一种硅酸锂内外墙涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅酸锂内外墙涂料及其制备方法，包括以下原料：水、羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、凹凸棒土、硅藻土、煅烧高岭土、重质碳酸钙、钛白粉、保湿剂、丙烯酸乳液、改性硅酸锂树脂、增稠剂和成膜助剂。改性硅酸锂树脂为经过硅烷偶联和水解的改性硅酸锂树脂，具有高强度、高强度和自干成膜的特性，从根本上避免了因涂料本身导致的墙面泛碱引起的发花现象。以该乳液为基料生产出的硅酸锂基无机涂料全面达到了无机涂料各项性能指标，显著提高了墙面的美观效果，还能提高涂料的耐候性和稳定性。该涂料的制备方法，步骤简单，反应条件温和，适合大规模生产制备。适合大规模生产制备。

【技术实现步骤摘要】
一种硅酸锂内外墙涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料的
，具体涉及一种硅酸锂内外墙涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]无机建筑涂料是近几年建材行业发展的热点。但目前多以硅酸钾为主要成膜物质，然而钾离子会与气体(如CO2)发生化学反应而生成溶于水的物质，所以生成的钾盐就溶解在水中。这种钾盐会随着水从涂料里面迁移到涂料表面。当水汽蒸发后，就以白色粉末状晶体或结晶成白色硬块而残留在墙体表面，形成泛碱、蜗牛痕等问题。引起这种问题的主要原因是钾离子溶解在水中与水中的CO2反应，形成了溶于水的碳酸钾，碳酸钾随着水分而析出，留在涂料表面。硅酸钾无机涂料应用在外墙上，更容易引起泛碱现象，尤其是在深色的墙面，问题更加突出。虽然通过对硅酸钾进行改性能减缓这种现象发生，但很难从根本上杜绝硅酸钾无机涂料墙面泛碱的现象。而且硅酸钾在耐水性方面还存在缺陷，以它为基料的内外墙涂料在遇到水分或潮湿空气时，钾离子会迁移到涂料表面，使得墙面慢慢会产生一层白霜，这样既影响到外观效果，也由于离子迁移影响了涂料的性能，使得硅酸钾基料大多只适合在内墙白色涂料中使用。在南方多雨的季节，硅酸钾外墙无机涂料泛碱、发花等更加严重。
[0003]硅酸锂基无机涂料在耐水性能方面表现优异，能解决硅酸钠和硅酸钾基无机涂料存在的缺陷。但它作为基料制成的无机涂料涂层脆，易龟裂，并且由于硅酸锂粘结力较弱，颜填料用量相对较少，涂料的遮盖力较低，最主要的是硅酸锂基无机涂料储存稳定性差，很难制成长期(保质期12个月)稳定的产品，施工性能也不够好。因此市场上很少有硅酸锂基的无机涂料产品面市。而且由于锂离子的活跃性，如果直接使用未经改性的硅酸锂作为无机涂料的主要成膜物质，这样的涂料容易发生凝胶现象，涂料热储不过关，没有应用价值。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种硅酸锂内外墙涂料，选用经过硅烷水解和偶联的改性硅酸锂树脂为基料，具有优异的涂料性能，从根本上避免了因涂料本身导致的墙面泛碱引起的发花现象，具有优良的耐候性和稳定性；本专利技术的目的之二在于提供一种硅酸锂内外墙涂料的制备方法，步骤简便，反应条件温和。
[0005]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0006]一种硅酸锂内外墙涂料，包括以下按重量份计的原料：水16～25份、羟乙基纤维素0.2～0.5份、分散剂0.3～0.6份、润湿剂0.1～0.3份、消泡剂0.2～0.5份、凹凸棒土0.5～1份、硅藻土4～8份、煅烧高岭土4～8份、重质碳酸钙10～20份、钛白粉6～15份、保湿剂0.2～0.5份、丙烯酸乳液3～12份、改性硅酸锂树脂12～36 份、增稠剂0.1～0.3份、成膜助剂0.6
‑
2份和流平剂0.4～0.6份；其中，改性硅酸锂树脂为经过硅烷偶联和水解的改性硅酸锂树脂。
[0007]进一步，所述改性硅酸锂树脂包括以下按重量份计的原料：硅酸锂溶液 30～60
份、3
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脲丙基三乙氧基硅烷1～5份、氢氧化锂溶液10～30份、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷5～20份和甲基三乙氧基硅烷5～20份。其中，硅酸锂溶液的浓度为20～25％，模数为4～10。氢氧化锂溶液的浓度为5～15％，氢氧化锂稳定性好；氨水之类容易挥发；氢氧化钾、氢氧化钠容易引入钾离子和钠离子，造成返碱现象。
[0008]再进一步，所述改性硅酸锂树脂还包括有机硅树脂0.1～10份和/或硅丙乳液 0.1～10份；有机硅树脂带甲基和苯基的有机硅树脂乳液。由于改性硅酸锂树脂中硅烷偶联剂和硅烷水解物的物理化学作用，使长链的有机硅树脂或硅丙乳液与无机树脂键合形成了更长链的无机复合树脂，该树脂有更好的韧性和对基材的附着力。也正是由于有机硅树脂或硅丙乳液的加入形成了更长链的硅酸锂基无机复合树脂，使该树脂和用该树脂制成的无机涂料有了更好的性能稳定性。
[0009]具体地，所述改性硅酸锂树脂的合成方法，包括以下步骤：
[0010]1)加入硅酸锂溶液到恒温装置内，搅拌；
[0011]2)加入3
‑
脲丙基三乙氧基硅烷，再加入氢氧化锂溶液调节pH为11～12.5；
[0012]3)继续加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，再加入甲基三乙氧基硅烷，进行搅拌反应，得到改性硅酸锂树脂，冷却后备用。
[0013]进一步，所述分散剂为经过疏水改性的聚羧酸钠盐和/或经过马来酸酐改性的钠盐，使涂料具有良好的耐水性和稳定性；所述润湿剂为具有EO/PO结构的烷基聚氧乙烯醚表面活性剂，对无机粉料具有良好的润湿性，便于生产中粉料的加入。
[0014]再进一步，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂和/或聚醚改性矿物油消泡剂，有机硅消泡剂具有良好的抑泡功能，改性矿物油消泡剂具有良好的消泡功能；所述保湿剂为羟乙基纤维素和/或带有羟甲基的多元醇，具有良好的保湿性。
[0015]进一步，所述增稠剂为羟乙基纤维素、瓜儿胶、改性硅酸镁锂、聚氨酯增稠剂中的一种或两种以上组合物，优选上面四种增稠剂复合，复合的增稠体系保证了涂料的稳定性。
[0016]再进一步，所述成膜助剂为醇酯十二；所述流平剂为聚氨酯改性聚醚，赋予涂料优异的流平性和增稠性。
[0017]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0018]上述的硅酸锂内外墙涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0019]1)首先将水加入分散装置中，边搅拌边加入羟乙基纤维素和凹凸棒土，继续搅拌，再加入消泡剂、分散剂和润湿剂，继续搅拌；
[0020]2)再加入钛白粉、硅藻土、重质碳酸钙和煅烧高岭土，搅拌至均匀，接着继续搅拌；
[0021]3)再加入剩余物料，搅拌后，得到硅酸锂内外墙涂料。
[0022]具体地，包括以下步骤：
[0023]1)首先将水加入分散装置中，在转速为400～500r/min的条件下边搅拌边加入羟乙基纤维素和凹凸棒土，然后提高转速至600～700r/min下搅拌3～5min，再加入消泡剂、分散剂和润湿剂，继续搅拌5～10min；
[0024]2)再加入钛白粉、硅藻土、重质碳酸钙和煅烧高岭土，搅拌至均匀，接着调整转速至1500～2000r/min，搅拌10～20min，直到细度≤50μm；
[0025]3)接着调整转速至700～800r/min，再加入剩余物料，搅拌5～10min，得到硅酸锂内外墙涂料。
[0026]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0027](1)本专利技术的硅酸锂内外墙涂料以改性硅酸锂树脂作为原料，再辅以羟乙基纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、凹凸棒土、硅藻土、煅烧高岭土、重质碳酸钙、钛白粉、保湿剂、丙烯酸乳液、增稠剂和成膜助剂，改性硅酸锂树脂是通过硅烷偶联和水解合成的稳定的硅酸锂基树脂，具有高强度、高韧性和自干成膜的特性，从根本上避免了因涂料本身导致的墙面泛碱引起的发花现象。以该乳液为基料生产出的硅酸锂基无机涂料全面达到了无机涂料各项性能指标，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅酸锂内外墙涂料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：水16～25份、羟乙基纤维素0.2～0.5份、分散剂0.3～0.6份、润湿剂0.1～0.3份、消泡剂0.2～0.5份、凹凸棒土0.5～1份、硅藻土4～8份、煅烧高岭土4～8份、重质碳酸钙10～20份、钛白粉6～15份、保湿剂0.2～0.5份、丙烯酸乳液3～12份、改性硅酸锂树脂12～36份、增稠剂0.1～0.3份、成膜助剂0.6
‑
2份和流平剂0.4～0.6份；其中，改性硅酸锂树脂为经过硅烷偶联和水解的改性硅酸锂树脂。2.如权利要求1所述的硅酸锂内外墙涂料，其特征在于，所述改性硅酸锂树脂包括以下按重量份计的原料：硅酸锂溶液30～60份、3
‑
脲丙基三乙氧基硅烷1～5份、氢氧化锂溶液10～30份、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷5～20份和甲基三乙氧基硅烷5～20份。3.如权利要求2所述的硅酸锂内外墙涂料，其特征在于，所述改性硅酸锂树脂还包括有机硅树脂0.1～10份和/或硅丙乳液0.1～10份；有机硅树脂为带甲基和苯基的有机硅树脂乳液。4.如权利要求2所述的硅酸锂内外墙涂料，其特征在于，所述改性硅酸锂树脂的合成方法，包括以下步骤：1)加入硅酸锂溶液到恒温装置内，搅拌；2)加入3
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脲丙基三乙氧基硅烷，再加入氢氧化锂溶液调节pH为11～12.5；3)继续加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷，再加入甲基三乙氧基硅烷，进行搅拌反应，得到改性硅酸锂树脂，冷却后备用。5.如权利要求1所述的硅酸锂内外墙涂料，其特征在于，所述分散剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伯山，程国胜，李杰伟，马博丹，莫纯良，林东升，史国圣，
申请(专利权)人：中山市华山高新陶瓷材料有限公司，
类型：发明
国别省市：