一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料及其制备方法与流程

文档序号:16738040发布日期:2019-01-28 12:46阅读:256来源:国知局

本发明涉及水性工业涂料技术领域,尤其涉及一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料及其制备方法。



背景技术:

随着经济发展和人们观念的变化,水包水多彩涂料受到越来越多的关注,多彩涂料作为外墙涂料能代替花岗岩等石材,减少对天然石材的开采,对环境起到保护作用,在国内用水包水多彩涂料代替瓷砖和大理石来装修墙面,水包水多彩涂料以其施工简单,无毒害,清洗方便,色彩丰富对环危害少等优点,越来越受到人们的青睐和认可。

近年来,随着市场的细化,越来越多的用户对室内用墙面漆有了特殊的要求,一方面要求环保性能好,因儿童的免疫力较成人差,又是生长发育期,这样涂料的安全要求较普通涂料严格许多,不含重金属,不含apeo、甲醛等;另一方面要求建筑节能已经成为能源安全与可持续发展战略的重要环节,是当今活跃的研究方向之一。

另外,相变储热技术利用物质相变潜热对能量进行科学贮存和利用,不仅能解决和缓解能量在时间、空间、强度及地点上转换和供需的不匹配,既方便高效利用能源又利于节能减排,而且还具有温控系统装置简单、维修管理方便和性价比高等优点,是理想的建筑节能方法。而如何将这一技术应用于涂料领域也是本领域技术人员需要研究的一个方向。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料,所述相变内墙水包水多彩涂料由分散相和连续相组成;

所述分散相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水40-50%,纤维素0.7-1%,ph值调节剂0.1-0.2%,基材润湿剂0.1-0.2%%,分散剂0.3-0.4%,成膜助剂0.5-0.7%,丙二醇0.5-0.7%,水性丙烯酸乳液27-45%,消泡剂0.2-0.5%,杀菌剂0.1-0.2%,保护胶溶液5-7%;

所述连续相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水50-60%,净味苯丙乳液20-30%,微胶囊相变材料10-20%,ph值调节剂0.1-0.15%,杀菌剂0.15-0.2%,增稠剂0.2-0.3%。

通过采用上述技术方案得到的相变内墙水包水多彩涂料,优异效果如下:

相变内墙水包水多彩涂料涂覆后,在适宜的条件下,水分很快挥发,大部分水分挥发后,分散相微粒相互靠近、紧密堆积,残存少量的水填充在乳胶微粒的缝隙间,形成巨大的毛细管压力,其中相互靠近、堆积的乳胶微粒在毛细管压力下变形成六边形结构。水包水多彩涂料以及部分固化的水包水多彩涂料在乳胶粒子间相互扩散,直至形成均一、连续的涂膜。

此外,本产品干燥后表面平整,和大理石相比相似度达到95%以上,具有智能恒温、节约能源的特点。

优选的,所述基材润湿剂为阴离子型的一种分子中同时具有亲水基团和疏水基团的表面活性剂。

通过上述的技术方案,本发明的技术效果:本发明中的基材润湿剂的分子结构中既有疏水基团,又有亲水基团。因此,具有良好的水溶性、脱脂性、乳化性、低泡性、分散性、渗透性及抗硬水中的金属离子性,另外其还拥有良好的耐酸碱和耐氧化的性质,与其它离子型或非离子型化合物都能很好的配伍。

优选的,所述分散剂为聚丙烯酸铵盐型分散剂;所述消泡剂为疏水粒子和聚硅氧烷组合物。

通过上述的技术方案,本发明的技术效果:本发明中的分散剂选用聚丙烯酸铵盐型分散剂,使用该涂料可以改善平衡整个涂料体系的hlb值,使整个涂料的性能远远超过市面上普通的艺术涂料。

优选的,所述水性丙烯酸乳液为一种由多种丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸酯类以及功能性助剂通过共聚而成的乳液。

通过上述的技术方案,本发明的技术效果:本发明将水性丙烯酸乳液和净味苯丙乳液配合使用,可有效的调整涂料在低、中、高剪切速率下的流变行为,以获得流平性好,不流挂、易批刮、存储稳定性好、施工性好的内墙水包水多彩涂料。

优选的,所述ph值调节剂为含有93~96%的2-氨基-2-甲基-1-丙醇以及4~7%水的混合物amp-95。

优选的,所述增稠剂为丙烯酸共聚物分散体或非离子puf分散体中的一种或两种的组合。

通过上述的技术方案,本发明的技术效果:本发明选用丙烯酸共聚物分散体或非离子puf分散体中的一种或两种作为增稠剂,使制成的涂料具有极佳的流平和流动性,均匀成膜性能和光泽,上漆量大,有利于提高遮盖力。

优选的,所述微胶囊相变材料是聚脲微胶囊相变材料。

通过上述的技术方案,本发明的技术效果:本发明中的微胶囊相变材料是聚脲微胶囊相变材料,它是以2,4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯制得的聚脲微胶囊相变材料,将其添加入本发明中的原料中可以让漆膜具有在墙面温度25℃以上吸热,10℃以下放热,自动调节整个建筑物温度的作用。

优选的,本发明中的杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮,其在本发明中的作用是防止涂料存储过程中的腐化变质及涂装后的涂膜长霉,并且由于该类型的杀菌防霉剂具有tbt不可比拟的环境友好特性,故本发明还将其作为一种基本的活性组分来达到耐污防尘的作用效果。

本发明的另一个目的在于提供一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料的制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料的制备方法,所述方法具体包括如下步骤:

步骤一:制备分散相;

步骤二:制备连续相;

步骤三:将所述连续相和所述分散相按照1:1.3的比例混合搅匀,制成本发明的相变内墙水包水多彩涂料。

优选的,步骤一中,所述分散相的具体工艺如下:

1)按权利要求1所述的质量百分比称取各组分,先将去离子水加入容器中,缓慢加入纤维素,以500-800r/min的速率搅拌5-10min;

2)加入ph值调节剂,将ph值调到8-8.5,依次缓慢加入基材润湿剂和分散剂,

3)在步骤2)制得的混合料中陆续加入成膜助剂、丙二醇和水性丙烯酸乳液,搅拌10-15min至均匀状态,然后依次加入消泡剂和杀菌剂;

4)将保护胶溶液缓慢加入搅拌10-15min,制得分散相。

优选的,步骤二中,所述连续相的具体工艺如下:

(1)按权利要求1所述的质量百分比称取各组分,选择容器加入去离子水,以400-600r/min的速率依次加入净味苯丙乳液和微胶囊相变材料然后搅拌10min,制得混合物;

(2)在步骤(1)的混合物中加入ph值调节剂,将ph值调到8-8.5备用;

(3)在步骤(2)的混合物中依次加入杀菌剂和增稠剂,将黏度调至85-95ku,制得连续相。

本发明提供了一种简单易行的智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料的制备方法,其中各步骤中分散速率和搅拌时间如此设定的原因是只有在该分散速率和搅拌时间的范围内才能既达到优良的分散效果,又不会浪费多余的动力能源。

经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料及其制备方法,与现有技术相比,本发明具有如下优点:

1、与现有技术相比,本发明不添加任何颜填料,制漆过程简单,由于没有颜填料,漆膜干燥后表面极其平整,对大理石仿真度高。

2、本发明一方面选用特殊壳核结构的净味苯丙乳液,利用水为外增塑剂,无需添加任何成膜助剂就可以很好的成膜;另一方面本发明采用特殊的保护胶体,其耐冻融性极佳,无需添加防冻剂,使得涂料voc含量低,几乎为零。

3、选用微胶囊相变材料,本发明涂料整体性能优异:基于相变材料储热与释放技术,在墙面温度25℃以上吸热,10℃以下放热,自动调节房间整体温度,节约能源。

4、本发明制备的水包水多彩涂料不仅具有质地和手感滑润,漆面光洁有石质效果,而且具有合适粘度和良好稳定性,各项指标均大大优于国家建筑内墙涂料指标。

另外,本发明水包水多彩涂料易施工,易于批刮,可多次反复批刮、抛光而无卷皮、失光,丝绸缎面、釉面效果明显,颜色靓丽、丰满度好,可完美呈现仿大理石釉面效果、立体层次感。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料及其制备方法,通过本发明制备的相变内墙水包水多彩涂料不仅绿色环保、易于批刮,而且能够自动调节整个建筑物的温度,节约能源。

为更好地理解本发明,下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述,但不可理解为对本发明的限定,对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整,也视为落在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料,所述相变内墙水包水多彩涂料由分散相和连续相组成;

所述分散相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水40-50%,纤维素0.7-1%,ph值调节剂0.1-0.2%,基材润湿剂0.1-0.2%%,分散剂0.3-0.4%,成膜助剂0.5-0.7%,丙二醇0.5-0.7%,水性丙烯酸乳液27-45%,消泡剂0.2-0.5%,杀菌剂0.1-0.2%,保护胶溶液5-7%;

所述连续相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水50-60%,净味苯丙乳液20-30%,微胶囊相变材料10-20%,ph值调节剂0.1-0.15%,杀菌剂0.15-0.2%,增稠剂0.2-0.3%。

为了进一步实现本发明的技术效果,基材润湿剂属于阴离子型的一种分子中同时具有亲水基团和疏水基团的表面活性剂。

为了进一步实现本发明的技术效果,分散剂为聚丙烯酸铵盐型分散剂;纤维素为akzonobel公司的乙基羟乙基纤维素ebs451fq;丙二醇为中国石化的丙二醇;成膜助剂为美国伊士曼的醇脂12。

为了进一步实现本发明的技术效果,水性丙烯酸乳液为日本昭和生产的一种由多种丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯类以及功能性助剂通过优化工艺共聚而成的乳液。

为了进一步实现本发明的技术效果,消泡剂属于疏水粒子和聚硅氧烷组合物;杀菌剂属于2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。

为了进一步实现本发明的技术效果,保护胶溶液为上海网格公司研发生产的一种高纯度的片状矽酸盐7%的水溶液。

为了进一步实现本发明的技术效果,微胶囊相变材料是以2,4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯,制得聚脲微胶囊相变材料。

为了进一步实现本发明的技术效果,ph值调节剂为美国陶氏公司研发生产的含有95%左右的2-氨基-2-甲基-1-丙醇以及约5%水的混合物amp-95;增稠剂为丙烯酸共聚物分散体或非离子puf分散体中的一种或两种的组合。

本发明还公开了一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料的制备方法,包括如下步骤:

步骤一:制备分散相;

步骤二:制备连续相;

步骤三:将所述连续相和所述分散相按照1:1.3的比例混合搅匀,制成本发明的相变内墙水包水多彩涂料。

为了进一步优化上述技术方案,步骤一中,所述分散相的具体工艺如下:

1)按权利要求1所述的质量百分比称取各组分,先将去离子水加入容器中,缓慢加入纤维素,以500-800r/min的速率搅拌5-10min;

2)加入ph值调节剂,将ph值调到8-8.5,依次缓慢加入基材润湿剂和分散剂,

3)在步骤2)制得的混合料中陆续加入成膜助剂、丙二醇和水性丙烯酸乳液,搅拌10-15min至均匀状态,然后依次加入消泡剂和杀菌剂;

4)将保护胶溶液缓慢加入搅拌10-15min,制得分散相。

为了进一步优化上述技术方案,步骤二中,所述连续相的具体工艺如下:

(1)按权利要求1所述的质量百分比称取各组分,选择容器加入去离子水,以400-600r/min的速率依次加入净味苯丙乳液和微胶囊相变材料然后搅拌10min,制得混合物;

(2)在步骤(1)的混合物中加入ph值调节剂,将ph值调到8-8.5备用;

(3)在步骤(2)的混合物中依次加入杀菌剂和增稠剂,将黏度调至85-95ku,制得连续相。

下面将结合具体实施例,对本发明的技术方案进行进一步的说明。

实施例1

一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料,所述相变内墙水包水多彩涂料是将连续相和分散相按照1:1.3的比例混合搅匀制备;

其中分散相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水42%,纤维素0.7%,ph值调节剂0.15%,基材润湿剂0.15%%,分散剂0.35%,成膜助剂0.6%,丙二醇0.6%,水性丙烯酸乳液32%,消泡剂0.3%,杀菌剂0.15%,保护胶溶液5%;其中,分散剂为聚丙烯酸铵盐型分散剂,纤维素为akzonobel公司的乙基羟乙基纤维素ebs451fq,丙二醇为中国石化的丙二醇,成膜助剂为美国伊士曼的醇脂12,水性丙烯酸乳液为日本昭和生产的共聚乳液,消泡剂为疏水粒子和聚硅氧烷组合物,杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮,保护胶溶液为上海网格公司研发生产的一种高纯度的片状矽酸盐7%的水溶液;

所述连续相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水55%,净味苯丙乳液25%,微胶囊相变材料15%,ph值调节剂0.1%,杀菌剂0.15%,增稠剂0.25%;其中,微胶囊相变材料是以2,4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯,制得聚脲微胶囊相变材料;ph值调节剂为美国陶氏公司的amp-95,增稠剂为丙烯酸共聚物分散体。

实施例2

一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料,所述相变内墙水包水多彩涂料是将连续相和分散相按照1:1.3的比例混合搅匀制备;

其中分散相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水45%,纤维素0.8%,ph值调节剂0.15%,基材润湿剂0.152%%,分散剂0.35%,成膜助剂0.6%,丙二醇0.6%,水性丙烯酸乳液35%,消泡剂0.35%,杀菌剂0.15%,保护胶溶液5.5%;其中,分散剂为聚丙烯酸铵盐型分散剂,纤维素为akzonobel公司的乙基羟乙基纤维素ebs451fq,丙二醇为中国石化的丙二醇,成膜助剂为美国伊士曼的醇脂12,水性丙烯酸乳液为日本昭和生产的共聚乳液,消泡剂为疏水粒子和聚硅氧烷组合物,杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮,保护胶溶液为上海网格公司研发生产的一种高纯度的片状矽酸盐7%的水溶液;

所述连续相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水55%,净味苯丙乳液25%,微胶囊相变材料15%,ph值调节剂0.12%,杀菌剂0.18%,增稠剂0.25%;其中,微胶囊相变材料是以2,4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯,制得聚脲微胶囊相变材料;ph值调节剂为美国陶氏公司的amp-95,增稠剂为非离子puf分散体。

实施例3

一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料,所述相变内墙水包水多彩涂料是将连续相和分散相按照1:1.3的比例混合搅匀制备;

其中分散相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水46%,纤维素0.8%,ph值调节剂0.16%,基材润湿剂0.15%%,分散剂0.35%,成膜助剂0.6%,丙二醇0.6%,水性丙烯酸乳液40%,消泡剂0.4%,杀菌剂0.15%,保护胶溶液6%;其中,分散剂为聚丙烯酸铵盐型分散剂,纤维素为akzonobel公司的乙基羟乙基纤维素ebs451fq,丙二醇为中国石化的丙二醇,成膜助剂为美国伊士曼的醇脂12,水性丙烯酸乳液为日本昭和生产的共聚乳液,消泡剂为疏水粒子和聚硅氧烷组合物,杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮,保护胶溶液为上海网格公司研发生产的一种高纯度的片状矽酸盐7%的水溶液;

所述连续相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水55%,净味苯丙乳液25%,微胶囊相变材料15%,ph值调节剂0.14%,杀菌剂0.18%,增稠剂0.24%;其中,微胶囊相变材料是以2,4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯,制得聚脲微胶囊相变材料;ph值调节剂为美国陶氏公司的amp-95,增稠剂为丙烯酸共聚物分散体。

实施例4

一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料,所述相变内墙水包水多彩涂料是将连续相和分散相按照1:1.3的比例混合搅匀制备;

其中分散相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水48%,纤维素0.85%,ph值调节剂0.18%,基材润湿剂0.16%%,分散剂0.35%,成膜助剂0.65%,丙二醇0.65%,水性丙烯酸乳液42%,消泡剂0.4%,杀菌剂0.15%,保护胶溶液6.5%;其中,分散剂为聚丙烯酸铵盐型分散剂,纤维素为akzonobel公司的乙基羟乙基纤维素ebs451fq,丙二醇为中国石化的丙二醇,成膜助剂为美国伊士曼的醇脂12,水性丙烯酸乳液为日本昭和生产的共聚乳液,消泡剂为疏水粒子和聚硅氧烷组合物,杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮,保护胶溶液为上海网格公司研发生产的一种高纯度的片状矽酸盐7%的水溶液;

所述连续相按重量百分比计,由如下组分组成:去离子水55%,净味苯丙乳液28%,微胶囊相变材料18%,ph值调节剂0.14%,杀菌剂0.18%,增稠剂0.28%;其中,微胶囊相变材料是以2,4-甲苯二异氰酸酯与四乙烯五胺的反应物为壁材包覆硬脂酸丁酯,制得聚脲微胶囊相变材料;ph值调节剂为美国陶氏公司的amp-95,增稠剂为非离子puf分散体。

下面为针对本发明的一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料中的其中一些功能进行实验后的数据结果,用以验证本发明所具有的作用效果。

1、存储性能测试

经测试验证,本发明一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料的存储期长达3年,存储性相较于普通艺术涂料更加稳定。

2、抗细菌霉菌性能

经测试验证,本发明一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料的抗细菌性能和抗细菌持久性能均高达99%,抗霉菌性能和抗霉菌持久性能均达到hg/t3950-2007最高等级—0级,相较于普通艺术涂料具有更加优异的抗细菌霉菌性能。

3、智能恒温性能

将本发明一种智能调节温度的相变内墙水包水多彩涂料与普通的保温隔热涂料进行对比测试后发现,其不仅具有更加优异的相变涂料自动调节室内温度的作用效果,而且该涂料比普通的保温隔热涂料减少能源消耗约30%。

因此,本发明具有绿色环保、无环境污染的作用效果,是未来涂料发展的方向。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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