一种改性植物淀粉生态涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于内墙涂料技术领域，具体涉及一种改性植物淀粉生态涂料及其制备方法，包括以下质量百分数的组分：改性天然淀粉3％～8％、多孔玉米淀粉吸附植物精油1.0～10％、重质碳酸钙60～70％、灰钙粉15～20％、滑石粉3～9％、纳米二氧化硅2％～5％以及增稠剂4～8％，所述增稠剂由羟丙基瓜尔胶与羟乙基纤维素按1∶0.1～0.5的重量比组成。本发明专利技术提供了一种耐水性、耐候性优异，粘结力强，黏度低的改性植物淀粉生态涂料，其具有无污染、不易霉变等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于内墙涂料
，具体涉及一种改性植物淀粉生态涂料及其制备方法。
技术介绍
目前，在我国建筑涂料科学技术工作的发展方向为：一是向着环保化方向发展，涂料的品种结构以减少VOC含量，向着环保化的产品发展；二是向功能化发展；三是向高性能，高档次发展；四是提高涂料的配制技术，主要包括优质填料的生产和选用，各类助剂的配套应用和色浆的配制，纳米材料及超细粉料在涂料配制中的应用技术，从而提高建筑涂料的质量和水平。发展绿色环保型、保健型涂料已成涂料行业发展的趋势，除广泛用于工业外，环保型、保健型涂料在民用建筑领域的用途也日趋广阔。淀粉是自然界中存在最广泛的天然高分子材料之一，是天然可食性原料，具有良好的粘结性和成膜特性，原料来源广泛，且价格低廉。但是，原淀粉乳液性能不甚稳定，不能直接制备内墙涂料。只有通过对原淀粉进行改性，才能使其成为优良的内墙涂料基料，并兼备涂膜的基本物理性能和化学性能，符合绿色环保内墙涂料的要求和发展趋势。目前，含有改性淀粉的内墙涂料的品种很多，但由于淀粉的自身原因，涂料均存在容易霉变，黏度较高，且其耐水性、粘结力以及耐污性不理想。中国专利申请201511018285.2公开了一种可降解环保乳胶涂料及其制备方法，所述可降解环保乳胶涂料包括的组分和组分的质量百分比为：水16-18％，钛白粉15-20％，自然极性负离子矿物3-6％，氧化改性木薯淀粉3-5％，无机填料1-2％，打浆变性木质纸浆溶液40-50％，抗油增塑剂1-5％，低气味环保助剂1-4％。该可降解环保乳胶涂料为可降解产品、并可提升产品物理性能，其中漆膜抗水、易清洗、强度高，具有高效抗菌的特性。该专利技术中负离子矿物具有抗菌的作用，使得涂料具有一定的防霉变作用，但该产品粘结力低，耐水性差且由于是乳胶涂料，不利于运输和贮藏。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在避免所述现有技术存在的不足，而提供一种耐水性、耐候性优异，粘结力强，黏度低的改性植物淀粉生态涂料，其具有无污染、不易霉变等优点。实现本专利技术目的的解决方案是：一种改性植物淀粉生态涂料，包括以下质量百分数的组分：改性天然淀粉3％～8％、多孔玉米淀粉吸附植物精油1.0～10％、重质碳酸钙60～70％、灰钙粉15～20％、滑石粉3～9％、纳米二氧化硅2％～5％以及增稠剂4～8％，所述增稠剂由羟丙基瓜尔胶与羟乙基纤维素按1∶0.1～0.5的重量比组成。优选地，所述改性植物淀粉生态涂料包括以下质量百分数的组分：改性天然淀粉6％、多孔玉米淀粉吸附植物精油5％、重质碳酸钙60％、灰钙粉15％、滑石粉3％、纳米二氧化硅3％以及增稠剂6％，所述增稠剂由羟丙基瓜尔胶与羟乙基纤维素按1∶0.5的重量比组成。优选地，所述涂料还包括芹菜素0.5～2％。优选地，所述多孔玉米淀粉吸附植物精油由以下步骤制得：S1、多孔玉米淀粉的制备：将一定量的玉米淀粉置于平底烧瓶中，加入pH值为4.0～5.5的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液制成12～20wt％浓度的淀粉悬浮液，45～50℃恒温水浴5～10min，加入1～2％由脂肪酶和糖化酶按1∶2～5的重量比组成的混合酶液，50～55℃反应15～20h，调节pH值为8.0～10.0终止反应；离心分离，抽滤，脱水，用蒸馏水洗涤3～5次，35～45℃烘干，粉碎，过100～200目筛得多孔玉米淀粉；S2、多孔玉米淀粉的改性：取上述多孔玉米淀粉溶于由NaCl和三偏磷酸钠的组成的溶液中配制成淀粉乳，所述淀粉乳中多孔玉米淀粉、NaCl以及三偏磷酸钠的重量比为1∶0.01～0.03∶0.01～0.05，30～40℃恒温水浴搅拌5～10min，加入5％NaCO3溶液调节体系pH值至10～12，缓慢搅拌反应100～140min，反应过程中保持体系pH不变；反应结束后用2％HCl溶液调节体系pH值至5～7，抽滤，脱水，用蒸馏水洗涤2～4次，35～45℃烘干，粉碎，过100～200目筛得改性多孔玉米淀粉；S3：按1∶2～4的重量比称取改性多孔玉米淀粉以及植物精油于磨口锥形瓶中，35～50℃恒温恒速振荡50～80min，真空抽滤，用无水乙醇洗涤2～3次，于45～60℃干燥5～10min，即得多孔玉米淀粉吸附植物精油。优选地，所述植物精油选自薰衣草油、丁香油、香茅油、玫瑰精油、迷迭香油、柠檬油、薄荷油、以及肉桂油中的一种或几种。优选地，所述改性天然淀粉由以下步骤制得：A)淀粉预糊化处理：按1∶0.3～1∶0.5～2的重量比称取糯米淀粉、玉米淀粉以及木薯淀粉，混匀，得淀粉干基，往上述淀粉干基中加入去离子水，搅拌，配制成20～30％的淀粉乳，加热至50～80℃，糊化20～30min，用NaOH调节pH值至10～12，得糊化淀粉；B)辐射处理：取上述糊化淀粉进行辐射预处理，设置辐照剂量为300～500kGy，辐射钴源强度为9.99×1015Bq，剂量率为2kGy/h；C)氧化淀粉：取经B)步骤处理后的糊化淀粉，按淀粉干基1～1.8％的量加入硫酸亚铁，用4％氢氧化钠水溶液调节pH值至10～11.5，按淀粉干基35～42％的量缓慢加入双氧水，搅拌，50～55℃反应1.5～2h后用硫代硫酸钠终止反应，反应过程中pH值维持在10～11.5，得预糊化氧化交联淀粉；D)交联淀粉：按淀粉干基0.5～1.2％的量往上述预糊化氧化交联淀粉加入壳聚糖，搅拌，反应1～2.5h，反应过程中用氢氧化钠水溶液维持pH值为10～12，反应结束后调节pH值为至8-9，干燥，粉碎，过筛，得改性天然淀粉。相应地，本专利技术还提供了上述改性植物淀粉生态涂料的制备方法，包括以下步骤：1)取灰钙粉、重质碳酸钙、滑石粉于反应釜中，搅拌30～40min，混合均匀，搅拌速度为400-600转/分钟；2)调节搅拌速度为1400-1800转/分钟，边搅拌，边往反应釜中加入改性天然淀粉、多孔玉米淀粉吸附植物精油、纳米二氧化硅以及增稠剂，搅拌均匀得白色粉末，即制得改性植物淀粉生态涂料。优选地，所述改性天然淀粉由以下步骤制得：A)淀粉预糊化处理：按1∶0.3～1∶0.5～2的重量比称取糯米淀粉、玉米淀粉以及木薯淀粉，混匀，得淀粉干基，往上述淀粉干基中加入去离子水，搅拌，配制成20～30％的淀粉乳，加热至50～80℃，糊化20～30min，用NaOH调节pH值至10～12，得糊化淀粉；B)辐射处理：取上述糊化淀粉进行辐射预处理，设置辐照剂量为300～500kGy，辐射钴源强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性植物淀粉生态涂料，其特征在于，包括以下质量百分数的组分：改性天然淀粉3％～8％、多孔玉米淀粉吸附植物精油1.0～10％、重质碳酸钙60～70％、灰钙粉15～20％、滑石粉3～9％、纳米二氧化硅2％～5％以及增稠剂4～8％，所述增稠剂由羟丙基瓜尔胶与羟乙基纤维素按1∶0.1～0.5的重量比组成。

【技术特征摘要】
1.一种改性植物淀粉生态涂料，其特征在于，包括以下质量百分数的组
分：改性天然淀粉3％～8％、多孔玉米淀粉吸附植物精油1.0～10％、重质碳酸
钙60～70％、灰钙粉15～20％、滑石粉3～9％、纳米二氧化硅2％～5％以及增稠
剂4～8％，所述增稠剂由羟丙基瓜尔胶与羟乙基纤维素按1∶0.1～0.5的重量比组
成。
2.如权利要求1所述的改性植物淀粉生态涂料，其特征在于，包括以下
质量百分数的组分：改性天然淀粉6％、多孔玉米淀粉吸附植物精油5％、重质
碳酸钙60％、灰钙粉15％、滑石粉3％、纳米二氧化硅3％以及增稠剂6％，所
述增稠剂由羟丙基瓜尔胶与羟乙基纤维素按1∶0.5的重量比组成。
3.如权利要求1或2所述的改性植物淀粉生态涂料，其特征在于，所述
涂料还包括芹菜素0.5～2％。
4.如权利要求1或2所述的改性植物淀粉生态涂料，其特征在于，所述
多孔玉米淀粉吸附植物精油由以下步骤制得：
S1、多孔玉米淀粉的制备：将一定量的玉米淀粉置于平底烧瓶中，加入
pH值为4.0～5.5的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液制成12～20wt％浓度的淀粉悬浮
液，45～50℃恒温水浴5～10min，加入1～2％由脂肪酶和糖化酶按1∶2～5的重
量比组成的混合酶液，50～55℃反应15～20h，调节pH值为8.0～10.0终止反应；
离心分离，抽滤，脱水，用蒸馏水洗涤3～5次，35～45℃烘干，粉碎，过100～200
目筛得多孔玉米淀粉；
S2、多孔玉米淀粉的改性：取上述多孔玉米淀粉溶于由NaCl和三偏磷酸
钠的组成的溶液中配制成淀粉乳，所述淀粉乳中多孔玉米淀粉、NaCl以及三
偏磷酸钠的重量比为1∶0.01～0.03∶0.01～0.05，30～40℃恒温水浴搅拌5～10min，
加入5％NaCO3溶液调节体系pH值至10～12，缓慢搅拌反应100～140min，反

\t应过程中保持体系pH不变；反应结束后用2％HCl溶液调节体系pH值至5～7，
抽滤，脱水，用蒸馏水洗涤2～4次，35～45℃烘干，粉碎，过100～200目筛得
改性多孔玉米淀粉；
S3：按1∶2～4的重量比称取改性多孔玉米淀粉以及植物精油于磨口锥形瓶
中，35～50℃恒温恒速振荡50～80min，真空抽滤，用无水乙醇洗涤2～3次，于
45～60℃干燥5～10min，即得多孔玉米淀粉吸附植物精油。
5.如权利要求4所述的改性植物淀粉生态涂料，其特征在于，所述植物
精油选自薰衣草油、丁香油、香茅油、玫瑰精油、迷迭香油、柠檬油、薄荷油、
以及肉桂油中的一种或几种。
6.如权利要求1或2所述的改性植物淀粉生态涂料，其特征在于，所述
改性天然淀粉由以下步骤制得：
A)淀粉预糊化处理：按1∶0.3～1∶0.5～2的重量比称取糯米淀粉、玉米淀粉
以及木薯淀粉，混匀，得淀粉干基，往上述淀粉干基中加入去离子水，搅拌，
配制成20～30％的淀粉乳，加热至50～80℃，糊化20～30min，用NaOH调节pH
值至10～12，得糊化淀粉；
B)辐射处理：取上述糊化淀粉进行辐射预处理，设置辐照剂量为
300～500kGy，辐射钴源强度为9.99×1015Bq，剂量率为2kGy/h；
C)氧化淀粉：取经B)步骤处理后的糊化淀粉，按淀粉干基1～1.8％的量
加入硫酸亚铁，用4％氢氧化钠水溶液调节pH值至10～11.5，按淀粉干基
35～42％的量缓慢加入双氧水，搅拌，50～55℃反应1.5～2h后用硫代硫酸钠终止
反应，反应过程中pH值维持在10～11.5，得预糊化氧化交联淀粉；
D)交联淀粉：按淀粉干基0.5～1.2％的量往上...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢瑜文，杨孝国，
申请(专利权)人：广州香海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44