一种水性耐燃内墙乳胶漆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性耐燃内墙乳胶漆及其制备方法，该乳胶漆包括：分散介质、水性聚合物乳液、改性硅溶胶、功能性助剂、填料和任选的颜料。本发明专利技术的水性耐燃内墙乳胶漆具有良好的耐燃性、高耐洗刷性、优秀的调色性以及极佳的储存稳定性。储存稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种水性耐燃内墙乳胶漆及其制备方法


[0001]本专利技术属于内墙乳胶漆
，更具体地，涉及一种水性耐燃内墙乳胶漆及其制备方法。

技术介绍

[0002]普通内墙乳胶漆主要由分散介质、功能性助剂、颜填料及有机成膜物组成，可对室内墙体起到起保护与装饰作用，具有优秀的储存稳定性以及调色稳定性。但遇到火灾时，由于有机成膜物燃点低，导致漆膜容易起明火并产生大量黑烟，对灭火与逃生产生阻碍，因此在酒店、公寓、商业广场等人员密集的场合中涂料的耐燃性就显得尤为重要。
[0003]内墙无机涂料是一种以碱金属硅酸盐(主要为硅酸钾、硅酸钠)为主要成膜物质的无机硅酸盐涂料，由于构成此类涂料的成份主要是无机颜填料及硅酸盐，因此其涂膜可耐1000℃以上高温，可以有效阻隔被涂覆基材与高温火焰及助燃气体的直接接触从而对被涂覆基材起到保护作用。但由于碱金属硅酸盐硬度高，因此涂膜硬脆易裂；又由于碱金属硅酸盐体系中存在缩聚离解反应和酸碱平衡反应，并且与颜填料中的Ca
2+
、Mg
2+
、Fe
3+
、Al
3+
等多价金属离子之间还存在离子反应，因此此类产品的储存稳定性也不佳。此外，碱金属硅酸盐的加入使体系pH一般在11以上，这也导致体系的色浆相容性不佳，因此相应产品在调色性上也受到很大的限制。
[0004]无机硅酸盐涂料成膜物质主要为碱金属硅酸盐，除此之外，还包含部分硅溶胶及少量水性聚合物乳液，三类成膜物质的特性简要对比情况见表1。若为提升无机硅酸盐涂料的储存稳定性及调色稳定性而将配方中碱金属硅酸盐拿掉，则附着力势必显著下降，为提升附着力，可从以下两方向进行：一、提高水性聚合物乳液添加量，但受限于JG/T 26中规定的有机物含量不可超过5％，因此对附着力的提升有限；另外有机物的提高也将降低涂膜的防火性能。二、提高硅溶胶添加量。但由于稳定型硅溶胶成膜效果与碱金属硅酸盐相比较较差，因此，对附着力提升效果也不理想。因此对现有技术而言，虽然碱金属硅酸盐具有诸多缺点，但在新材料未出现之前依然是无机硅酸盐涂料中不可或缺的成分。
[0005]在公开号为CN112300643A、CN113004733A、CN113789071A、CN112724720A、CN112375410A的专利申请中，所公开的实现涂料耐燃、阻燃或A级防火的关键技术，便是采用以硅酸钾及少量水性聚合物乳液为成膜物质的无机硅酸盐涂料。它们均具有不错的耐燃效果，但也相应地具有无机硅酸盐涂料的一些通病，如调色性差、存储稳定性不高等。
[0006]表1.三类成膜物质的特性简要对比
[0007]
技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种水性耐燃内墙乳胶漆及其制备方法，使得制备的水性耐燃内墙乳胶漆具有良好的耐燃性、高耐洗刷性、优秀的调色性以及极佳的储存稳定性。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供一种水性耐燃内墙乳胶漆，该乳胶漆包括：分散介质、水性聚合物乳液、改性硅溶胶、功能性助剂、填料和任选的颜料。
[0010]根据本专利技术，优选地，以质量份数计，所述乳胶漆包括：所述分散介质30
‑
40份、所述水性聚合物乳液8
‑
12份、所述改性硅溶胶5
‑
10份、所述功能性助剂3
‑
5份、所述填料30
‑
48份和任选的所述颜料0
‑
15份。
[0011]根据本专利技术，优选地，所述水性聚合物乳液为经过γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性的核壳结构的苯丙乳液。
[0012]根据本专利技术，优选地，所述水性聚合物乳液由如下方法制得：(1)将十二烷基硫酸钠、脂肪醇乙氧基化物、聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯、乙烯基磺酸钠和水混合均匀，得到第一混合物；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯混合均匀，得到第二混合物；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸正丁酯混合均匀，得到第三混合物；
[0013](2)将部分所述第二混合物与所述第一混合物混合，然后加入第一过硫酸钠水溶液，进行反应；
[0014](3)将剩余的所述第二混合物滴加到步骤(2)的反应体系中；
[0015](4)将部分所述第三混合物加入步骤(3)的反应体系中，然后加入第二过硫酸钠水溶液，再次加入剩余的所述第三混合物和γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，进行反应；
[0016](5)将还原剂FF6M和叔丁基过氧化氢的混合物加入步骤(4)的反应体系中，保温、汽提；
[0017](6)将步骤(5)的反应体系降温、然后加入烷基醇胺调节pH，得到所述水性聚合物乳液。
[0018]根据本专利技术，优选地，以质量份数计，所述水的用量为40
‑
60份、所述第一过硫酸钠水溶液的用量为0.5
‑
0.8份、所述第二过硫酸钠水溶液的用量为2
‑
4份、所述第一混合物的用量为2.2
‑
4份、所述第二混合物的用量为13
‑
23份、所述第三混合物的用量为22.4
‑
29.8份、所述还原剂FF6M的用量为0.05
‑
0.15份、所述叔丁基过氧化氢的用量为0.05
‑
0.15份、所述γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量为0.2
‑
0.4份；
[0019]其中，以质量份数计，所述第一混合物中，所述十二烷基硫酸钠的用量为0.8
‑
1.5份、所述脂肪醇乙氧基化物的用量为0.3
‑
0.6份、所述聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯的用量为0.8
‑
1.3份、所述乙烯基磺酸钠的用量为0.3
‑
0.6份；
[0020]以质量份数计，所述第二混合物中，所述苯乙烯的用量为4
‑
8份、所述甲基丙烯酸甲酯的用量为3
‑
7份、所述丙烯酸正丁酯的用量为6
‑
8份；
[0021]以质量份数计，所述第三混合物中，所述苯乙烯的用量为10
‑
13份、所述甲基丙烯酸甲酯的用量为5
‑
7份、所述甲基丙烯酸的用量为0.4
‑
0.8份、所述丙烯酸正丁酯的用量为7
‑
9份。
[0022]本专利技术中，水性聚合物乳液主要合成单体为苯乙烯、丙烯酸酯；进一步地，壳的玻
璃化转变温度为30℃、不挥发物含量44
‑
49％，在壳聚合过程中分别引入了含有甲氧基硅烷SiOMe结构的功能单体，使得乳液在高PVC配方中也可展现出优秀的耐洗刷性。通过对阴离子乳化剂、非离子乳化剂及反应型乳化剂复配，使得乳液展现出优秀的储存稳定性。乳液聚合过程中不人为添加甲醛，乳液聚合结束后采用氧化还原及净味汽提处理，使乳液具有极低的VOC与气味，大大提升了乳液的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性耐燃内墙乳胶漆，其特征在于，该乳胶漆包括：分散介质、水性聚合物乳液、改性硅溶胶、功能性助剂、填料和任选的颜料。2.根据权利要求1所述的乳胶漆，其中，以质量份数计，所述乳胶漆包括：所述分散介质30
‑
40份、所述水性聚合物乳液8
‑
12份、所述改性硅溶胶5
‑
10份、所述功能性助剂3
‑
5份、所述填料30
‑
48份和任选的所述颜料0
‑
15份。3.根据权利要求1或2所述的乳胶漆，其中，所述水性聚合物乳液为经过γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性的核壳结构的苯丙乳液。4.根据权利要求1或2所述的乳胶漆，其中，所述水性聚合物乳液由如下方法制得：(1)将十二烷基硫酸钠、脂肪醇乙氧基化物、聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯、乙烯基磺酸钠和水混合均匀，得到第一混合物；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯混合均匀，得到第二混合物；将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸正丁酯混合均匀，得到第三混合物；(2)将部分所述第二混合物与所述第一混合物混合，然后加入第一过硫酸钠水溶液，进行反应；(3)将剩余的所述第二混合物滴加到步骤(2)的反应体系中；(4)将部分所述第三混合物加入步骤(3)的反应体系中，然后加入第二过硫酸钠水溶液，再次加入剩余的所述第三混合物和γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，进行反应；(5)将还原剂FF6M和叔丁基过氧化氢的混合物加入步骤(4)的反应体系中，保温、汽提；(6)将步骤(5)的反应体系降温、然后加入烷基醇胺调节pH，得到所述水性聚合物乳液。5.根据权利要求4所述的乳胶漆，其中，以质量份数计，所述水的用量为40
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60份、所述第一过硫酸钠水溶液的用量为0.5
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0.8份、所述第二过硫酸钠水溶液的用量为2
‑
4份、所述第一混合物的用量为2.2
‑
4份、所述第二混合物的用量为13
‑
23份、所述第三混合物的用量为22.4
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29.8份、所述还原剂FF6M的用量为0.05
‑
0.15份、所述叔丁基过氧化氢的用量为0.05
‑
0.15份、所述γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量为0.2
‑
0.4份；其中，以质量份数计，所述第一混合物中，所述十二烷基硫酸钠的用量为0.8
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1.5份、所述脂肪醇乙氧基化物的用量为0.3
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0.6份、所述聚氧乙烯山梨糖醇单油酸酯的用量为0.8
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1.3份、所述乙烯基磺酸钠的用量为0.3
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0.6份；以质量份数计，所述第二混合物中，所述苯乙烯的用量为4
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8份、所述甲基丙烯酸甲酯的用量为3
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7份、所述丙烯酸正丁酯的用量为6
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8份；以质量份数计，所述第三混合物中，所述苯乙烯的用量为10
‑
13份、所述甲基丙烯酸甲酯的用量为5
‑
7份、所述甲基丙烯酸的用量为0.4
‑
0.8份、所述丙烯酸正丁酯的用量为7
‑
9份。6.根据权利要求4所述的乳胶漆，其中，步骤(2)中，在70
‑
80℃，将部分所述第二混合物与所述第一混合物混合5
‑
10min，然而加入第一过硫酸钠水溶液，恒温进行反应15
‑
20min；其中，部分所述第二混合物与所述第二混合物的质量比为0.05
‑
0.15：1；步骤(3)中，将剩余的所述第二混合物在0.8
‑
1.2h滴加完成，滴加完成后保温1
‑
1.5h；步骤(4)中，将部分所述第三混合物加入步骤(3)的反应体系中，搅拌5
‑
10min后加入第
二过硫酸钠水溶液，控制所述第二过硫酸钠水溶液在5
‑
10min加完；再次加入剩余的所述第三混合物和γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，控制在30
‑
35min加完，进行保温反应2
‑
3h；...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁顺昌，李浩，王燕，
申请(专利权)人：德爱威中国有限公司，
类型：发明
国别省市：