一种罩面剂的制作方法

1.本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种罩面剂。


背景技术：

2.罩面剂是一种具有优异的耐候性、光泽度、装饰性丙烯酸体系。能够有效提高透水混凝土面层耐久性与美化效果，颜色可调，耐候性好、耐磨性强，能够长久用于室外环境，抗紫外线，保色保光，不失光、不褪色、光泽丰满施工简单。
3.现在很多罩面剂存在各种缺陷，尤其是防水性能、吸声性能、憎油、防污效果无法同时兼具。
4.因此，开发一种新的罩面剂，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。


技术实现要素：

5.为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
6.具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种罩面剂及其制备方法，以解决背景技术中的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
8.一种罩面剂，包括以下成分制备得到：去离子水、羟乙基纤维素、杀菌防腐剂、硅溶胶、疏水剂、罩面乳液、增硬剂、ph调节剂、润湿剂。
9.该罩面剂采用如下制备方法得到：
10.去离子水70％加入羟乙基纤维素搅拌30
‑
60min,充分溶解后加入防腐杀菌剂搅拌均匀。再依次.加入硅溶胶、疏水剂、润湿剂搅拌均匀后添加ph调节剂进行酸碱度调整。然后依次加入罩面乳液、增硬剂搅拌均匀。最后整体搅拌20min。
11.其中，去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。国际标准化组织iso/tc 147规定的"去离子"定义为:"去离子水完全或不完全地去除离子物质。"现在的工艺主要采用ro反渗透的方法制取。应用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子，但水中仍然存在可溶性的有机物，可以污染离子交换柱从而降低其功效，去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖。羟乙基纤维素(hec)是一种白色或淡黄色，无味、无毒的纤维状或粉末状固体，由碱性纤维素和环氧乙烷(或氯乙醇)经醚化反应制备，属非离子型可溶纤维素醚类。由于hec具有良好的增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保护水分和提供保护胶体等特性，已被广泛应用在石油开采、涂料、建筑、医药食品、纺织、造纸以及高分子聚合反应等领域。40目过筛率≥99％；ph值在2
‑
12范围内粘度变化较小，但超过此范围粘度下降。具有增稠、悬浮、粘合、乳化、分散、保持水分及保护胶体等性能。可制备不同粘度范围的溶液。常温常压下不稳定，避免湿，热，高温，对电介子具有异常好的盐溶性，其水溶液中允许含有高浓度的盐类而稳定不变。防腐杀菌剂是异噻唑啉酮防腐剂主要成分为异噻唑啉酮类化合物，是国际上公认
广谱性的新型杀菌剂，广泛应用于钢铁冶炼、油田注水、火力发电、造纸、炼油、切削油、水性涂料、日化等领域。高效、广谱，可杀灭及抑制微生物、霉菌及藻类；使用范围广，ph值在3.
‑
9.5对杀菌效果均无影响；配伍性好，可与各种阴离子型、阳离子型、非离子型助剂广泛相容，也可与其他杀菌剂配伍使用；适用浓度低，药效持续时间长，不产生泡沫；能有效阻止粘泥的形成；使用方便、安全，可直接加入；对环境环保，可自行降解为无毒物质，长期使用不会造成环境危害。硅溶胶具有较大的吸附性，硅溶胶中的无数胶团产生的无数网络结构空隙，在一定条件下能够对无机物及有机物具有一定的吸附作用。具有较大比的表面积，一般为150—300m2/g.具有较好的粘接性，因其胶团尺寸均匀，在10—20m/u左右，自身风干即产生一定的粘接强度，但强度较小，如果将硅溶胶加入到某种纤维或粒状材料中，然后干燥固化即可成为坚固的凝胶结构，会产生较大的粘接性。具有良好的耐温性，一般可耐1600度高温。具有较好亲水性和较强的憎油性，可用蒸馏水或无离子纯水稀释至任意浓度，而且随稀释浓度增加而稳定性增强，当加入到有机物或多种金属离子中，又可以产生憎油性。另外具有高度的分散性、较好的耐磨性和良好的透光性，因此可以做良好的分散剂、防腐剂、絮凝剂、冷却剂等。疏水剂在水溶液中非极性基团(如碳氢链)相互靠拢、缔合的作用即所谓"疏水作用"或"疏水效益"。疏水作用的结果即表现为:在水介质中，非极性分子或基团(即"疏水"分子或基团)之间存在着显著的吸引作用。但"疏水"之意，并非指此种非极性分子(或基团)与水分子之间有相斥作用、不存在范德华引力；而是说明，在此种非极性分子或基团与水在一起的体系中，存在着非极性分子或基团本身自相缔合而表现逃离水介质的热力学趋势。使接触角由л/2>θ>0提高到л>θ>л/2，涂料才能呈现出类似荷叶的斥水效果。润湿剂分为底材润湿剂和润湿剂两种，其中底材润湿剂是用于改善涂料的表面张力和渗透性，使其能够更好地润湿底材，从而提高涂料的附着力，特别是对提高底漆对底材的附着力方面应用得非常广泛，一般是一些氟碳或者氟碳改性的离子或者非离子型的物质或者其他能够改善底材润湿的物质，这方面的产品国内厂家已经做得不错了；而涂料用润湿剂除了兼具这一个功能外，还有一个最最重要的功能就是对填料及颜料的协助分散和协助防沉作用，可以协助颜填料等粉料在涂料中分散及协助涂料防沉剂后续防沉，在涂料开稀之后的防沉降中，润湿剂起的防沉作用远远比防沉剂还要重要。所以润湿剂是涂料中非常重要的一种助剂，溶剂型涂料可以使用的代产品有德国毕克的byk
‑
103，汽巴的efka
‑
4010等。ph调节剂amp
‑
95含有5％的水份
‑2‑
氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇,是少数具有低分子量和高碱性的工业胺之一。amp
‑
95可以作为各种类型乳胶漆的多功能助剂，在配方中用amp
‑
95作为强力共分散剂可以防止颜料再凝聚。同时，多功能助剂amp
‑
95对漆层的所有性能贡献出显著的优越性。罩面乳液作为建筑外墙涂料的第一道保护屏障，优异性能的产品越来越受市场的欢迎和重视，作为罩面涂料中的一种，因为能带给人舒适，淡雅，柔和的感觉而倍受市场青睐。极优异的耐水白性能，耐候性好，良好的耐沾污性，消光性好，通透性好。增硬剂为水溶性环保非离子型，其抗酸、抗碱、耐硬水、水溶性强、乳液稳定，水性涂料增硬剂任意比例水稀释不分层、不破乳、不结块、保质期长、固含量高、分散性好。应用于水性涂料体系中，可增强涂膜的强度及赋予涂膜滑爽的手感和丰满度。罩面剂是一款专为吸音涂料而研发的表面保护水性漆，它具有透声、防火、不粘、防水、耐划伤等性能，针对吸音涂料进行表面保护，并且不影响吸音效果。
12.作为一种改进，所述罩面剂包括以下成分制备得到：去离子水、羟乙基纤维素、杀
菌防腐剂、硅溶胶、罩面乳液、疏水剂、增硬剂、ph调节剂、润湿剂、消光剂。
13.该罩面剂采用如下制备方法得到：去离子水加入羟乙基纤维素搅拌30
‑
60min,充分溶解后依次加入防腐杀菌、硅溶胶搅拌均匀后加入ph调节剂进行酸碱度调整。然后加入消光剂、疏水剂充分搅拌均匀。最后依次加入罩面乳液、增硬剂、润湿剂每种加入搅拌5min—10min后，进行整体搅拌20min。
14.其中，消光剂的作用是改变表面粗糙程度，降低表面的光泽。不含消光剂的清漆涂膜呈镜膜流平状态，当光到达镜膜表面时，入射光部分被吸收，部分被反射，反射部分使膜呈现光泽。含有白炭黑消光剂的漆膜，均匀分布于漆膜中的白炭黑粒子形成一种微粗糙面。从涂膜截面扫描电子显微镜照片可以清晰地看到消光剂粒子均匀地分布于涂膜中，当入射光到达凹凸不平的漆膜表面时，发生漫反射，即发生散射产生低光泽的亚光和消光外观。采用高孔隙率、最佳粒径分布以及表面处理适宜的白炭黑消光剂可以得到最佳的消光效果。从某种意义上来说，消光剂属于一种保护漆，一般的漆在涂抹之后表面的涂膜，光亮度个很高，影响漆面的整体美观性。这时漆涂层加入消光剂，可是涂膜表面光泽度降低。
15.作为一种改进，所述罩面剂包括以下成分制备得到：去离子水、羟乙基纤维素、杀菌防腐剂、硅溶胶、罩面乳液、疏水剂、增硬剂、ph调节剂、润湿剂、消光剂、氟碳表面活性剂。
16.该罩面剂采用如下制备方法得到：
17.去离子水加入羟乙基纤维素搅拌30
‑
60min,充分溶解后依次加入防腐杀菌剂、硅溶胶搅拌均匀。加入ph调节剂进行酸碱调整。依次加入罩面乳液、增硬剂、消光剂、润湿剂、疏水剂、氟碳表面活性剂，在每种加入后搅拌5min—10min，全部加完后整体搅拌20min。
18.其中，氟碳表面活性剂具有优良的耐热性和化学稳定性；表面活性高，用量少；能明显改善介质的润湿、渗透、乳化及流平性能；同时还具有卓越的憎水、憎油及防污功能。它己广泛用于化学、机械、电子、石油等以及家庭用品和其它领域。尽管其制造难度大，成本较高，销售量远不如烃类化合物大，但在许多部门中因其功能优异、作用大，实用性强，占有不可替代的地位。
19.作为一种改进，所述罩面剂包括以下成分制备得到：去离子水、羟乙基纤维素、杀菌防腐剂、硅溶胶、罩面乳液、疏水剂、增硬剂、ph调节剂、润湿剂、消光剂、氟碳表面活性剂、硅酸锂。
20.该罩面剂采用如下制备方法得到：去离子水加入羟乙基纤维素搅拌30
‑
60min,充分溶解后依次加入防腐杀菌剂、硅溶胶、罩面乳液、增硬剂搅拌均匀，每种间隔3min—5min.在按照顺序加入润湿剂、消光剂、疏水剂进行间隔3min时间搅拌均匀，最后加入ph调节剂进行酸碱度调整后，加入氟碳表面活性剂、硅酸锂进行整体搅拌20min—30min。
21.其中，硅酸锂水溶液为无色透明或呈微乳白色的液体，无臭、无毒、不燃、呈碱性(ph＝11～12)。硅酸锂水溶液和硅酸钠一样，加入酸性物质后容易胶凝。但由于锂离子半径比钠、钾离子半径小得多，因而硅酸锂水溶液还具有一些独特的性能:硅酸锂水溶液的性能与二氧化硅胶粒大小密切相关，如sio2粒子为1mμ左右，则产品清晰透明、粘度低、贮存和使用性能(耐水性、耐火性、耐侯性等)均十分优异；而当sio2粒子约3mμ时，溶液呈微胶体状，粘度高，存放稳定性差，使用性能差。硅酸锂水溶液允许模数高达8，sio2含量20％，仍然粘度低，稳定性好。硅酸锂水溶液具有自干性，且能生成不溶于水的干膜，耐干湿交替性极好。
22.作为一种改进，所述罩面剂包括以下成分制备得到：去离子水、羟乙基纤维素、杀
菌防腐剂、硅溶胶、罩面乳液、疏水剂、增硬剂、ph调节剂、润湿剂、消光剂、氟碳表面活性剂、硅酸锂、纳米二氧化钛。
23.该罩面剂采用如下制备方法得到：
24.去离子水加入羟乙基纤维素搅拌30
‑
60min,充分溶解后依次加入防腐杀菌剂、硅溶胶、润湿剂、硅酸锂搅拌间隔5min—10min,然后再依次加入消光剂、疏水剂、罩面剂、增硬剂进行有序的搅拌。最后加入ph调节剂对酸碱度进行调节后加入纳米二氧化钛、氟碳表面活性剂进行整体搅拌20min—30min。
25.其中，纳米二氧化钛在紫外线作用下,以0.1mg/cm3浓度的tio2可地杀死恶性海拉细胞,而且随着氧化物歧化酶(sod)添加量的增多,tio2光催化杀死癌细胞的效率也提高；用tio2光催化氧化深度处理自来水,可大大减少水中的细菌数,饮用后无致突变作用,达到安全饮用水的标准。在涂料中添加纳米二氧化钛(同vk
‑
tg01)可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料,可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所,可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌,防止感染。因此,纳米纳米二氧化钛(同vk
‑
tg01)能净化空气,具有除臭功能。对人体安全无毒,对皮肤无刺激性，抗菌能力强,抗菌范围广，无臭味、怪味,气味小，耐水洗,储存期长，热稳定性好,高温下不变色,不分解,不挥发,不变质，即时性好,纳米二氧化钛抗菌剂仅需1h就能发挥效果,而其他银系抗菌剂效果则需约24h，纳米二氧化钛(同vk
‑
tg01)是一种性维持抗菌效果的抗菌剂，具有很好的安全性,科用于食品添加剂等,与皮肤接触无不良影响。
26.采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
27.本发明提供的罩面剂，通过大量反复的试验筛选出了合理的组分，通过对配比的控制，同时配合特定的制备工艺，尤其是对于不同的成分具有特定的加入次序，使各组分之间起到相互协同的效果，本发明提供的罩面剂，其防火、杀菌、耐划伤、耐候性能也非常优良，尤其是本发明在确保罩面剂具有突出的防水性能和吸声性能的同时，大大提高了其憎油、防污效果。
具体实施方式
28.下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
29.实施例1
30.序号组分重量份(％)1去离子水70％2羟乙基纤维素0.8％3杀菌防腐剂1.4％4硅溶胶5％5疏水剂0.8％6润湿剂0.2％7ph调节剂1.2％8罩面乳液20％
9增硬剂0.6％
31.本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
32.去离子水70％加入羟乙基纤维素搅拌45min,充分溶解后加入防腐杀菌剂搅拌均匀。再依次加入硅溶胶、疏水剂、润湿剂搅拌均匀后添加ph调节剂进行酸碱度调整。然后依次加入罩面乳液、增硬剂搅拌均匀。最后整体搅拌20min。
33.实施例2
34.序号组分重量份(％)1去离子水70％2羟乙基纤维素0.6％3杀菌防腐剂1％4硅溶胶5％5ph调节剂0.8％6消光剂0.5％7疏水剂1.2％8罩面乳液20％9增硬剂0.6％10润湿剂0.3％
35.本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
36.去离子水加入羟乙基纤维素搅拌60min,充分溶解后依次加入防腐杀菌、硅溶胶搅拌均匀后加入ph调节剂进行酸碱度调整。然后加入消光剂、疏水剂充分搅拌均匀。最后依次加入罩面乳液、增硬剂、润湿剂每种加入搅拌10min后，进行整体搅拌20min。
37.实施例3
38.序号组分重量份(％)1去离子水70％2羟乙基纤维素0.6％3杀菌防腐剂0.5％4硅溶胶6％5ph调节剂0.5％6罩面乳液20％7增硬剂0.4％8消光剂0.4％9润湿剂0.3％10疏水剂1％11氟碳表面活性剂0.3％
39.本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
40.去离子水加入羟乙基纤维素搅拌30
‑
60min,充分溶解后依次加入防腐杀菌剂、硅溶胶搅拌均匀。加入ph调节剂进行酸碱调整。依次加入罩面乳液、增硬剂、消光剂、润湿剂、疏水剂、氟碳表面活性剂，在每种加入后搅拌5min—10min，全部加完后整体搅拌20min。
41.实施例4
[0042][0043][0044]
本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
[0045]
去离子水加入羟乙基纤维素搅拌45min,充分溶解后依次加入防腐杀菌剂、硅溶胶、罩面乳液、增硬剂搅拌均匀，每种间隔4min；在按照顺序加入润湿剂、消光剂、疏水剂进行间隔3min时间搅拌均匀，最后加入ph调节剂进行酸碱度调整后，加入氟碳表面活性剂、硅酸锂进行整体搅拌25min。
[0046]
实施例5
[0047][0048][0049]
本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
[0050]
去离子水加入羟乙基纤维素搅拌45min,充分溶解后依次加入防腐杀菌剂、硅溶胶、润湿剂、硅酸锂搅拌间隔8min,然后再依次加入消光剂、疏水剂、罩面乳液、增硬剂进行有序的搅拌。最后加入ph调节剂对酸碱度进行调节后加入纳米二氧化钛、氟碳表面活性剂进行整体搅拌25min。
[0051]
实施例1
‑
5中，
[0052]
杀菌防腐剂采用的是异噻唑啉酮防腐剂；ph调节剂采用amp
‑
95；
[0053]
对比例1
[0054]
序号组分重量份(％)1去离子水70.8％2杀菌防腐剂1.4％3硅溶胶5％4疏水剂0.8％5润湿剂0.2％6ph调节剂1.2％7罩面乳液20％8增硬剂0.6％
[0055]
本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
[0056]
去离子水加入防腐杀菌剂搅拌均匀。再依次加入硅溶胶、疏水剂、润湿剂搅拌均匀后添加ph调节剂进行酸碱度调整。然后依次加入罩面乳液、增硬剂搅拌均匀。最后整体搅拌20min。
[0057]
对比例2
[0058]
序号组分重量份(％)1去离子水69％2羟乙基纤维素1.8％3杀菌防腐剂1.4％4硅溶胶4％5疏水剂0.8％6润湿剂0.2％7ph调节剂1.2％8罩面乳液21％9增硬剂0.6％
[0059]
本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
[0060]
去离子水69％加入羟乙基纤维素搅拌45min,充分溶解后加入防腐杀菌剂搅拌均匀。再依次加入硅溶胶、疏水剂、润湿剂搅拌均匀后添加ph调节剂进行酸碱度调整。然后依次加入罩面乳液、增硬剂搅拌均匀。最后整体搅拌20min。
[0061]
对比例3
[0062]
[0063][0064]
本实施例的罩面剂采用如下方法制备得到：
[0065]
去离子水加入羟乙基纤维素搅拌45min,充分溶解后依次加入防腐杀菌剂、硅溶胶、聚丙烯酸酯(乳液)、润湿剂、硅酸锂搅拌间隔8min,然后再依次加入消光剂、疏水剂、罩面乳液、增硬剂进行有序的搅拌。最后加入ph调节剂对酸碱度进行调节后加入纳米二氧化钛、氟碳表面活性剂进行整体搅拌25min。
[0066]
性能测试：
[0067]
将实施例1
‑
5、对比例1
‑
3制备得到的罩面剂，分别进行性能测试。
[0068]
结果如下表所示：
[0069][0070]
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的保护范围之内。