一种环保水性漆及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种环保水性漆及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着经济的快速发展，环保也日益被提上进程。生活物质条件改善后，人们更加注重生活的品质和生活环境的健康无公害。漆料作为与人们生活息息相关的一种建筑装饰装潢材料，在给人们的生活带来舒适感和美感的同时，也给环境和人们的身体健康带来了威胁。因为现有技术中的传统漆料大多数采用有机试剂苯、甲苯等作为溶剂并且加入一些有毒添加剂，这些原料和添加剂制成的漆料含有易挥发的有毒气体，另外，由于装修材料中大多含有脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等，当这些物质遇热时，就会分解出甲醛，直接危害人体健康。
3.水性漆就是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离tdi有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境的漆料，近年来引起了业内的广泛关注。但是现有技术中的水性漆功能比较单一，只能解决传统溶剂型油漆带来的挥发危害，但是其它综合性能又相对传统溶剂型油漆有所下降，如附着和延展力不足，并且容易开裂。


技术实现要素：

4.本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种环保水性漆，能够保持含有一定湿润度，并且避免开裂，耐候性更强，并且还能够充分地吸收有害气体和粉尘等微粒，有效地改善了室内的空气质量。
5.本发明公开涉及一种环保水性漆，其特征在于：包括以下组分：水溶性合成树脂95-105质量份、水25-35质量份、复合负离子粉20-30质量份、电气石和稀土混合物3-5质量份、成膜助剂7-9质量份、粉体填料10-15质量份、消泡剂0.7-0.9质量份、羧甲基纤维素25-30质量份、氨基醇络合钛型酸脂6-8质量份、ph调节剂0.3-0.8质量份；复合负离子粉包括水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌，水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌的质量份比为2-3:2-3：2-3:2-3；所述粉体填料包括硅灰石粉、煅烧高岭土以及绢云母粉中的一种或多种。
6.本发明的再进一步设置：所述水溶性合成树脂包括水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂，其中，水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂质量份比为2-3:1-2。
7.本发明的再进一步设置：所述成膜助剂包括丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的质量份比为0.5-1:0.5-1。
8.本发明的再进一步设置：所述消泡剂为有机硅消泡剂。
9.本发明的再进一步设置：水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌细度为10000-10500目。
10.本发明的再进一步设置：电气石和稀土混合物细度为10000-11000目。
11.本发明的再进一步设置：水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂质量份比为2:1。
12.本发明的再进一步设置：电气石和稀土的质量份比为1：3。
13.本发明的再进一步设置：粉体填料研磨至10000-11000目。
14.综上所述，其具体有益效果为：由于水晶盐能够从空气中吸收水分子然后再失水，此过程交替往复进行不断产生负离子，从而有效的中和空气中过多的正离子，吸附空气中的浮尘和微粒，从而起到净化空气的作用，纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌作为光触媒材料，在光照的情况下可以有效的降解空气中的甲醛等有害气体，产生超氧阴离子自由基，伴生负氧离子，其中，纳米二氧化硅具有较多的微孔结构，能够有效吸附空气中的各种微粒和水分子，一方面净化了空气，另一方面能够为水晶盐中的有些成本钠盐提供溶解所需的水分子，因此，水晶盐和光触媒的共同作用下，一方面形成高浓度负氧离子环境且能持续保持，另一方面能够充分地吸收有害气体和粉尘等微粒，改善了室内的空气质量。
15.电气石与稀土混合物能通过稀土激活电气石净化甲醛的性能，与纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌配合，使得其夜间和白天均可以降解空气中甲醛等有害气体，减少用户入住的等待期，增强净化空气的效果。
16.羧甲基纤维素作为胶黏剂，呈粘胶状，增加了水性漆的附着和延展力，配合作为增稠剂使用的氨基醇络合型钛酸酯，令水性漆涂覆牢固均匀、不易开裂各成分呈均匀悬浮状分布在水性漆中，此外，能够令水性漆保持含有一定湿润度，避免开裂，耐候性更强。
17.硅灰石粉可使水性漆具有明亮的色调并具有部分干遮盖力，同时有助于提高漆膜的耐磨性和耐久性，增强漆膜的硬度，煅烧高岭土高岭土质软，易分散于水中，其特点是白度高，分散性好，遮盖力强，绢云母粉具有富弹性、可弯曲、耐酸、耐碱、化学稳定性好，并且绢云母粉还具有阻燃性，能够达到防火效果，并且还可以大幅度的提高水性漆抗紫外线的作用，在水性漆中使用可大幅度提高漆膜的耐候性，并能阻止水汽穿透、防止龟裂、延迟粉化等，因此粉体填料采用上述的一种或多种，使得制得的水性漆遮盖力强，防水，长时间使用后不易龟裂。
18.本发明另一目的，公开了一种环保水性漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、分别对电气石和稀土进行研磨，使两者均研磨至10000-11000目，然后将研磨好的电气石和稀土进行均匀混合，电气石和稀土的混合质量份比例为1：3；步骤2、分别对水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行研磨，使四者研磨至10000-10500目，然后将研磨好的水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行均匀混合，且混合质量份比为2-3:2-3：2-3:2-3；步骤3、粉体填料研磨至10000-11000目；步骤4、在搅拌机中，加入25-35质量份的水、0.35-0.45质量份的消泡剂、25-30质量份的羧甲基纤维素、6-8质量份的氨基醇络合钛型酸脂，在搅拌机转速为800-1200转/min，搅拌温度为65-80℃下进行搅拌分散，分散后进入20-30质量份的复合负离子粉、3-5质量份的电气石和稀土混合物和10-15质量份的粉体填料，搅拌机转速为1800-2000转/min，搅拌温度为60-75℃；步骤5、混合均匀后降低搅拌机的转速为600-750转/min，加入95-105质量份的水
溶性合成树脂，在搅拌温度60-75℃的情况下搅拌1-2个小时，然后将搅拌机的转速降低至300-500转/min加入7-9质量份的成膜助剂，保持温度在100℃的情况下搅拌6-8个小时，然后进行冷却；步骤6、冷却至室温的时候加入0.3-0.8质量份的ph调节剂和0.35-0.45质量份的消泡剂，然后在室温的情况下以1800-2000转/min搅拌1-2小时，得到环保水性漆。
具体实施方式
19.实施例1：一种环保水性漆的制备方法，本发明实施案例中，包括以下步骤：步骤1、取电气石和稀土进行研磨，使两者均研磨至10000-11000目，然后将研磨好的电气石和稀土进行均匀混合，电气石和稀土的混合质量份比例为1：3；步骤2、取水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行研磨，使四者研磨至10000-10500目，然后将研磨好的水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行均匀混合，且混合质量份比为2-3:2-3：2-3:2-3；步骤3、粉体填料为硅灰石粉、煅烧高岭土以及绢云母粉混合物并研磨至10000-11000目；步骤4、在搅拌机中，加入25质量份的水、0.35质量份的消泡剂、25质量份的羧甲基纤维素、6质量份的氨基醇络合钛型酸脂，在搅拌机转速为800转/min，搅拌温度为80℃下进行搅拌分散，分散后进入20质量份的复合负离子粉、3质量份的电气石和稀土混合物和10质量份的粉体填料，搅拌机转速为1800转/min，搅拌温度为75℃，所述消泡剂为有机硅消泡剂；步骤5、混合均匀后降低搅拌机的转速为600转/min，加入95质量份的水溶性合成树脂，在搅拌温度75℃的情况下搅拌2个小时，然后将搅拌机的转速降低至300转/min加入7质量份的成膜助剂，保持温度在100℃的情况下搅拌8个小时，然后进行冷却，水溶性合成树脂包括水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂，其中，水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂质量份比为2:1，成膜助剂包括丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的质量份比为1:1；步骤6、冷却至室温的时候加入0.3质量份的ph调节剂和0.35质量份的消泡剂，然后在室温的情况下以1800转/min搅拌2小时，得到环保水性漆。
20.实施例2：一种环保水性漆的制备方法，本发明实施案例中，包括以下步骤：步骤1、分别对电气石和稀土进行研磨，使两者均研磨至10000-11000目，然后将研磨好的电气石和稀土进行均匀混合，电气石和稀土的混合质量份比例为1：3；步骤2、分别对水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行研磨，使四者研磨至10000-10500目，然后将研磨好的水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行均匀混合，且混合质量份比为2-3:2-3：2-3:2-3；步骤3、粉体填料为硅灰石粉、煅烧高岭土以及绢云母粉混合物并研磨至10000-11000目；步骤4、在搅拌机中，加入30质量份的水、0.4质量份的消泡剂、30质量份的羧甲基
纤维素、7质量份的氨基醇络合钛型酸脂，在搅拌机转速为1000转/min，搅拌温度为70℃下进行搅拌分散，分散后进入25质量份的复合负离子粉、4质量份的电气石和稀土混合物和12质量份的粉体填料，搅拌机转速为1900转/min，搅拌温度为65℃，所述消泡剂为有机硅消泡剂；步骤5、混合均匀后降低搅拌机的转速为700转/min，加入100质量份的水溶性合成树脂，在搅拌温度70℃的情况下搅拌1.5个小时，然后将搅拌机的转速降低至400转/min加入8质量份的成膜助剂，保持温度在100℃的情况下搅拌7个小时，然后进行冷却，水溶性合成树脂包括水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂，其中，水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂质量份比为2:1，成膜助剂包括丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的质量份比为1:1；步骤6、冷却至室温的时候加入0.6质量份的ph调节剂和0.4质量份的消泡剂，然后在室温的情况下以1900转/min搅拌1.5小时，得到环保水性漆。
21.实施例3：一种环保水性漆的制备方法，本发明实施案例中，包括以下步骤：步骤1、分别对电气石和稀土进行研磨，使两者均研磨至10000-11000目，然后将研磨好的电气石和稀土进行均匀混合，电气石和稀土的混合质量份比例为1：3；步骤2、分别对水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行研磨，使四者研磨至10000-10500目，然后将研磨好的水晶盐、纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌进行均匀混合，且混合质量份比为2-3:2-3：2-3:2-3；步骤3、粉体填料为硅灰石粉、煅烧高岭土以及绢云母粉混合物并研磨至10000-11000目；步骤4、在搅拌机中，加入35质量份的水、0.45质量份的消泡剂、30质量份的羧甲基纤维素、8质量份的氨基醇络合钛型酸脂，在搅拌机转速为1200转/min，搅拌温度为65℃下进行搅拌分散，分散后进入30质量份的复合负离子粉、5质量份的电气石和稀土混合物和15质量份的粉体填料，搅拌机转速为2000转/min，搅拌温度为60℃，所述消泡剂为有机硅消泡剂；步骤5、混合均匀后降低搅拌机的转速为750转/min，加入105质量份的水溶性合成树脂，在搅拌温度60℃的情况下搅拌1个小时，然后将搅拌机的转速降低至500转/min加入9质量份的成膜助剂，保持温度在100℃的情况下搅拌6个小时，然后进行冷却，水溶性合成树脂包括水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂，其中，水性聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂质量份比为2:1，成膜助剂包括丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的质量份比为1:1；步骤6、冷却至室温的时候加入0.8质量份的ph调节剂和0.45质量份的消泡剂，然后在室温的情况下以2000转/min搅拌1小时，得到环保水性漆。
22.对比例1：步骤同实施例2，唯一变量为不含复合负离子粉。
23.对比例2：步骤同实施例2，唯一变量为不含电气石和稀土的混合物。
24.对比例3：
步骤同实施例2，唯一变量为不添加粉体填料。
25.取实施例1-3和对比例1-2对负离子释放以及有害气体去除率进行实验，数据如下表1：实施例负离子/个/cm3甲醛去除率/%苯去除率/%voc去除率/%实施例12000939488实施例22300979590实施例32400979993对比例1600707570对比例22200767772通过实验数据得出通过实施例1-3和对比例1的测试结果可以发现，复合负离子粉可以提高负离子的释放量，而且还可以提高甲醛等有害气体的去除率，通过对比例1和对比例2的实验数据可以得出电气石和稀土的混合物配合复合负离子粉可以提高甲醛等有害气体的去除率。
26.取实施例2以及对比例3制得的水性漆进行硬度和耐水性测试，数据如下表2：实施例耐水硬度实施例253b对比例374b得出粉体填料可以提高环保水性漆的耐水等级和硬度等级，而且通过1-2年的使用，实施例2几乎不龟裂，对比例3具有细微裂纹。
27.综上所述，其具体有益效果为：由于水晶盐能够从空气中吸收水分子然后再失水，此过程交替往复进行不断产生负离子，从而有效的中和空气中过多的正离子，吸附空气中的浮尘和微粒，从而起到净化空气的作用，纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌作为光触媒材料，在光照的情况下可以有效的降解空气中的甲醛等有害气体，产生超氧阴离子自由基，伴生负氧离子，其中，纳米二氧化硅具有较多的微孔结构，能够有效吸附空气中的各种微粒和水分子，一方面净化了空气，另一方面能够为水晶盐中的有些成本钠盐提供溶解所需的水分子，因此，水晶盐和光触媒的共同作用下，一方面形成高浓度负氧离子环境且能持续保持，另一方面能够充分地吸收有害气体和粉尘等微粒，改善了室内的空气质量。
28.电气石与稀土混合物能通过稀土激活电气石净化甲醛的性能，与纳米二氧化硅、纳米磷酸二氧化钛和纳米二氧化锌配合，使得其夜间和白天均可以降解空气中甲醛等有害气体，减少用户入住的等待期，增强净化空气的效果。
29.羧甲基纤维素作为胶黏剂，呈粘胶状，增加了水性漆的附着和延展力，配合作为增稠剂使用的氨基醇络合型钛酸酯，令水性漆涂覆牢固均匀、不易开裂各成分呈均匀悬浮状分布在水性漆中，此外，能够令水性漆保持含有一定湿润度，避免开裂，耐候性更强。
30.硅灰石粉可使水性漆具有明亮的色调并具有部分干遮盖力，同时有助于提高漆膜的耐磨性和耐久性，增强漆膜的硬度，煅烧高岭土高岭土质软，易分散于水中，其特点是白度高，分散性好，遮盖力强，绢云母粉具有富弹性、可弯曲、耐酸、耐碱、化学稳定性好，并且绢云母粉还具有阻燃性，能够达到防火效果，并且还可以大幅度的提高水性漆抗紫外线的作用，在水性漆中使用可大幅度提高漆膜的耐候性，并能阻止水汽穿透、防止龟裂、延迟粉
化等，因此粉体填料采用上述的一种或多种，使得制得的水性漆遮盖力强，防水，长时间使用后不易龟裂。