然植物 粉末为天然绿萝植物粉末和天然牵牛花花朵植物粉末中的至少一种。
3. 根据权利要求1所述的天然植物新型无机环保涂料，其特征在于，所述的硅溶胶为 以水为分散介质的硅酸溶液，粒径在1?l〇〇nm的范围内。
4. 根据权利要求1所述的天然植物新型无机环保涂料，其特征在于，所述的缩合磷酸 盐为能与金属形成稳定可溶络合物的缩合磷酸盐。
5. 根据权利要求1所述的天然植物新型无机环保涂料，其特征在于，所述的天然植物 新型无机环保涂料的pH值为8. 5?10. 0。
6. 根据权利要求1所述的天然植物新型无机环保涂料，其特征在于，所述的增稠剂为 疏水缔合型碱溶胀增稠剂。
7. 根据权利要求1所述的天然植物新型无机环保涂料，其特征在于，所述的水为去离 子水。
8. -种权利要求1所述的天然植物新型无机环保涂料的制备方法，其特征在于，所述 的方法包括以下步骤： 步骤一：根据所述的天然植物新型无机环保涂料的各组成成分的质量百分比，将所述 的占所述的有机硅消泡剂质量〇. 1?〇. 2%的有机硅消泡剂、所述的分散润湿剂0. 3%? 〇. 7%、所述的颜填料10. 0%?25. 0%、所述的天然植物粉末10. 0%?25. 0%和占所述的 水质量10. 5?20%的水于室温下均匀混合，并研磨至40 μ m以下； 步骤二：在300?500rpm的搅拌转速下加入剩余的有机硅消泡剂、所述的水玻璃、所述 的硅溶胶、所述的缩合磷酸盐、所述的增稠剂以及剩余的水，混合均匀后得到所述的天然植 物新型无机环保涂料。
9. 根据权利要求8所述的天然植物新型无机环保涂料的制备方法，其特征在于，所述 步骤二中，所述的缩合磷酸盐与所述的水玻璃形成一层致密的漆膜。
【文档编号】C09D1/04GK104098938SQ201410378084
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】林燕, 池钟慷, 郑巧玲, 何小敏, 胡祥顺, 俞成钢 申请人:上海三银制漆有限公司