一种无机干粉透明底涂及其制备方法和应用.pdf

本发明公开了一种无机干粉透明底涂及其制备方法和应用，组分包括碱金属硅酸盐、可再分散胶粉组成的粘结剂，还可加入外加剂，本发明所述的无机干粉透明底涂，在单组份干粉状的情况下，通过现场加水搅拌均匀，施涂后具有较好的封闭性和粘结力，符合内墙底涂的产品技术要求，具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输，不会产生任何VOC、苯、甲醛等有害气体以及不含重金属等有害物质。

1.  一种无机干粉透明底涂，其特征在于，组分包括碱金属硅酸盐和可再分散乳 胶粉。

2.  根据权利要求1所述的无机干粉透明底涂，其特征在于，所述的碱金属硅酸 盐所述碱金属硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的任意一种或几种的混合物。

3.  根据权利要求1所述的无机干粉透明底涂，其特征在于，所述的可再分散乳 胶粉为由聚合物乳液干燥后制得，所述聚合物可以是烯烃、二烯烃、丙烯酸、丙 烯酸树酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、脂肪酸乙烯酯聚合得到的均聚物、二元 共聚物、三元共聚物中的任意一种或几种的混合物；其中，所述脂肪酸乙烯酯为 R-CO-O-CH=CH₂，R为烃基。

4.  根据权利要求3所述的无机干粉透明底涂，其特征在于，所述的R为含C₁-C₂₀长度的直连或带支链的烷基。

5.  根据权利要求1所述的无机干粉透明底涂，其特征在于，所述的碱金属硅酸 盐和可再分散乳胶粉的重量比为：
碱金属硅酸盐10-180；
可再分散胶粉750-1200。

6.  根据权利要求1或5中任一项所述的无机干粉透明底涂，其特征在于，还包 括助剂。

7.  根据权利要求6所述的无机干粉透明底涂，其特征在于，所述的助剂，以无 机干粉透明底涂总重量为基准，其比例为：助剂0-40。

8.  根据权利要求7所述的无机干粉透明底涂，其特征在于，所述的助剂选自消 泡剂、引气剂、减水剂、触变流变剂、增稠剂、抗开裂剂分散剂、润湿剂、成膜 助剂、防霉剂中的一种或几种。

9.  一种制备权利要求7所述无机干粉透明底涂的方法，其特征在于，将粉状碱 金属硅酸盐、可再分散胶粉、和/或助剂混合。

10.  如权利要求1-9中任一项所述的无机干粉透明底涂的应用，其特征在于，用 于室内墙面底涂。

一种无机干粉透明底涂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种底涂，尤其涉及一种具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于 运输的无机干粉透明底涂。
背景技术
涂料工业是一个原材料密集型制造行业。其中，有机涂料在生产过程中多使 用了一些对人体和环境有害的原材料，在生产和施工过程中会排放出有害废水和 废气，甚至在施工后的一端时间内，还会释放出有害气体，因此，越来越多的研 究转向无溶剂涂料、粉末涂料、水性涂料和光固化涂料、无机涂料。
其中，可再分散乳胶粉的广泛推广使用，使无机涂料干粉化技术迅速发展。 无机干粉涂料一般是将乳液经过特殊工艺干燥成为粉末，改变了生产和贮存方 式，生产成本降低，包装和运输方便、安全，储存期和保质期长；使用时与溶剂 配成醇基或水基涂料或快干涂料，适应性强，使用方便；并节省了一般涂料中的 必须添加的化学助剂，不仅解决了环境污染问题，而且节约资源，因而得到了广 泛的应用和发展。在建筑涂料产品中，较早发展起来的、并极具使用价值的是厚 质干粉状涂料，如粉状腻子、粉状仿瓷涂料、粉状防水涂料和保温隔热涂料等。
无机干粉涂料因其原料资源丰富、且以水作为分散介质，其生产过程中不会 向大气中排放有毒有害的气体等特点，越来越得到市场和消费者的青睐。无机干 粉涂料一般加入水泥、石灰或石膏等无机成膜组分，使其耐洗刷性能和耐老化性 能都有了很大程度的改善和提高，具有抗冻、防霉菌等优点，并且耐湿洗性、粘 结性、防水性等方面都具有良好的表现。
底涂，是指直接涂到物体表面作为面漆坚实基础的涂料。要求在物面上附着 牢固，以增加上层涂料的附着力，提高面漆的装饰性。根据涂装要求可分为头道 底涂、二道底涂等。底涂用于提高面漆的附着力、增加面漆的丰满度、提高抗碱 性、防腐功能等，同时可以保证面漆的均匀吸收，使油漆系统发挥较佳的效果。
现有技术中，专利CN101591481B一种无机干粉涂料，其主要由无机粘结粉、 有机粘结胶粉、矿砂、重钙粉、纤维素和聚丙烯纤维；专利CN100558834C公 开的环保型干粉涂料，由可再分散乳胶粉与白水泥为主要成分，节省了乳胶漆中 的许多添加剂，减少了挥发性有机化合物；专利CN102173710A公开的石膏基 无机干粉，包括了石膏粉、白水泥与聚乙烯醇微粉等组分，通过化学键和作用， 解决传统干粉涂料耐久性差的问题。
但是上述的无机干粉涂料由于加入石灰、钙粉、水泥等，涂层会产生颜色， 使底涂呈白色或其他浅色，从而覆盖了墙面的颜色，无法满足现有的透明底涂的 市场需求。
发明内容
本发明针对无法得到透明的无机干粉底涂的缺陷，本发明提供了一种具有良 好的打磨性、贮存稳定性、便于运输的无机干粉透明底涂，以及所述的无机干粉 透明底涂的生产方法。
因此，本发明的第一方面提供了一种无机干粉透明底涂，组分包括碱金属硅 酸盐和可再分散乳胶粉。
上述的碱金属硅酸盐，指的是门捷列夫元素周期表IA族中金属的硅酸盐，优 选为包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的任意一种或几种的混合物；如硅酸钠、硅 酸钾、硅酸锂中的任意一种或几种的混合物。
上述的无机干粉建筑涂料中，所述可再分散胶粉是由聚合物乳液干燥后制 得，所述聚合物可以是烯烃、二烯烃、丙烯酸、丙烯酸树酯、甲基丙烯酸、甲基 丙烯酸酯、脂肪酸乙烯酯聚合得到的均聚物、二元共聚物、三元共聚物中的任意 一种或几种的混合物。所述脂肪酸乙烯酯为R-CO-O-CH=CH₂，其中，R为烃基， 并优选为烷基，最优选为含C₁～C₂₀长度的直连或带支链的烷基。所述聚合物的 举例如：聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯/乙烯共聚物（EVA）、醋酸乙烯酯/丙烯共聚 物、醋酸乙烯酯/丁二烯共聚物、醋酸乙烯酯/苯乙烯共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚 物、丙烯酸酯/苯乙烯共聚物、丙烯酸酯/醋酸乙烯酯/高级脂肪酸乙烯酯三元共聚 物、醋酸乙烯酯/高级脂肪酸乙烯酯共聚物、乙烯/氯乙烯/月桂酸酸乙烯酯三元共 聚物、醋酸乙烯酯/乙烯/高级脂肪酸乙烯酯三元共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、 聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯等。
本发明所述的无机干粉透明底涂中，还包括助剂。
上述助剂选自消泡剂、引气剂、减水剂、触变流变剂、增稠剂、抗开裂剂、 分散剂、润湿剂、成膜助剂、防霉剂等任意能够改善所述无机干粉建筑涂料性能 的助剂中的一种或几种，如消泡剂、引气剂、减水剂、触变流变剂、增稠剂、抗 开裂剂中的一种或几种。
所述消泡剂选自硅油、矿物油、聚醚、聚醚改性硅油、高级脂肪醇、有机醇 磷酸酯等中的任意一种或几种的混合物。
所述的引气剂选自松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、 皂苷类以及蛋白质盐、石油磺盐酸等，如可以是烷基苯磺酸盐、烷基苯酚聚氧乙 烯醚、松香酸钠、烷基硫酸钠、脂肪醇聚乙烯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、十醇聚氧 乙烯醚、十一醇聚氧乙烯醚等中的任意一种或几种的混合物。
所述的减水剂选自木质素磺酸盐、萘磺酸盐、聚羧酸酯、干酪素等中的一种 或多种的混合物。
所述的触变流变剂选自聚酰胺蜡，二氧化硅，有机膨润土，氢化蓖麻油中的 一种或多种的混合物。
所述增稠剂选自实施纤维素和/或其衍生物，如甲基纤维素、羧甲基纤维素、 羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等；或者是聚丙烯酸和/或其 衍生物，如聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸盐等；或者是缔合型聚氨 酯类增稠剂；也可以是无机增稠剂，如膨润土。
所述的抗开裂剂选自木质纤维素、耐碱玻璃纤维、维纶纤维、腈纶纤维、丙 纶纤维中的一种或多种的混合物。
所述分散剂可以是阴离子型水溶性表面活性剂，如羧酸盐（R-COOM）、硫 酸酯盐（R-O-SO₃M）、磺酸盐（R-SO₃M）；或者是非离子型水溶性表面活性剂， 如Y-(CH₂-CH₂-O)_n-X；也可以是乙烯基羧酸或其盐或酯的均聚物或共聚物，或 与其它乙烯基单体的共聚物；或者是磷酸盐，如六偏磷酸钠。其中，R为C₅-C₃₀碳链长度的烃基，优选为C₅-C₃₀的直连和/或带支链的烷基，X和Y均为不能在 水中电离的封端集团，可以相同或不同，如H、R-COO-等，n为聚合度。
所述润湿剂选自聚硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚酯改性聚二甲基硅 氧烷、含氟表面活性剂、聚醚等中的一种或几种。
所述防霉剂如季铵盐、季磷盐、胍、双胍、吡啶、咪唑、异噻唑啉酮、酚、 以及上述物质的衍生物；或者以Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等金属离子为活性成分的防霉 剂，或ZnO、TiO₂等活性氧化物。
所述成膜助剂指的是改善聚结性能、使本发明所述无机干粉建筑涂料施工时 在更宽泛的温度范围内能够固化成膜的物质，可以是二元醇、二元醇单醚、二元 醇单醚羧酸酯等，如乙二醇、丙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、2,2,4-三甲 基-1,3-戊二醇单异丁酯等。
本发明所述的无机干粉透明底涂中一个较佳的实施例中，包括如下重量配比 的组分：
碱金属硅酸盐10-180；
可再分散胶粉750-1200；
或者还可以包括：助剂0-40。
上述的无机干粉透明底涂的进一步优选实施例中，包括如下重量配比的组 分：
碱金属硅酸盐5-200；
可再分散胶粉800-1000；
或者还可以包括：助剂0-30。
在本发明上述无机干粉透明底涂的最优选的实施例中，包括如下重量配比的 组分：
碱金属硅酸盐20-150；
可再分散胶粉850-960；
或者还可以包括：助剂0-20。
本发明的第二方面是提供一种上述的无机干粉透明底涂的制备方法，步骤包 括：按上述的重量配比将粉状碱金属硅酸盐、可再分散胶粉、和/或助剂一起混 合，制成无机干粉透明底涂。
本发明的第三方面提供了一种上述无机干粉透明底涂的应用，用于室内墙面 底涂。
本发明所述的无机干粉透明底涂，在单组份干粉状的情况下，通过现场加水 搅拌均匀，施涂后具有较好的封闭性和粘结力，符合JG/T210-2007《建筑内外 墙用底漆》内墙产品技术要求，同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输 不含有重金属等优点，同时不产生任何VOC、苯、甲醛等有害气体。
具体实施例
本发明所述的无机干粉透明底涂，组分包括：
1、碱金属硅酸盐，为IA族中金属的硅酸盐，优选为包括硅酸钠、硅酸钾、 硅酸锂中的任意一种或几种的混合物。
2、可再分散乳胶粉，是由聚合物乳液干燥后制得，所述聚合物可以是烯烃、 二烯烃、丙烯酸、丙烯酸树酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、脂肪酸乙烯酯聚合 得到的均聚物、二元共聚物、三元共聚物中的任意一种或几种的混合物；
其中，所述脂肪酸乙烯酯为R-CO-O-CH=CH₂，其中，R为烃基，并优选为 烷基，最优选为含C₁～C₂₀长度的直连或带支链的烷基。所述聚合物的举例如： 聚醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯/乙烯共聚物（EVA）、醋酸乙烯酯/丙烯共聚物、醋酸 乙烯酯/丁二烯共聚物、醋酸乙烯酯/苯乙烯共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、丙烯 酸酯/苯乙烯共聚物、丙烯酸酯/醋酸乙烯酯/高级脂肪酸乙烯酯三元共聚物、醋酸 乙烯酯/高级脂肪酸乙烯酯共聚物、乙烯/氯乙烯/月桂酸酸乙烯酯三元共聚物、醋 酸乙烯酯/乙烯/高级脂肪酸乙烯酯三元共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基 丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯等。
本发明所述的无机干粉透明底涂还包括助剂，其中，助剂选自消泡剂、引气 剂、减水剂、触变流变剂、增稠剂、抗开裂剂分散剂、润湿剂、成膜助剂、防霉 剂等中的一种或几种。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：


其中，所述的消泡剂为聚醚改性硅油；
所述的增稠剂为羧甲基纤维素；
所述的引气剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例2
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的消泡剂为有机醇磷酸酯；
所述的减水剂为木质素磺酸盐；
所述的触变流变剂为酰胺蜡；
所述的抗开裂剂为耐碱玻璃纤维；
所述的防霉剂为异噻唑啉酮；
所述的润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例3
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的消泡剂为硅油；
所述的减水剂为萘磺酸盐；
所述的触变流变剂为二氧化硅；
所述的抗开裂剂为维纶纤维；
所述的防霉剂为吡啶；
所述的润湿剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例4
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：


其中，所述的消泡剂为聚醚；
所述的引气剂为松香酸钠；
所述的减水剂为聚羧酸酯；
所述的触变流变剂为聚酰胺蜡；
所述的增稠剂为甲基纤维素；
所述的抗开裂剂为丙纶纤维。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，不产生任何VOC、 苯、甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例5
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的减水剂为干酪素；
所述的触变流变剂为有机膨润土；
所述的增稠剂为羧甲基纤维素；
所述的抗开裂剂为木质纤维素。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例6
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的消泡剂为矿物油。
所述的增稠剂为聚甲基丙烯酸。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例7
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的引气剂为十醇聚氧乙烯醚。
所述的增稠剂为聚甲基丙烯酸盐。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例8
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的引气剂为烷基硫酸钠。
所述的增稠剂为羟乙基纤维素。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例9
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的分散剂为六偏磷酸钠。
所述的成膜剂为丙二醇单甲醚醋酸酯。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例10
本实施例中，无机干粉透明底涂的组分包括：

其中，所述的消泡剂为醇磷酸酯；
所述的引气剂为脂肪醇硫酸钠；
所述的减水剂为聚羧酸酯；
所述的触变流变剂为聚酰胺蜡；
所述的增稠剂为聚甲基丙烯酸；
所述的抗开裂剂为丙纶纤维。
将上述组分混合后制得所述的无机干粉透明底涂，通过现场加水搅拌均匀， 施涂后具有较好的封闭性和粘结力，其性能按照中华人民共和国建筑行业标准 JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》进行测试，符合相关的内墙产品技术要求， 同时具有良好的打磨性、贮存稳定性、便于运输等优点，同时按照GB18582-2008 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》进行检测，未检出VOC、苯、 甲醛等有害气体以及不含有重金属。
实施例11，底涂及其固化所成膜的物理性能检测
检测方法：参照JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》中相关内容进行测试。
检测结果：如表1所示。
表1，实施例1-10制备的室内用涂料、及其固化成膜后的物理性能