一种水性无机地坪涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种水性无机地坪涂料及其制备方法，其中，一种水性无机地坪涂料，以重量份数计，包括如下组分：无机纳米增强剂240‑260份、消泡剂1.5‑2.5份、钛白粉90‑110份、填料380‑420份、纤维素3‑4份、水170‑175份、杀菌剂1‑2份、成膜乳液50‑70份以及成膜助剂1‑3份；所述无机纳米增强剂由纳米二氧化硅与硅烷偶联剂、有机海泡石制备而成。本发明专利技术提供的水性无机地坪涂料水泥基面结合的粘结强度高，不脱落、不起皮，可以提升水泥基面的硬度、耐磨性以及抗冲击性能，并且具有很好的耐水性，具有耐擦洗性的效果。

A kind of waterborne inorganic floor coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种水性无机地坪涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，更具体的说，它涉及一种水性无机地坪涂料及其制备方法。
技术介绍
无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料，广泛用于建筑、绘画等日常生活领域；相较于有机涂料而言，无机涂料多以水为分散介质，在其生产和使用的过程中对环境的污染较小，并且无机涂料多数呈碱性，更适合于在同样显碱性的水泥和灰砂等基层上应用，而且可与这些基材中的石灰产生化学反应生成硅酸钙晶体，能够和基层形成一体，因而具有优异的附着力。现有技术中，申请公布号为CN107739189A的专利申请文件，公开了一种超耐磨、防火阻燃矿物地坪涂料及其制备方法，其中一种无机超耐磨、防火阻燃矿物地坪涂料，包括以下质量百分比的原料：分散剂1-10％、纤维素0-5％、膨润土0-5％、消泡剂0-3％、流平剂0-5％、润湿剂0-4％、钛白粉1-15％、氢氧化铝0-15％、硅灰石粉0-10％、二氧化硅15-30％、气相二氧化硅0-5％、纳米硅酸盐0-40％和增稠剂0-5％，余量为水。这种地坪涂料以纳米硅酸盐为主要成膜物质，属于碱金属硅酸盐涂料，除了碱金属硅酸盐涂料，无机涂料按照其成膜物质还可以分为磷酸盐涂料以及硅溶胶类无机涂料等；碱金属硅酸盐涂料是以硅酸钾和硅酸钠为粘结剂的一类涂料，其成膜机理为硅酸钠或硅酸钾与空气中的二氧化碳反应形成硅酸溶胶，随着水分的蒸发，脱水形成无机硅氧链网状大分子，具有耐热、耐燃以及耐酸性好，但是由于碱金属以离子形式分散在涂膜中，当涂膜遇水，涂膜会因碱金属离子的离解而被破坏，使其耐水性较差。磷酸盐涂料是以酸式磷酸盐的水溶液为成膜物质，通过高温烘烤形成网状结构，具有粘结强度高、耐高温、耐腐蚀性好的优点，但是却存在固化温度高、涂膜脆性大的缺陷。硅溶胶涂料是以胶体二氧化硅的水分散液为成膜物质，其成膜机理是硅溶胶失水蒸发时，胶体分子增加，二氧化硅粒子间形成Si-O-Si立体网状结构，其具有涂膜坚硬、附着力强、耐水性好的优点，但是这种涂料存在涂膜易开裂的缺陷。因此，目前单一成膜物质的无机涂料仍然存在一些缺陷。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种水性地坪涂料，其与水泥基面结合的粘结强度高，不脱落、不起皮，可以提升水泥基面的硬度、耐磨性以及抗冲击性能，并且具有很好的耐水性，具有耐擦洗性的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种水性无机地坪涂料的制备方法，其具有制备简单、易于操作的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种水性无机地坪涂料，以重量份数计，包括如下组分：无机纳米增强剂240-260份、消泡剂1.5-2.5份、钛白粉90-110份、填料380-420份、纤维素3-4份、水170-175份、杀菌剂1-2份、成膜乳液50-70份以及成膜助剂1-3份；所述无机纳米增强剂由纳米二氧化硅与硅烷偶联剂、有机海泡石制备而成。通过采用上述技术方案，海泡石是一种纤维状的含水硅酸镁，其具有遇水后变柔软，干燥后又变硬的特点；采用海泡石以及硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行改性处理，可以使得二氧化硅粒子在形成Si-O-Si立体网状结构的同时，利用海泡石的纤维结构可以提高网状结构的致密性，通过无机纳米增强剂与纤维素、成膜乳液、成膜助剂的配合，可以形成有机-无机网络结构，以提高涂料的保水性以及涂膜的弹性，提高其与水泥基面的结合力，使得漆膜不易脱落与起皮；并且无机纳米增强剂与钛白粉和填料配合，可以有效提高水泥基面的硬度、耐磨性以及抗冲击性，提高其耐擦洗性。进一步地，以重量份数计，包括如下组分：无机纳米增强剂250份、消泡剂2份、钛白粉100份、填料400份、纤维素3.5份、水172份、杀菌剂1.5份、成膜乳液60份以及成膜助剂2份。通过采用上述技术方案，在上述配比下制得的涂料与水泥基面结合的粘结强度高，使得到的漆膜不脱落、不起皮，可以提升水泥基面的硬度、耐磨性以及抗冲击性能，并且涂膜具有很好的耐水性，具有耐擦洗性的优点。进一步地，所述无机纳米增强剂采用如下方法制备：①取硅烷偶联剂与体积分数为65-95％的乙醇溶液，将二者按照1:3的比例混合，超声分散20-30min，得到硅烷水解液；②以重量份数计，取100份硅烷水解液，向其中加入20-30份纳米二氧化硅以及3-5份有机海泡石，研磨1-2h；然后在60-70℃的温度下，反应1-2h；蒸去溶剂后，得到固化物；③将固化物干燥后，得到无机纳米增强改性剂。通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅作为无机纳米增强剂的主要涂料，其分散于涂料原料中可以作为成膜物质，当其失水后，二氧化硅粒子间形成Si-O-Si立体网状结构，可以提高的硬度、耐水性以及对水泥基的附着力；将硅烷偶联剂分散于乙醇溶液中，制得硅烷水解液，有利于纳米二氧化硅与有机海泡石的分散，通过采用有机海泡石在硅烷水解液中对其进行改性，利用海泡石的纤维结构可以提高网状结构的致密性，并且有机海泡石可以作为成膜乳液与纳米二氧化硅的架桥剂，在涂料状态时，吸水变软的海泡石可以提高纳米二氧化硅与成膜乳液的相容性，有利于提高体系的稳定性；而在漆膜硬化后，失水变硬的海泡石纤维还可以提高漆膜的硬度。进一步地，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种。通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂化学名为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，硅烷偶联剂KH560化学名为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，硅烷偶联剂KH570化学名为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；采用硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570可以用来偶联成膜助剂与纳米二氧化硅，增加二者的粘结性。进一步地，所述有机海泡石采用如下方法制备：a、以重量份数计，取50份海泡石粉，将其加入200-300份水中，在50-60℃的温度下，搅拌40-60min，得到海泡石分散液；b、向海泡石分散液中加入8-10份双十八烷基二甲基溴化铵，搅拌1-2h，然后加入3-5份硬脂酸酰胺，搅拌20-30min，得到悬浮液；c、将悬浮液在5000-6000r/min的速度下离心3-5min，除去上清液，得到沉淀物；将沉淀物干燥、粉碎、过筛后，得到有机海泡石。通过采用上述技术方案，将海泡石经过改性处理后，可以提高无机纳米增强剂在水中的分散性以及悬浮性，降低涂料分层现象，并且经过改性处理后的海泡石可以充当无机粒子与成膜乳液的偶联剂，以提高其与高分子材料成膜乳液的相容性，以提高涂料的共混稳定性。进一步地，所述填料由重量比为3:5的硫酸钡和硅灰石混合而成。通过采用上述技术方案，采用硫酸钡与硅灰石作为填料一方面可以降低生产成本，另一方面可以提高涂膜表面的光泽度，提高涂膜表面的平整度。进一步地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。通过采用上述技术方案，有机硅消泡剂可以去除涂料搅拌过程中出现的气泡，有助于提高体系的稳定性。进一步地，所述纤维素为羟乙基纤维素、甲基乙基羟乙基纤维素中的一种或它们的复合。...

【技术保护点】
1.一种水性无机地坪涂料，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：/n无机纳米增强剂240-260份、消泡剂1.5-2.5份、钛白粉90-110份、填料380-420份、纤维素3-4份、水170-175份、杀菌剂1-2份、成膜乳液50-70份以及成膜助剂1-3份；/n所述无机纳米增强剂由纳米二氧化硅与硅烷偶联剂、有机海泡石制备而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性无机地坪涂料，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：
无机纳米增强剂240-260份、消泡剂1.5-2.5份、钛白粉90-110份、填料380-420份、纤维素3-4份、水170-175份、杀菌剂1-2份、成膜乳液50-70份以及成膜助剂1-3份；
所述无机纳米增强剂由纳米二氧化硅与硅烷偶联剂、有机海泡石制备而成。


2.根据权利要求1所述的一种水性无机地坪涂料，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：无机纳米增强剂250份、消泡剂2份、钛白粉100份、填料400份、纤维素3.5份、水172份、杀菌剂1.5份、成膜乳液60份以及成膜助剂2份。


3.根据权利要求1所述的一种水性无机地坪涂料，其特征在于：所述无机纳米增强剂采用如下方法制备：①取硅烷偶联剂与体积分数为65-95%的乙醇溶液，将二者按照1:3的比例混合，超声分散20-30min，得到硅烷水解液；
②以重量份数计，取100份硅烷水解液，向其中加入20-30份纳米二氧化硅以及3-5份有机海泡石，研磨1-2h；然后在60-70℃的温度下，反应1-2h；蒸去溶剂后，得到固化物；
③将固化物干燥后，得到无机纳米增强改性剂。


4.根据权利要求1所述的一种水性无机地坪涂料，其特征在于：硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的一种。


5.根据权利要求1所述的一种水性无机地坪涂料，其特征在于：所述有机海泡石采用如下方法制备：a、以重量份数...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪晓，
申请(专利权)人：杭州蓝田涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33