本发明属于涂料添加剂领域，具体涉及一种环保无毒涂料添加剂及该添加剂的制备方法。
背景技术：
现代生活中，涂料已经广泛应用于至国民生活的方方面面，尤其是检具高性能和安全环保性能的涂料，尤其受到消费者的青睐。在涂料带给涂装产品优良的防腐保护性能以及装饰性能的同时，随着消费需求的越来越细化，各类具有特殊性能的涂料应运而生。
在家装市场领域，由于现有技术中的涂料往往具有其特征的气味，即消费者所认定的“化学品的味道”，尽管许多涂料为环保型产品，但是涂料与生俱来的气味仍旧使得这些产品不被接受，因此具有特殊气味的涂料越来越受到细分市场的青睐，也有许多厂家对此作了相应的研究开发，推出了许多具有特色的产品。如申请号为201410768856.3的名为《一种茶香味涂料》的中国专利，提供了一种具有茶香味的抑菌涂料，该技术方案中利用浸提法制备香精，与其他涂料成分相配合，制备出相应的涂料。
技术实现要素：
背景技术中提出的方案尽管通过一定的方法提取出了天然香味物质，然而在实际应用过程中实用性有限，主要存在以下几点问题：
（1）提取出的香味添加剂对涂料性能的影响不可忽视，该添加剂必须能够均匀分散于涂料溶剂中或者溶解于其中，还需要考虑到对涂料粘度和涂装过程的影响，如是否会影响导致涂料中颜料沉降分离、涂料的干燥性能、涂料的流平性、流挂性等问题；
（2）考虑到环保性和安全性，添加的香味添加剂为天然无毒物质，这样的原料往往更容易滋生细菌，在潮湿的环境中长期使用后涂层表面易生霉，影响涂料的耐久使用性；
（3）涂料中一旦添加防霉剂以后，防霉剂需与其他添加剂相配伍，否则易引起涂料内固体颗粒团聚沉淀，引起涂料变质；
（4）为改善涂料气味，需选用合适的气味添加剂。
考虑到上述问题，本发明提供了一种适用于有机类涂料中的香味添加剂，该添加剂可使涂料具有令人愉悦的香气，而且该香气的挥发对人体无害、环保无毒，进一步地，该添加剂可与有机类涂料匹配使用，不影响涂料的使用性能。
本发明所要解决的技术问题通过以下步骤予以实现：
本发明提供的涂料添加剂组分及重量份为：
PMA 25-40份
有机改性膨润土 5-7份
纳米碳酸钙 3-5份
增稠剂 0.2-0.6份
偏硼酸钡 0.2-0.4份
防沉降剂 0.5-1份
浸润分散剂 0.2-0.6份
催干剂 0.1-0.3份
增光剂 0.3-0.6份
活性添加剂 0.1-0.3份
香精 0.8-2份。
在使用涂料添加剂的过程中，首先要考虑的即不影响涂料本身的粘度和性能。本发明中在设计涂料添加剂配方时，主要考虑的除了对涂膜性能的影响之外，同时还考虑了涂料储存过程、涂装过程和涂料成膜过程的影响。有机类涂料中的添加剂需非常稳定并且具备一定的粘度，能够有助于在涂装过程中形成稳定厚度的涂膜，现有技术中常通过添加增稠剂、防流挂剂和防沉降剂来达到上述目的。在本发明中，通过加入有机改性膨润土、纳米碳酸钙和增稠剂来达到目的。
为进一步使有机改性膨润土适配于整体添加剂的方案中，本发明中使用的有机改性膨润土为自制，其制备方法为：将膨润土浸渍于质量百分比为15-20%的乙烯基硅油-正己烷溶液中，在35-40℃条件下持续搅拌1-2h，然后转移至干燥箱内，在80-95℃条件下干燥2-3h，最后在560-580℃条件下焙烧2-2.5h，焙烧结束后随炉冷却即得；膨润土与乙烯基硅油-正己烷溶液的质量比为1:4-4.5。
本发明通过对涂膜成膜机理的研究，选择采用有机改性膨润土与纳米碳酸钙的混合物作为该添加剂的基础载体，选用溶解能力强的PMA（丙二醇甲醚醋酸酯）溶剂作为基础溶剂。有机膨润土经过改性以后表面亲油，会以极强的板状分散于载色剂中，并通过薄片之间端部与端部的氢键，形成三维网状结构，从而发挥增稠、触变等功能。因其拥有较强的溶胀性能，为不影响涂料的使用过程，有机膨润土不宜直接将粉末加入涂料中，最佳的方法是预先使其在溶剂中胶凝化，然后研磨使用。
纳米碳酸钙的使用是与有机改性膨润土相辅相成的，有机改性膨润土在溶剂中溶胀分散，与添加剂中其他原料结合性能一般，而添加纳米碳酸钙以后，利用纳米碳酸钙的结构粘性大的特点，能够将有机改性膨润土与其他添加剂有机结合起来，使添加剂整体稳定度提升。本发明中选用的纳米碳酸钙粒径为20-100nm。
本发明中还需添加增稠剂来进行添加剂粘度的整体调节，以达到根据适用的涂料体系不同而微调添加剂粘度的目的。本发明中进一步优选羟丙基瓜尔胶、黄原胶、羟丙甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基乙基纤维素中的一种或多种作为增稠剂。
进一步地，选择偏硼酸钡作为防霉添加剂，同时选择添加脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、蔗糖脂肪酸酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、椰油酰单异丙醇胺聚氧丙烯醚、茶皂素、烷基糖苷中的一种或者多种用于防止固体颗粒沉降。
在本发明中的添加剂中，可以视所要添加涂料添加适用的浸润分散剂，实践中可采用将所要应用的涂料中的浸润分散剂以本发明中的配比添加至本发明中的添加剂中，这样的处理方式可有助于本发明中的添加剂与涂料进一步有机融合。
为不影响应用添加剂后涂料的使用性能，还需添加催干剂以促使成膜迅速发生，本发明中的催干剂为环烷酸锰、环烷酸锆、辛酸稀土、辛酸钒、辛酸钴中的一种或者多种。
同时，为抵消应用本发明中添加剂对涂膜外观的影响，还需增加增光剂成分，进一步优选地，所述增光剂为金红石型二氧化钛微粉。
进一步地，本发明添加剂中还可添加活性成分进一步促进添加剂与被添加涂料之间的有机结合，优选活性添加剂为十二烷基硫酸钠铵、聚乙二醇脂肪酸酯和十二烷基硫酸钠中一种或多种。
本发明添加剂体系中还添加有合适的香精作为气味调节成分，从环保及香味适用的角度考虑，本发明中选用的香精为龙葵醇与香紫苏醇质量比为1:1.2-3的混合物，该混合物气味淡雅，具有类似于风信子和丁香花的香气，能够很好地遮盖涂料本身的味道，使涂料具有令人愉悦放松的香味，而且无毒无害。
本发明提供一种制备上述涂料添加剂的方法，包括如下步骤：
A、将有机改性膨润土、纳米碳酸钙加入PMA溶剂中，在1500-2500r/min条件下分散30-60min，然后加入防沉降剂、浸润分散剂，在600-1000r/min条件下分散15-30min；
B、将偏硼酸钡、催干剂、增光剂、活性添加剂加入步骤A中的产物中，在1500-2500r/min条件下分散15-30min，自然冷却后，加入香精，搅拌均匀，最后加入增稠剂，在200-400r/min条件下分散10-15min即得所需涂料添加剂。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明中提供了一种新型环保的香型有机涂料添加剂；
2、本发明中的涂料添加剂有助于增强有机涂料的稳定性，增强其存储和使用过程中的稳定性，且对涂料涂装过程无影响；
3、本发明中的涂料添加剂可有效抑制涂层在使用过程中的表面产生霉菌；
4、本发明涂料添加剂中选用龙葵醇与香紫苏醇的混合物作为香精添加剂，可有效改善涂料的气味，使涂料具有令人愉悦放松的香味。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的内容进行进一步的描述。
1、有机改性膨润土的制备
有机改性膨润土的制备方法为：将膨润土浸渍于质量百分比为18%的乙烯基硅油-正己烷溶液中，在40℃条件下持续搅拌2h，然后转移至干燥箱内，在92℃条件下干燥2.5h，最后在560℃条件下焙烧2h，焙烧结束后随炉冷却即得。
膨润土与乙烯基硅油-正己烷溶液的质量比为1:4.5。
考虑到作为涂料中的添加剂进行添加，添加剂中固体成分粒径越小，涂料成膜效果越细腻，所以在本实施例中，膨润土粒径控制小于10μm时，在实际使用过程中即可得到较为良好的成膜效果。
2、按照以下组分及质量份数进行涂料添加剂的制备：
其中PMA溶剂、纳米碳酸钙采用市售产品，纳米碳酸钙粒径选用50nm的产品；有机膨润土采用步骤1中制备得到的膨润土，浸润分散剂选择市售有机涂料用浸润分散剂即可，进一步优选，可根据所添加的涂料配方，选择与涂料中浸润分散剂相同的原料。同时，考虑到涂料均一性，选用的增光剂为粒度为5-8μm的金红石型二氧化钛微粉。
在选择香精的过程中发现，香紫苏醇含量多，则香味更加生动持久，而且香紫苏醇具有一定的协同杀菌的效果，龙葵醇含量多则香味更具有植物的天然清香。在本发明中的实施例中，采用的香精为龙葵醇与香紫苏醇质量比为1:1.8的混合物，使用后使涂料具有较为生动持久的天然香氛。
添加剂的制备方法为：
A、将有机改性膨润土、纳米碳酸钙加入PMA溶剂中，在2500r/min条件下分散50min，然后加入防沉降剂、浸润分散剂，在800r/min条件下分散25min；
B、将偏硼酸钡、催干剂、增光剂、活性添加剂加入步骤A中的产物中，在2500r/min条件下分散30min，自然冷却后，加入香精，搅拌均匀，最后加入增稠剂，在300r/min条件下分散12min即得所需涂料添加剂。
将实施例中制得的添加剂以质量比15%添加至有机氟碳涂料中，将涂料与添加剂搅拌混合均匀后涂装于木质制品表面。在涂装过程中发现，实施例中的添加剂与涂料相容性好，涂料存储期限提升，成膜均匀，抑菌效果明显，香味自然。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。