一种无机涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种无机涂料及其制备方法，解决了现有无机涂料稳定性较差，影响产品存储及使用的问题。无机涂料中采用无机乳液，与市面上复配型的无机涂料完全不同。市面上无机涂料中的无机成分与有机成分独立存在，无机成分易与水中或其他材料中的多价金属离子反应形成不溶物，需要加入稳定剂，而本发明专利技术无机涂料中的无机成分以核壳方式包覆于有机成分中，使得无机有机成分分布更均一、成膜性更优异，同时避免了生成不溶性硅酸盐的可能，无需外加稳定剂，产品稳定性更高，具有优异的冻融稳定性，和高耐洗刷性、配漆适用性更强，使用时直接添加即可。

An inorganic coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种无机涂料及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种无机涂料及其制备方法。
技术介绍
无机涂料通常是指以无机材料碱金属硅酸盐为主要成膜物质或粘结剂的一类材料，组分中有机物含量要小于5％，是全无机矿物涂料的简称，原料来于大自然环保的硅氧资源。因性能优质，可做成A级窒内外防火涂料、全净味环保无毒涂料、清水混凝土地下室防霉涂料、光催化涂料、反射隔热涂料(长期保持好的红外反射率)、防化学酸雨涂料、乳胶漆用的抗碱加固底漆、底材加固界面剂等，广泛用于普通建筑及酸雨环境、地下车库、医院、学校、桥梁地铁隧道、地下室、它具有A级防火、防霉、透气、耐久、抗碱、高硬度、自洁抗静电、抗化学酸雨、附着力优异等普通乳胶漆不能达到的功能，是符合环保及高品质功能性要求的产品，优点众多。但是，市面上现有的无机涂料通常是由硅酸钾和乳液物理机械混拼而成，硅酸钾在涂料中直接与水、颜填料等接触，会与水、颜填料中含有的多价金属离子(Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等)反应(即交联反应)生成不溶性的硅酸盐，对产品的稳定性存在较大影响，对粉料搭配以及粉料的金属离子限制性较强，不利于存储及使用；原理如下：加之，由于体系各不相同，各厂家产品配方差异，所以目前无机涂料在多样化内外墙涂料中并不能体现出其产品本身的价值。因此，开发一种稳定性较高的无机涂料，以体现此类涂料价值，是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有无机涂料稳定性较差，影响产品存储及使用的不足之处，提供了一种无机涂料及其制备方法。本专利技术的构思是：现有产品因采用机械共混的方式将无机碱金属硅酸盐与乳液复配在一起，两者之间为独立状态，在与水、颜填料等接触时，无机碱金属硅酸盐就易与多价金属离子反应生成不溶性的硅酸盐,影响无机涂料的存储与使用。基于此，本专利技术从如何避免无机碱金属硅酸盐与多价金属离子接触着手，采用将无机碱金属硅酸盐包裹于高分子聚合物中形成的无机乳液，避免无机碱金属硅酸盐与多价金属离子接触，提升产品的稳定性。由此，现有无机涂料与本专利技术无机涂料有了本质区别，参见表1和图1-图3：表1项目无机成分有机成分现有产品无机碱金属硅酸盐高分子乳液本产品乳液核部分乳液壳部分为实现上述目的，本专利技术所提供的技术解决方案是：一种无机涂料，其特殊之处在于，配方如下：优选地，所述无机乳液包括由无机碱金属硅酸盐构成的乳液核、以及包裹在乳液核外部由有机乳液构成的乳液壳；所述乳液核与乳液壳之间通过化学键结合。优选地，所述有机乳液为丙烯酸乳液，其结构为丙烯酸酯分子链；所述无机碱金属硅酸盐为硅酸钾；上述丙烯酸乳液与硅酸钾形成无机乳液的化学反应式如下：优选地，还包括以下成分：组成成分重量份(总计1000份)SiO2气凝胶浆30-150。优选地，配方如下：进一步地，所述钛白粉为金红石型钛白粉；金红石型钛白粉环保无毒，由于其熔点和沸点均较高且化学性质稳定，应用在产品中硬度高，遮盖力好，人工老化性能优异。本专利技术还提供了上述无机涂料的制备方法，其特殊之处在于,包括以下步骤：1)将去离子水、润湿剂、分散剂、多功能助剂、纤维素以及消泡剂混合，在800-1000转/分钟的转速下搅拌15-20分钟，分散至均匀膏状，得膏状混合物；2)向步骤1)所得膏状混合物中加入钛白粉以及填料，在1500-2500转/分钟的转速下搅拌，分散至细致程度满足产品要求；3)向步骤2)所得混合物中加入无机乳液，在1000-1500转/分钟的转速搅拌至均匀，制得无机涂料。进一步地，所述无机乳液包括由无机碱金属硅酸盐构成的乳液核、以及包裹在乳液核外部由有机乳液构成的乳液壳；所述乳液核与乳液壳之间通过化学键结合。进一步地，更好地起到保温绝热的功能，给无机涂料赋予了更多元化的功能，提升步骤3)中，在加入无机乳液的同时还加入SiO2气凝胶浆。进一步地，步骤1)中，所述钛白粉为金红石型钛白粉。本专利技术的优点是：1.本专利技术无机涂料中采用无机乳液，与市面上复配型的无机涂料完全不同。市面上无机涂料中的无机成分与有机成分独立存在，无机成分易与水中或其他材料中的多价金属离子反应形成不溶物，需要加入稳定剂，而本专利技术无机涂料中的无机成分以核壳方式包覆于有机成分中，使得无机有机成分分布更均一、成膜性更优异，同时避免了生成不溶性硅酸盐的可能，无需外加稳定剂，产品稳定性更高，具有优异的冻融稳定性，和高耐洗刷性、配漆适用性更强，使用时直接添加即可。2.本专利技术无机涂料使用的无机乳液，其乳液核无机碱金属硅酸盐与乳液壳有机乳液通过化学键结合，达到更高的锚定效果，无机有机成分相互作用，达到更好稳定性。3.普通的无机涂料需筛选合适的颜填料，而本专利技术使用无机乳液制备的无机涂料不会与粉料中的金属离子反应，无需筛选颜填料，长期储存也不会出现絮凝结块的现象，对原材料的适用性较强。4.本专利技术中的无机涂料中引入了SiO2气凝胶，可以更好地起到保温绝热的功能，给无机涂料赋予了更多元化的功能，进一步提升了产品功能性。5.本专利技术无机涂料的制备方法便捷，易于工业化生产。附图说明图1为现有无机涂料的结构形态图；图2为本专利技术无机涂料的结构形态图；图3为本专利技术无机涂料中无机乳液的结构图；图4为防火耐燃性测试的对比图；图5为漆膜物理性能测试的对比图；附图标号如下：1-无机碱金属硅酸盐；2-高分子乳液；3-无机乳液。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的内容作进一步的详细描述：首先，将现有无机涂料与本专利技术无机涂料的配方进行对比,具体参见表2：表2从两者的配方上来看，本专利技术采用的原料数量明显少与现有产品中的原料数量，且本专利技术中首次在无机涂料中引入了提升产品功能的SiO2气凝胶浆：SiO2气凝胶是一种高比表面积、高孔隙率、低密度、极低热导率的纳米多孔材料，其保温绝热原理：1)对流：空气分子的主要成分氮气和氧气的平均自由程均在70nm左右，而SiO2气凝胶中的孔道尺寸远远小于这一临界尺寸(气凝胶尺寸大约在5～50nm),材料内部的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气孔壁上，抑制空气对流，气态热传导率就低，处于近似真空状态。纳米多孔SiO2气凝胶常温常压下导热系数小于0.013w/m·k，远低于常温下静态空气0.025w/m·k的导热系数，是目前热导率最低的固体材料，可称为超级绝热材料；2)辐射：气凝胶的热辐射属于3～5μm区域内的红外热辐射，由于它对红外光有较好的遮蔽作用，同时气凝胶的纳米级多孔网络结构和极低的体积密度，使材料内部气孔壁数日趋于“无穷多”，对于每一个气孔壁均可视为辐射的反射面和折本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机涂料，其特征在于，配方如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种无机涂料，其特征在于，配方如下：





2.根据权利要求1所述的无机涂料，其特征在于：
所述无机乳液包括由无机碱金属硅酸盐构成的乳液核、以及包裹在乳液核外部由有机乳液构成的乳液壳；所述乳液核与乳液壳之间通过化学键结合。


3.根据权利要求2所述的无机涂料，其特征在于：所述有机乳液为丙烯酸乳液；所述无机碱金属硅酸盐为硅酸钾。


4.根据权利要求1-3任一所述的无机涂料，其特征在于，还包括以下成分：
组成成分重量份(总计1000份)
SiO2气凝胶浆30-150。


5.根据权利要求4所述的无机涂料，其特征在于，配方如下：








6.根据权利要求5所述的无机涂料，其特征在于：所述钛白粉为金红石型钛白粉。


7.一种权利要求1所述无机涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞婷，马洋，梅选，
申请(专利权)人：陕西宝塔山创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61