一种环保乳胶漆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保乳胶漆及其制备方法，包括按重量份计的以下各原料组分：抗冻自成膜丙烯酸乳液10

【技术实现步骤摘要】
一种环保乳胶漆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种环保乳胶漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，室内空气污染物主要来源于建筑材料排放出的各类挥发性有机物(VOCs)，具体包括挥发性有机物(VOC)、总挥发性有机物(TVOC)和半挥发性有机物(SVOC)。上述所述的挥发性有机物均会随着人的呼吸而被吸收进体内，影响室内居住者的健康。
[0003]而作为墙面涂料的乳胶漆是挥发性有机物的主要来源之一，现有的乳胶漆产品中VOCs的主要来源是其配方中的成膜助剂、防冻剂和pH调节剂。其中，成膜助剂的作用是使漆料在较低的温度下能形成连续且完整的涂膜，如果成膜助剂的添加量不足会导致其在低温环境下形成的漆膜出现开裂的现象；防冻剂的作用是降低水的冰点以提漆料的抗冻性，如果防冻剂添加量不够则会导致漆料在低温储存时产生破乳的问题；pH 调节剂的作用是调节漆料的pH，使漆料维持在弱碱性状态下，如果pH 调节剂添加量不足会导致增稠剂的增稠效果变差以及漆料存储稳定性变差。由于GB 18582
‑
2020《建筑用墙面涂料中有害物质限量》对墙面涂料的VOC含量进行了严格限制，目前大部分乳胶漆会选择不用或少用属于VOC的乙二醇、丙二醇等防冻剂，以及二丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚等成膜助剂，而是采用不属于VOC的亚什兰公司FT
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68和FT
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100等防冻剂，以及十二醇酯、十六醇酯、羧酸二异丁酯等成膜助剂。
[0004]然而，上述防冻剂和成膜助剂却仍属于TVOC或SVOC，同样会对居住者的健康产生较大的影响。并且，目前常用的2
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氨基
‑2‑
甲基
‑1‑
丙醇、甲基硅醇钾、丁基二乙醇胺等pH调节剂也都属于TVOC或SVOC。
[0005]此外，乳胶漆等墙面涂料通常通过添加防腐剂来防止微生物侵袭，以确保墙面涂料使用前在容器中保持良好的稳定性，如果防腐剂的添加量不足会导致涂料发臭和变质。而目前最常用的防腐剂是异噻唑啉酮的混合物，包括甲基异噻唑啉酮(MIT)、氯甲基异噻唑啉酮(CIT)和苯并异噻唑啉酮(BIT)。就墙面涂料而言，在极少数情况下，已经预先致敏的人进入刚粉刷过的房间里，就会出现异噻唑啉酮类防腐剂过敏的情况。作为异噻唑啉酮类防腐剂的替代物，中国专利文献公开了一种无防腐剂的涂层剂、其制备方法及其用途(公开号CN1954039A)，该专利通过添加硅酸钾水溶液所带来的高pH值来实现涂层剂的防腐效果。然而，在乳胶漆中添加高浓度硅酸钾水溶液会导致各种调色问题，特别是与炭黑等黑色色浆相容性差，从而造成漆膜发花或易褪色等问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：本专利技术提供一种环保乳胶漆及其制备方法，在不降低乳胶漆各项性能的前提下，提高环保等级。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种环保乳胶漆，包括按重量份计的以下各原料组
分：
[0009]抗冻自成膜丙烯酸乳液10
‑
40份和聚合物改性硅酸盐3
‑
30份。
[0010]本专利技术提出的环保乳胶漆，不同于现有的乳胶漆的是通过采用抗冻自成膜丙烯酸乳液和聚合物改性硅酸盐的复配制成一种环保健康乳胶漆，其乳胶漆配方中无需添加任何成膜助剂、防冻剂、pH调节剂和防腐剂，仍然拥有良好的低温成膜性、抗冻性、弱碱性和存储稳定性以及与色浆良好的相容性。
[0011]进一步地，还包括按重量份计的以下各原料组分：羟乙基纤维素醚 0.2
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1份、水10
‑
46份、颜填料10
‑
50份、润湿剂0.2
‑
1份、分散剂0.2
‑
1 份和消泡剂0.1
‑
1份。
[0012]进一步地，所述聚合物改性硅酸盐由聚合物的羟基与硅酸盐的硅羟基缩合形成。
[0013]进一步地，所述聚合物为聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸羟丙酯、聚丙烯酸羟乙酯和聚丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
[0014]进一步地，所述硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。
[0015]根据上述描述可知，现有的未经改性的硅酸钾或硅酸钠与色浆颜料粒子的结合性弱而易引起漆面发花或褪色等现象。而本专利技术中的硅酸钾或硅酸钠可通过聚合物链与色浆颜料粒子形成紧密结合，从而增强了两者的相容性，避免了漆膜发花或褪色等问题。此外，聚合物改性硅酸钾或聚合物改性硅酸钠本身的pH约为10.5
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12.5，因此聚合物改性硅酸钾或聚合物改性硅酸钠的加入能够将乳胶漆漆料的pH提升至10
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12，故无需再添加额外的pH调节剂。并且，聚合物改性硅酸钾或聚合物改性硅酸钠本身所带来的高pH可抑制细菌、霉菌和酵母菌等微生物的生长，从而抑制漆料在储存时发臭和变质，因此在配方中无需添加额外的异噻唑啉酮类防腐剂，也能够实现漆料的防腐。
[0016]进一步地，所述抗冻自成膜丙烯酸乳液由功能单体组合物、复配乳化剂、硅烷交联剂和引发剂进行反应合成；
[0017]所述功能单体组合物包括反应型内增塑功能单体、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯类单体以及丙烯酸或丙烯酸酯类单体和苯乙烯单体。
[0018]进一步地，所述复配乳化剂按包括反应型离子乳化剂0.05份
‑
0.4份和反应型非离子乳化剂0.05份
‑
0.4份。
[0019]进一步地，所述功能单体组合物中各组分的添加量分别为反应型内增塑功能单体0.2
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3.2份、丙烯酸类单体0.5
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6份、甲基丙烯酸类单体0.5
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4 份和苯乙烯单体2
‑
12份。
[0020]根据上述描述可知，抗冻自成膜丙烯酸乳液在合成过程中使用了反应型内增塑功能单体，该功能单体参与乳液聚合过程并嵌入到树脂聚合物中，使得树脂聚合物分子链间的距离增大，体系的自由体积增加，从而实现无需成膜助剂辅助便可在较低的温度下形成连续且完整的涂膜。
[0021]抗冻自成膜丙烯酸乳液在合成过程中使用了反应型离子乳化剂和反应型非离子乳化剂两种乳化剂复配。这两种乳化剂的作用是作为中间层吸附在乳胶粒表面，对乳胶粒在低温时受到的挤压起缓冲作用，从而减少破乳和团聚，提升漆料的抗冻性。其中，反应型离子乳化剂因为带有双键，在乳液聚合反应过程中以共价键的方式与乳胶粒相连，该化学键连作用能够使乳化剂分子在冻融循环中也不会出现解吸附，使离子乳化剂间的静电斥力得以一直保持，防止了乳胶粒子间的团聚。
[0022]而在反应型离子乳化剂中复配了反应型非离子乳化剂，相当于在离子乳化剂分子
之间又楔入了非离子乳化剂分子，可降低吸附在同一乳胶粒上的不同离子乳化剂分子之间的静电斥力，从而增强离子乳化剂分子在乳胶粒上的吸附牢固度。硅烷交联剂的主要作用是提高乳液的耐洗刷性能，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保乳胶漆，其特征在于，包括按重量份计的以下各原料组分：抗冻自成膜丙烯酸乳液10
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40份和聚合物改性硅酸盐3
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30份。2.根据权利要求1所述的一种环保乳胶漆，其特征在于，还包括按重量份计的以下各原料组分：羟乙基纤维素醚0.2
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1份、水10
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46份、颜填料10
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50份、润湿剂0.2
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1份、分散剂0.2
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1份和消泡剂0.1
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1份。3.根据权利要求1所述的一种环保乳胶漆，其特征在于，所述聚合物改性硅酸盐由聚合物的羟基与硅酸盐的硅羟基缩合形成。4.根据权利要求3所述的一种环保乳胶漆，其特征在于，所述聚合物为聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸羟丙酯、聚丙烯酸羟乙酯和聚丙烯酸羟丙酯中的至少一种。5.根据权利要求3所述的一种环保乳胶漆，其特征在于，所述硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。6.根据权利要求1所述的一种环保乳胶漆，其特征在于，所述抗冻自成膜丙烯酸乳液由功能单体组合物、复配乳化剂、硅烷交联剂和引发剂进行反应合成；所述功能单体组合物包括反应型内增塑功能单体、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯类单体以及丙烯酸或丙烯酸酯类单体和...

【专利技术属性】
技术研发人员：林廷睿，赵鹏昆，田山山，林昌庆，
申请(专利权)人：福建省三棵树新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：