一种无毒环保型水性涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种无毒环保型水性涂料及其制备方法。本发明专利技术制备的产品中包括以下重量份数的原料：20‑30份植物多糖接枝聚丙烯酸盐，40‑50份丙烯酸酯乳液，80‑100份水，3‑8份增稠剂，1‑3份表面活性剂，5‑10份填料，所述丙烯酸酯乳液的固含量为40‑60％；所述植物多糖接枝聚丙烯酸盐中，聚丙烯酸链的聚合度为1200‑1800；所述聚丙烯酸链沿三维空间伸展。在制备产品的过程中，包括植物多糖接枝聚丙烯酸盐的合成，天然橡胶乳液和微晶纤维素的复合，以及涂料的配制。本发明专利技术所得产品在制备和使用过程中对环境污染小，且具有良好的防水性能。

【技术实现步骤摘要】
一种无毒环保型水性涂料及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
更具体地，涉及一种无毒环保型水性涂料及其制备方法。
技术介绍
水性建筑涂料是根据分散介质的不同而对液体建筑涂料分类的一类涂料。该类涂料以水为分散介质，是满足环保法规的新型涂料技术中最重要的一类。建筑涂料中80％以上是水性涂料。水性建筑涂料最主要的特征是环保，即作为涂料的分散介质本身无毒、无味，不会对人体和环境造成不良影响(与之相比绝大部分有机溶剂会对环境和人类健康产生不利影响)。其次，是水的易得性和价廉性。而涂料性能则因品种的不同而各异。根据不同的分类方法，可以得到不同的水性建筑涂料品种。例如，根据成膜物质在水中状态的不同分类，可以分成水溶性涂料和水乳型涂料；根据涂料组成成分的不同分类，可以分成有机建筑涂料、无机建筑涂料；根据涂料外观形态的不同分类，可以分成液体建筑涂料和粉状建筑涂料等。将粉状涂料也称为水性建筑涂料的原因是，粉状建筑涂料虽然外观形态也是粉末，但并不是涂料工业中真正意义上的粉末涂料。粉末涂料在涂装时已经不需要使用分散介质进行分散成液体涂料，而是靠高温烘烤，使成膜物质熔融而成膜的。而粉状建筑涂料与液体涂料只是在包装上的差别，在施工时还是需要加入水分散成液体涂料的，因而仍然是水分散型涂料或水溶性涂料。然而，虽然水性涂料相比于油性涂料而言，分散剂采用了较为环保的水，但不可避免的是，涂料其他组分在制备过程中容易产生三废，引起环境污染；因此，如何制备一种从生产过程到使用过程中，皆具备良好的环保性的水性涂料产品，对于本领域技术人员来说，是亟待解决的难题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有水性涂料无法保障在产品制备和使用过程中皆可有效降低对环境的污染，而水性涂料使用后又容易导致防水性能不足的缺陷和不足，提供一种无毒环保型水性涂料及其制备方法。本专利技术的目的是提供一种无毒环保型水性涂料。本专利技术另一目的是提供一种无毒环保型水性涂料的制备方法。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种无毒环保型水性涂料，包括以下重量份数的原料：20-30份植物多糖接枝聚丙烯酸盐40-50份丙烯酸酯乳液80-100份水3-8份增稠剂1-3份表面活性剂5-10份填料所述丙烯酸酯乳液的固含量为40-60％；所述植物多糖接枝聚丙烯酸盐中，聚丙烯酸链的聚合度为1200-1800；所述聚丙烯酸链沿三维空间伸展。上述技术方案通过以丙烯酸酯乳液为涂料基体，并且在乳液体系中引入植物多糖接枝聚丙烯酸盐，且该聚丙烯酸盐的聚合度为1200-1800，并沿三维空间伸展，该状态下的聚丙烯酸盐被大量的植物多糖包围，当在产品使用过程中，遇水后，部分聚丙烯酸盐会吸水，从而发生溶胀，随着溶胀反应的进行，分子链进一步舒展膨胀，而包围的植物多糖可以使聚丙烯酸盐无法溶于水，使产品形成高强度的凝胶；当环境水分消失后，聚丙烯酸盐失水，而植物多糖又可以对失水起到一定的环节作用，避免漆膜体积的快速膨胀和收缩引起漆膜破裂，使漆膜保持长效稳定。优选地，还包括丙烯酸酯乳液质量10-15％的天然橡胶乳液；所述天然橡胶乳液固含量为30-50％。优选地，所述天然橡胶乳液中还包括天然橡胶乳液质量5-10％的微晶纤维素。上述技术方案通过在体系中进一步引入微晶纤维素改性复合的天然橡胶乳液，在产品使用过程中，微晶纤维素可以作为线性的填料，使得橡胶分子链缠绕于线性填料表面，并且在聚丙烯酸盐吸水和失水过程中，微晶纤维素作为水分传递的通道，而橡胶分子链则作为维持体系结构稳定的弹性分子链，避免体系剧烈膨胀或收缩引起的开裂，进一步提升了产品的结构稳定。优选地，还包括丙烯酸酯乳液质量1-5％的不饱和聚酯树脂。优选地，所述不饱和聚酯树脂为亚麻油改性不饱和聚酯树脂。上述技术方案在涂料体系中进一步引入亚麻油改性的不饱和聚酯树脂，利用亚麻油的长烷烃链提升涂膜的柔韧性，另外，亚麻油具有的共轭结构可以提升涂料对基材的吸附性能。一种无毒环保型水性涂料的制备方法，具体制备步骤包括：植物多糖接枝聚丙烯酸盐的合成：按重量份数计，依次取30-40份丙烯酸，8-10份质量分数为5-10％的氢氧化钠溶液，3-5份植物多糖，0.3-0.5份引发剂过硫酸铵；先将丙烯酸和氢氧化钠混合反应，再加入植物多糖和过硫酸铵，搅拌均匀后，微波加热聚合反应，至聚丙烯酸链聚合度为1200-1800时，停止反应，再经干燥，得植物多糖接枝聚丙烯酸盐；涂料的配制：按重量份数计，依次取20-30份植物多糖接枝聚丙烯酸盐，40-50份固含量为40-60％的丙烯酸酯乳液，80-100份水，3-8份增稠剂，1-3份表面活性剂，5-10份填料，球磨混合后，剪切分散，出料，即得无毒环保型水性涂料。优选地，所述具体制备步骤还包括：植物多糖接枝聚丙烯酸盐的合成：按重量份数计，依次取30-40份丙烯酸，8-10份质量分数为5-10％的氢氧化钠溶液，3-5份植物多糖，0.3-0.5份引发剂过硫酸铵；先将丙烯酸和氢氧化钠混合反应，再加入植物多糖和过硫酸铵，搅拌均匀后，微波加热聚合反应，至聚丙烯酸链聚合度为1200-1800时，停止反应，再经干燥，得植物多糖接枝聚丙烯酸盐；天然橡胶乳液和微晶纤维素的复合：将天然橡胶乳液和微晶纤维素超声分散均匀后，球磨混合48-72h，出料，得复合天然橡胶乳液；所述天然橡胶乳液为固含量为30-50％；所述微晶纤维素的添加量为天然橡胶乳液质量5-10％；涂料的配制：按重量份数计，依次取20-30份植物多糖接枝聚丙烯酸盐，40-50份固含量为40-60％的丙烯酸酯乳液，80-100份水，3-8份增稠剂，1-3份表面活性剂，5-10份填料，丙烯酸酯乳液质量10-15％的复合天然橡胶乳液，球磨混合后，剪切分散，出料，即得无毒环保型水性涂料。上述技术方案在产品的制备过程中无毒环保，未在产品制备过程中产生废气，因此有效提升了产品制备工艺过程中的环保性。优选地，所述涂料的配制步骤中，还添加丙烯酸酯乳液质量1-5％的不饱和聚酯树脂。优选地，所述不饱和聚酯树脂为亚麻油改性不饱和聚酯树脂。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术在产品制备和使用过程中无毒环保，有效减少了常规水性涂料制备和使用过程中对环境的污染；(2)本专利技术所得产品可以有效抵御外部环境水分对产品结构稳定的干扰，可在实际使用过程中，有效的形成“以水止水”的功效，产品在吸水和释放水过程中，结构保持稳定，不容易产生开裂。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。实施例1植物多糖接枝聚丙烯酸盐的合成：...

【技术保护点】
1.一种无毒环保型水性涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：/n20-30份植物多糖接枝聚丙烯酸盐/n40-50份丙烯酸酯乳液/n80-100份水/n3-8份增稠剂/n1-3份表面活性剂/n5-10份填料/n所述丙烯酸酯乳液的固含量为40-60％；/n所述植物多糖接枝聚丙烯酸盐中，聚丙烯酸链的聚合度为1200-1800；/n所述聚丙烯酸链沿三维空间伸展。/n

【技术特征摘要】
1.一种无毒环保型水性涂料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
20-30份植物多糖接枝聚丙烯酸盐
40-50份丙烯酸酯乳液
80-100份水
3-8份增稠剂
1-3份表面活性剂
5-10份填料
所述丙烯酸酯乳液的固含量为40-60％；
所述植物多糖接枝聚丙烯酸盐中，聚丙烯酸链的聚合度为1200-1800；
所述聚丙烯酸链沿三维空间伸展。


2.根据权利要求1所述的一种无毒环保型水性涂料，其特征在于，还包括丙烯酸酯乳液质量10-15％的天然橡胶乳液；所述天然橡胶乳液固含量为30-50％。


3.根据权利要求2所述的一种无毒环保型水性涂料，其特征在于，所述天然橡胶乳液中还包括天然橡胶乳液质量5-10％的微晶纤维素。


4.根据权利要求1所述的一种无毒环保型水性涂料，其特征在于，还包括丙烯酸酯乳液质量1-5％的不饱和聚酯树脂。


5.根据权利要求4所述的一种无毒环保型水性涂料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为亚麻油改性不饱和聚酯树脂。


6.一种无毒环保型水性涂料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：
植物多糖接枝聚丙烯酸盐的合成：
按重量份数计，依次取30-40份丙烯酸，8-10份质量分数为5-10％的氢氧化钠溶液，3-5份植物多糖，0.3-0.5份引发剂过硫酸铵；
先将丙烯酸和氢氧化钠混合反应，再加入植物多糖和过硫酸铵，搅拌均匀后，微波加热聚合反应，至聚丙烯酸链聚合度为1200-1800时，停止反应，再经干燥，得植物多糖接枝聚丙烯酸盐；
涂料的配制：
按重量份数计，依次取20-30份植物多糖接枝聚丙烯酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾万祥，
申请(专利权)人：曾万祥，
类型：发明
国别省市：广东;44