一种新型无污染环保涂料的制作方法

文档序号:15683637发布日期:2018-10-16 20:49阅读:209来源:国知局
本发明属于涂料
技术领域
,具体涉及一种新型无污染环保涂料。
背景技术
:建筑行业所用的防水材料一般分为三大类:卷材类、溶剂类、沥青油膏类。但是,都存在高温流淌、低温脆裂,抗拉强度低、延伸率小、附着力差等问题,同时,三种材料色泽均为黑色,因此这些产品吸热性强、易龟裂、老化和污染环境等。而且,根本做不到无缝防水的效果,无法解决建筑防水的世界性难题。我国现有的混凝土建筑物外墙大部分装饰依然在使用外墙砖,外墙砖一般每平方的重量在八公斤以上,因为墙体重量的增加大大影响到建筑物的使用寿命。而且,墙砖不防水,易发生脱落和潜在安全隐患。同时,墙砖的大量使用对土壤、煤炭等不可再生资源消极大。另外,溶剂型涂料只有单一作用,不具备多效的功能,在使用过程中又必须加入调节剂,甲醛和有机化合物voc的含量高,老化时间短,对环境污染大。同时,涂层为硬性,厚度只能做到0.02-0.03mm。而水性涂料以其无毒环保、无气味、可挥发物极少、不燃不爆的高安全性、不黄变、涂刷面积大等优点,随着人们环保意识的增强,越来越受到市场的欢迎,然而,如何使水性涂料同时具有更多的功能,比如富有弹性、防水、防锈、耐候等性能,从而使水性涂料具有更加广阔的应用市场,是一个需要不断研究的课题。纳米技术的应用是世界科技的标志。纳米技术在涂料行业的应用和发展,促使涂料更新换代,为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品,展示出纳米涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解、消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能,使室内空气更加清新。技术实现要素:针对现有技术中的问题,本发明提供一种新型无污染环保涂料,其制备方法简单易行,无污染问题;制得涂料具有良好的杀菌抑菌效果、高硬度、耐洗刷、强附着力、抗老化。为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种新型无污染环保涂料,所述涂料按照如下步骤:步骤1,将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中,然后加入聚乙烯吡咯烷酮,超声反应20-45min,静置10-15min得到包覆型钛溶液;步骤2,将包覆型钛溶液中加入纳米碳化硅,搅拌均匀后微波反应10-15min,得到混合溶液;步骤3,将混合溶液加入减压蒸馏釜中减压蒸馏反应1-2h,得到浓缩液;步骤4,将铁镁电气石和纳米氧化锆恒温球磨20-40min后加入浓缩液中搅拌均匀得到混合悬浊液;步骤5,将苯丙乳液和甲基丙烯酸酯加入反应釜中,加入引发剂,超声反应2-4h,得到混合树脂;步骤6,将混合悬浊液缓慢滴加至混合树脂内,搅拌均匀,微波反应2-4h,得到改性树脂;步骤7,将分散剂、防冻剂和润湿剂溶解至去离子水中,然后加入改性树脂内,搅拌至完全混合,得到环保涂料。所述步骤1的钛酸正丁酯的浓度为1-3g/l,所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的10-30%。所述步骤1中的超声反应的频率为30-50khz,温度为50-65℃,所述静置压力为2-4mpa,温度为60℃。所述步骤2中的碳化硅加入量是钛酸正丁酯摩尔量的50-75%,搅拌的搅拌速度为1500-3000r/min,所述微波反应的功率为100-150w,温度为60-70℃。所述步骤3的减压蒸馏反应的压力为大气压的50-70%,温度为70-80℃。所述步骤4中的铁镁电气石和纳米氧化锆的质量配比为3-6:2,所述铁镁电气石的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的60-75%,所述恒温球磨的温度为90-120℃。所述步骤5中的苯丙乳液和甲基丙烯酸酯的质量比为3-9:2,所述甲基丙烯酸酯的加入量是钛酸正丁酯质量的250-450%。所述步骤5中的引发剂采用过硫酸铵,加入量是钛酸正丁酯的摩尔量的20-40%,所述超声反应的频率为10-25khz,温度为60-80℃。所述步骤6中的缓慢滴加速度为10-15ml/min,所述微波反应的功率为300-500w,温度为80-90℃。所述步骤7中的分散剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的10-40%,防冻剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的30-50%,润湿剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的20-30%,所述去离子水加入量是钛酸正丁酯质量2-5倍,所述分散剂采用月桂酸硫酸钠,所述防冻剂采用脂肪酸酰胺或烷基丁二酰亚胺,所述润湿剂采用聚氧乙烯脂肪醇醚。本发明将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中,加入聚乙烯吡咯烷酮进行超声反应和静置反应,加入纳米钛化硅进行微波反应,经减压蒸馏得到浓缩液;然后将铁镁电气石和纳米氧化锆恒温球磨后加入浓缩液,得到混合悬浊液;最后苯丙乳液和甲基丙烯酸酯超声得到混合树脂,加入混合悬浊液微波反应,加入分散剂、防冻剂和润湿剂的水溶液得到环保涂料。从以上描述可以看出,本发明具备以下优点:1.本发明提供的制备方法简单易行,无污染问题;制得涂料具有良好的杀菌抑菌效果、高硬度、耐洗刷、强附着力、抗老化。2.本发明采用二氧化钛与纳米碳化硅混合得到混合光催化体系,能够有效的杀菌抑菌,同时能够起到良好的降解效果,空气净化效果。3.本发明采用铁镁电气石和纳米氧化锆作为负离子化合物,持久性释放负氧离子,营造室内的天然氧吧,具有氧生养生功效,使人的身体更健康。4.本发明采用负离子化合物与光催化剂的协同作用,能够提升了光催化剂的杀菌效果,同时也提高了整体的空气净化效果。具体实施方式结合实施例详细说明本发明,但不对本发明的权利要求做任何限定。实施例1一种新型无污染环保涂料,所述涂料按照如下步骤:步骤1,将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中,然后加入聚乙烯吡咯烷酮,超声反应20min,静置10min得到包覆型钛溶液;步骤2,将包覆型钛溶液中加入纳米碳化硅,搅拌均匀后微波反应10min,得到混合溶液;步骤3,将混合溶液加入减压蒸馏釜中减压蒸馏反应1h,得到浓缩液;步骤4,将铁镁电气石和纳米氧化锆恒温球磨20min后加入浓缩液中搅拌均匀得到混合悬浊液;步骤5,将苯丙乳液和甲基丙烯酸酯加入反应釜中,加入引发剂,超声反应2h,得到混合树脂;步骤6,将混合悬浊液缓慢滴加至混合树脂内,搅拌均匀,微波反应2h,得到改性树脂;步骤7,将分散剂、防冻剂和润湿剂溶解至去离子水中,然后加入改性树脂内,搅拌至完全混合,得到环保涂料。所述步骤1的钛酸正丁酯的浓度为1g/l,所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的10%。所述步骤1中的超声反应的频率为30khz,温度为50℃,所述静置压力为2mpa,温度为60℃。所述步骤2中的碳化硅加入量是钛酸正丁酯摩尔量的50%,搅拌的搅拌速度为1500r/min,所述微波反应的功率为100w,温度为60℃。所述步骤3的减压蒸馏反应的压力为大气压的50%,温度为70℃。所述步骤4中的铁镁电气石和纳米氧化锆的质量配比为3:2,所述铁镁电气石的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的60%,所述恒温球磨的温度为90℃。所述步骤5中的苯丙乳液和甲基丙烯酸酯的质量比为3:2,所述甲基丙烯酸酯的加入量是钛酸正丁酯质量的250%。所述步骤5中的引发剂采用过硫酸铵,加入量是钛酸正丁酯的摩尔量的20%,所述超声反应的频率为10khz,温度为60℃。所述步骤6中的缓慢滴加速度为10ml/min,所述微波反应的功率为300w,温度为80℃。所述步骤7中的分散剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的10%,防冻剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的30%,润湿剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的20%,所述去离子水加入量是钛酸正丁酯质量2倍,所述分散剂采用月桂酸硫酸钠,所述防冻剂采用脂肪酸酰胺,所述润湿剂采用聚氧乙烯脂肪醇醚。实施例2一种新型无污染环保涂料,其特征在于:所述涂料按照如下步骤:步骤1,将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中,然后加入聚乙烯吡咯烷酮,超声反应45min,静置15min得到包覆型钛溶液;步骤2,将包覆型钛溶液中加入纳米碳化硅,搅拌均匀后微波反应15min,得到混合溶液;步骤3,将混合溶液加入减压蒸馏釜中减压蒸馏反应2h,得到浓缩液;步骤4,将铁镁电气石和纳米氧化锆恒温球磨40min后加入浓缩液中搅拌均匀得到混合悬浊液;步骤5,将苯丙乳液和甲基丙烯酸酯加入反应釜中,加入引发剂,超声反应4h,得到混合树脂;步骤6,将混合悬浊液缓慢滴加至混合树脂内,搅拌均匀,微波反应4h,得到改性树脂;步骤7,将分散剂、防冻剂和润湿剂溶解至去离子水中,然后加入改性树脂内,搅拌至完全混合,得到环保涂料。所述步骤1的钛酸正丁酯的浓度为3g/l,所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的30%。所述步骤1中的超声反应的频率为50khz,温度为65℃,所述静置压力为4mpa,温度为60℃。所述步骤2中的碳化硅加入量是钛酸正丁酯摩尔量的75%,搅拌的搅拌速度为3000r/min,所述微波反应的功率为150w,温度为70℃。所述步骤3的减压蒸馏反应的压力为大气压的70%,温度为80℃。所述步骤4中的铁镁电气石和纳米氧化锆的质量配比为6:2,所述铁镁电气石的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的75%,所述恒温球磨的温度为120℃。所述步骤5中的苯丙乳液和甲基丙烯酸酯的质量比为9:2,所述甲基丙烯酸酯的加入量是钛酸正丁酯质量的450%。所述步骤5中的引发剂采用过硫酸铵,加入量是钛酸正丁酯的摩尔量的40%,所述超声反应的频率为25khz,温度为80℃。所述步骤6中的缓慢滴加速度为15ml/min,所述微波反应的功率为500w,温度为90℃。所述步骤7中的分散剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的40%,防冻剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的50%,润湿剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的30%,所述去离子水加入量是钛酸正丁酯质量5倍,所述分散剂采用月桂酸硫酸钠,所述防冻剂采用烷基丁二酰亚胺,所述润湿剂采用聚氧乙烯脂肪醇醚。实施例3一种新型无污染环保涂料,其特征在于:所述涂料按照如下步骤:步骤1,将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中,然后加入聚乙烯吡咯烷酮,超声反应35min,静置13min得到包覆型钛溶液;步骤2,将包覆型钛溶液中加入纳米碳化硅,搅拌均匀后微波反应12min,得到混合溶液;步骤3,将混合溶液加入减压蒸馏釜中减压蒸馏反应2h,得到浓缩液;步骤4,将铁镁电气石和纳米氧化锆恒温球磨30min后加入浓缩液中搅拌均匀得到混合悬浊液;步骤5,将苯丙乳液和甲基丙烯酸酯加入反应釜中,加入引发剂,超声反应3h,得到混合树脂;步骤6,将混合悬浊液缓慢滴加至混合树脂内,搅拌均匀,微波反应3h,得到改性树脂;步骤7,将分散剂、防冻剂和润湿剂溶解至去离子水中,然后加入改性树脂内,搅拌至完全混合,得到环保涂料。所述步骤1的钛酸正丁酯的浓度为2g/l,所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的20%。所述步骤1中的超声反应的频率为40khz,温度为55℃,所述静置压力为3mpa,温度为60℃。所述步骤2中的碳化硅加入量是钛酸正丁酯摩尔量的65%,搅拌的搅拌速度为2500r/min,所述微波反应的功率为120w,温度为65℃。所述步骤3的减压蒸馏反应的压力为大气压的60%,温度为75℃。所述步骤4中的铁镁电气石和纳米氧化锆的质量配比为5:2,所述铁镁电气石的加入量是钛酸正丁酯摩尔量的65%,所述恒温球磨的温度为110℃。所述步骤5中的苯丙乳液和甲基丙烯酸酯的质量比为7:2,所述甲基丙烯酸酯的加入量是钛酸正丁酯质量的350%。所述步骤5中的引发剂采用过硫酸铵,加入量是钛酸正丁酯的摩尔量的30%,所述超声反应的频率为15khz,温度为70℃。所述步骤6中的缓慢滴加速度为12ml/min,所述微波反应的功率为400w,温度为85℃。所述步骤7中的分散剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的25%,防冻剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的40%,润湿剂加入量是钛酸正丁酯摩尔量的25%,所述去离子水加入量是钛酸正丁酯质量4倍,所述分散剂采用月桂酸硫酸钠,所述防冻剂采用脂肪酸酰胺或烷基丁二酰亚胺,所述润湿剂采用聚氧乙烯脂肪醇醚。参数检测实施例1实施例2实施例3杀菌率100%100%100%除甲醛率91.28%93.12%94.89%稳定性97.73%98.11%98.87%综上所述,本发明具有以下优点:1.本发明提供的制备方法简单易行,无污染问题;制得涂料具有良好的杀菌抑菌效果、高硬度、耐洗刷、强附着力、抗老化。2.本发明采用二氧化钛与纳米碳化硅混合得到混合光催化体系,能够有效的杀菌抑菌,同时能够起到良好的降解效果,空气净化效果。3.本发明采用铁镁电气石和纳米氧化锆作为负离子化合物,持久性释放负氧离子,营造室内的天然氧吧,具有氧生养生功效,使人的身体更健康。4.本发明采用负离子化合物与光催化剂的协同作用,能够提升了光催化剂的杀菌效果,同时也提高了整体的空气净化效果。可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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