地聚涂料组合物及其制备方法技术

一种地聚涂料组合物，所形成的涂膜为非晶态胶凝物质，其基本单元为硅－氧四面体和铝－氧四面体相连形成的三维网络，最终产物以离子键以及共价键为主，范德瓦尔斯键为辅，具备有机高分子聚合物键接结构以及无机聚合物和有机聚合物的双重特性。其独特的性能补充了有机高分子聚合物的不足。显现良好的耐酸、耐碱、抗渗、抗冻、抗海水以及耐高温性能，是一种无毒、无污染、不老化，不收缩，与环境友好的耐久性涂料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无机涂料，特别涉及一种具备有机高分子聚合物键接结构的。
技术介绍
涂料工业是材料密集型制造行业。大多数有机涂料在制造过程中使用了对人体和环境有害的材料。在有机涂料制造、施工过程中或施工后大部分有害的材料会挥发到大气环境中，由此对环境产生的不良影响已经引起全球的普遍关注。同时，有机涂料的制造也消耗着大量的自然资源，尤其是石油资源，因此人们的研究重点转到了无机涂料上。无机涂料优点很多，其环保性、功能性和技术经济综合性的优异表现促进了各种无机涂料组合物专利不断出现，例如有硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂树脂，水泥，硅溶胶，磷酸盐以及聚硅氧烷类无机涂料组合物。从发达国家提出的“涂料无机化”理念便可见无机涂料已占有很重要的地位。无机涂料的性能存在一些缺陷和不足，主要原因是无机涂料的基料均以硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂树脂，水泥，硅溶胶，磷酸盐以及聚硅氧烷类粘结剂为成膜物质，所形成的涂膜脆性大，柔韧性差，易开裂，对有机底材和塑料类底材的附着力差，应用范围由此受到限制。无机涂料还存在流平性不良的缺点，因此装饰效果不如有机涂料。同时无机涂料的品种较少，在很多方面尚不能够满足市场的需求。无机涂料虽然有很长的发展历史以及众多的专利技术专利，但是其成膜物质总是围绕在硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂树脂、水泥、硅溶胶，磷酸盐以及聚硅氧烷类粘结剂材料之间变化。由于硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂树脂，水泥，硅溶胶，磷酸盐以及聚硅氧烷类粘结剂固有的物性无法改变，无机涂料在性能上很难有所突破。地聚物(Geopolymer)是由法国科学家Joseph Davidovits于二十世纪七十年代提出的提出的概念，其原意是指由地球化学作用形成的铝硅酸盐矿物聚合物。地聚物是以偏高岭土或其它铝硅质材料为主要原料，经化学激发剂的作用发生特定反应而形成的聚合材料。地聚物的聚合产物为网络状结构的无定形无机聚合物，具有优良的粘结性能，特别表现出较高的早期粘结强度。还有良好的耐酸、碱性，抗海水及耐高温性。其致密程度较高，抗渗抗冻能力强，尤其是界面结合性优良，可与不同基面形成牢固的结合面，并能长期保持体积的稳定。以地聚物为粘结剂可以制造多种的产品，而涂料就是其中之一，由于涂料是具有装饰性、防护性以及功能性的产品，大多数都要有颜色配套，因此，以白色偏高岭土为铝硅酸盐配制地聚物，可以为涂料提供白色的基体，有利于调配鲜艳明快的色彩。全球公开发表的专利和论文有过很多有关无机涂料的报导，但是有关地聚涂料的报导并不多见。检索到中国“新型建筑材料”杂志2004.5期发表的“地聚物基涂料的试验研究”一文中论述了以偏高岭土20％重量比、碱激发剂(化学纯的氢氧化钠(钾)和工业级的水玻璃配制成的具有一定模数和浓度的液体水玻璃)45％重量比、填料(轻质碳酸钙，细度为600目；硅灰石粉，细度为600目)12％重量比为原料，经称量、搅拌均匀并放置1h，然后用漆刷将其均匀地涂刷于备好的底板(石棉水泥板)上，5h后再涂刷1次(总厚度约0.5mm)，置放28d后进行性能测试。“地聚物基涂料的试验研究”一文中介绍的地聚物基涂料是一种双组分涂料，在使用前要将液体组分(碱激发剂)与固体组分(偏高岭土、填料)相互混合、搅拌均匀并放置1h，然后用漆刷将其均匀地涂刷于备好的底板(石棉水泥板)上。双组分地聚物基涂料在包装、运输以及贮存上与单组分涂料相比其费用较高，更主要是在施工现场使用不方便，容易出现调配误差，而影响涂层质量。双组分地聚物基涂料的碱激发剂组分中的液体水玻璃是聚硅酸氢钠的混合溶液，在贮放过程中(新制液超过15mim)聚硅酸的聚合度随即开始发生歧化，水玻璃溶液中胶粒不断增多，以促进凝胶化进程，产生不可自逆转的老化灾害。由于地聚物基涂料离开生产线经市场流通到施工的时间是相对模糊以及很难预期的，双组分地聚物基涂料的碱激发剂的粘度却随着时间和环境的变化而不断下降，施工时显现的品质变数，直接影响到地聚物基涂料的预期性能，直至产品失效。运用混合分散包装的传统涂料定式制备的地聚物基涂料，只能将均匀分布的颜料、填料胶结起来，形成一层薄的涂膜敷盖在基体表面。实验证明地聚物粘结剂与颜料、填料之间不能发生反应，不能形成过渡层。而且地聚物涂膜的固化过程是在自然(特殊性除外)条件下进行的，环境温度、湿度等因素不可能符合地聚物粘结剂固化成涂膜的理想条件，当地聚物的力学性质得不到充分发挥，涂膜容易发生填料裸露、脱落与开裂的表面缺陷。地聚物涂膜的柔韧性、流平性很难接近有机涂膜的性能指标。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供了一种具备无机聚合物和有机聚合物双重特性的地聚涂料组合物。能有效地改善现有无机涂料存在的缺陷和不足，是用途广泛的绿色环保涂料。本专利技术另一目的是提供了一种地聚涂料组合物的制备方法。本专利技术的技术方案包含在所述地聚涂料组合物中各组分的重量配比为10-70％重量比的地聚涂料粘结剂，30-90％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水，所述的地聚涂料组合物中各组分较好的重量配比为25-60％重量比的地聚涂料粘结剂，45-80％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水，所述的地聚涂料组合物中各组分更好的重量配比为40-50％重量比的地聚涂料粘结剂，55-70％重量比的地聚涂料包裹物，0-50％重量比的填料，0-80％重量比的水，以下将对本专利技术的技术方案进行具体描述包含在所述地聚涂料组合物中的地聚涂料粘结剂，该地聚涂料粘结剂中各组分的重量配比为15-60％重量比的偏高岭土(d≤44μm)，35-80％重量比的至少一种以上的硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂粉状树脂(模数＝0.5-2)1-8％重量比的至少一种以上的固体氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂，1-25％重量比的增韧剂；VINNAPAS⑧RI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水剂；SILRES⑧BS Powder A，1-8％重量比的分散剂；Na5P3O10，0.01-0.1％重量比的消泡剂；AGITAN⑧P803，0.1-1％重量比的减水剂；MELMENT F10，0.2-1％重量比的保水剂；PMC-15US，0-10％重量比的硬化剂；NaSiF6，包含在所述地聚涂料组合物中的地聚涂料粘结剂，该地聚涂料粘结剂中各组分较好的重量配比为25-50％重量比的偏高岭土(d≤44μm)、45-70％重量比的至少一种以上的硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂粉状树脂(模数＝0.5-2)1-8％重量比的至少一种以上的固体氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、5-20％重量比的增韧剂；VINNAPAS⑧RI551 Z，0.1-0.5％重量比的憎水剂；SILRES⑧BS Powder A1-8％重量比的分散剂；Na5P3O100.01-0.1％重量比的消泡剂；AGITAN⑧P8030.1-1％重量比的减水剂；MELMENT F100.2-1％重量比的保水剂；PMC-15US0-10％重量比的硬化剂；NaSiF6，包含在所述地聚涂料组合物中的地聚涂料粘结剂，该地聚涂料粘结剂中各组分更好的重量配比为35-40％重量比的偏高岭土(d≤44μm)、50-60％重量比的至少一种以上的硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂粉状树脂(模数＝0.5-2)1-8％重量比的至少一种以上的固体氢氧化钠、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地聚涂料组合物，其特征在于：所述的地聚涂料组合物中各组分的重量配比为：１０－７０％重量比的地聚涂料粘结剂，３０－９０％重量比的地聚涂料包裹物，０－５０％重量比的填料，０－８０％重量比的水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁景华，袁谞虹，
申请(专利权)人：袁景华，袁谞虹，
类型：发明
国别省市：11[]