技术领域
本发明属于环保材料技术领域,具体涉及一种新型环保涂料及其制备方法。
背景技术
随着现代人们物质生活水平的提高,对家装材料的环保水平要求越来越高。现有的装潢涂料种类繁多,并且为适应市场需求,涂料生产厂家对环保涂料的研发水平也在不断提高,但是,现有的环保涂料并不是非常完善,如只对挥发物的指数降低了使其符合标准。虽然涂料行业的发展趋势是达到零VOC、无味健康的涂料,但由于受限于技术等因素,市面上几乎没有真正零VOC的环保涂料,其中含有的一些有害物质(例如甲醛、苯类物、重金属等)会严重影响人们的生存环境,并且诱发了许多慢性疾病,导致人们的生命健康受到威胁。
发明内容
本发明提供了一种新型环保涂料及其制备方法,解决了上述背景技术中的问题,所述新型环保涂料不含甲醛、苯等等有害物质,并且具有杀菌、除臭、吸附空气中有毒气体和尘埃、净化空气、改善环境的效果,有利于人们的生命健康。
为了解决现有技术存在的问题,采用如下技术方案:
一种新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂15~30份、环氧树脂10~20份、丙三醇13~24份、三羟甲基丙烷8~13份、偏苯三甲酸酐5~8份、消泡剂1~2份、氧化铝0.5~1份、环氧大豆油0.6~0.8份、二丙二醇丁醚1~3份、紫外线吸收剂1~2份、流平剂0.7~1.3份、电气石矿粉3~5份、改性硅藻土4~8份、凹凸棒石粘土6~12份、去离子水30~50份。
优选的,所述新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂20~26份、环氧树脂13~17份、丙三醇15~22份、三羟甲基丙烷9~11份、偏苯三甲酸酐6~7份、消泡剂1.4~1.8份、氧化铝0.7~0.9份、环氧大豆油0.63~0.72份、二丙二醇丁醚1.5~2.1份、紫外线吸收剂1.3~1.8份、流平剂0.9~1.1份、电气石矿粉3.3~4.6份、改性硅藻土5~7份、凹凸棒石粘土8~10份、去离子水35~45份。
优选的,所述新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂25份、环氧树脂16份、丙三醇18份、三羟甲基丙烷10份、偏苯三甲酸酐6.2份、消泡剂1.6份、氧化铝0.8份、环氧大豆油0.7份、二丙二醇丁醚1.8份、紫外线吸收剂1.4份、流平剂1份、电气石矿粉3.8份、改性硅藻土6份、凹凸棒石粘土9份、去离子水42份。
优选的,所述改性硅藻土的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下按重量份数计的原料:硅藻土30份、10~15%氢氧化钠溶液50份、松香粉5份、羧甲基纤维素3份;
(2)将所述硅藻土放入体积浓度为10~15%氢氧化钠溶液浸泡3~4h后,再调节PH至中性;
(3)取出上述处理后的硅藻土,在42~48℃温度下烘干至含水量3~5%,后立即加入松香粉混合均匀;
(4)最后加入羧甲基纤维素混合均匀,将物料研磨成8.0~10.0μm粉末,得到改性硅藻土。
优选的,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
优选的,所述流平剂为丙烯酸类流平剂。
一种制备所述新型环保涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按上述配方称取聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、三羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、消泡剂、氧化铝、环氧大豆油、二丙二醇丁醚、紫外线吸收剂、流平剂、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土、去离子水,备用;
(2)将去离子水、消泡剂及环氧大豆油放入分散釜中分散,所述分散时间为10~20分钟,分散速度为200~300r/min;
(3)将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土加入至分散釜中,并加热至45~55℃,保温分散40~60分钟,分散速度为800~1100r/min;
(4)将羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、氧化铝、二丙二醇丁醚及流平剂加入至分散釜中,高速分散10~20分钟;
(5)先将步骤(4)所得的浆料置于球磨机中球磨至10μm以下的细度,再置于分散釜中,加入紫外线吸收剂,搅拌混合均匀,即得所述新型环保涂料。
优选的,所述步骤(4)中高速分散的速度为1500~2000r/min。
优选的,所述步骤(5)中搅拌速度为200~300r/min,搅拌时间为13~18分钟。
本发明与现有技术相比,其具有以下有益效果:
本发明所述的新型环保涂料不含甲醛、苯等等有害物质,并且具有杀菌、除臭、吸附空气中有毒气体和尘埃、净化空气、改善环境的效果,有利于人们的生命健康,具体如下:
(1)本发明所述的新型环保涂料采用聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、三羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、消泡剂、氧化铝、环氧大豆油、二丙二醇丁醚、紫外线吸收剂、流平剂、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土作为原料,制备出的涂料不含甲醛、苯等有害物质,并且具有涂膜质地超细腻、丰满、遮盖力强等特点;
(2)本发明所述的新型环保涂料,由于含有能够高效产生负离子的电气石矿粉,电气石矿粉与聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三协同作用,制得出的涂料涂覆后具有合理的高分子膜的致密程度,空气中水分子可以容易地通过高分子膜的空隙与涂料中的负离子材料碰撞,大量的水分子在电气石矿粉颗粒附近的强电场作用下电离成氢氧根离子和氢离子,氢氧根离子进入空气,吸引空气中水分子,形成水合羟基离子,即为负离子,从而增加空气中负离子的浓度,达到杀菌、除臭、 吸附空气中有毒气体和尘埃,达到净化空气、改善环境的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂15份、环氧树脂10份、丙三醇13份、三羟甲基丙烷8份、偏苯三甲酸酐5份、消泡剂1份、氧化铝0.5份、环氧大豆油0.6份、二丙二醇丁醚1份、紫外线吸收剂1份、流平剂0.7份、电气石矿粉3份、改性硅藻土4份、凹凸棒石粘土6份、去离子水30份。
其中,所述改性硅藻土的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下按重量份数计的原料:硅藻土30份、10%氢氧化钠溶液50份、松香粉5份、羧甲基纤维素3份;
(2)将所述硅藻土放入体积浓度为10%氢氧化钠溶液浸泡3h后,再调节pH至中性;
(3)取出上述处理后的硅藻土,在42℃温度下烘干至含水量3%,后立即加入松香粉混合均匀;
(4)最后加入羧甲基纤维素混合均匀,将物料研磨成8.0~10.0μm粉末,得到改性硅藻土。
其中,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中,所述流平剂为丙烯酸类流平剂。
一种制备所述新型环保涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按上述配方称取聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、三羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、消泡剂、氧化铝、环氧大豆油、二丙二醇丁醚、紫外线吸收剂、流平剂、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土、去离子水,备用;
(2)将去离子水、消泡剂及环氧大豆油放入分散釜中分散,所述分散时间为10分钟,分散速度为200r/min;
(3)将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土加入至分散釜中,并加热至45℃,保温分散40分钟,分散速度为800r/min;
(4)将羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、氧化铝、二丙二醇丁醚及流平剂加入至分散釜中,高速分散10分钟;
(5)先将步骤(4)所得的浆料置于球磨机中球磨至10μm以下的细度,再置于分散釜中,加入紫外线吸收剂,搅拌混合均匀,即得所述新型环保涂料。
其中,所述步骤(4)中高速分散的速度为1500r/min。
其中,所述步骤(5)中搅拌速度为200r/min,搅拌时间为13分钟。
实施例2
本实施例涉及一种新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂30份、环氧树脂20份、丙三醇24份、三羟甲基丙烷13份、偏苯三甲酸酐8份、消泡剂2份、氧化铝1份、环氧大豆油0.8份、二丙二醇丁醚3份、紫外线吸收剂2份、流平剂1.3份、电气石矿粉5份、改性硅藻土8份、凹凸棒石粘土12份、去离子水50份。
其中,所述改性硅藻土的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下按重量份数计的原料:硅藻土30份、15%氢氧化钠溶液50份、松香粉5份、羧甲基纤维素3份;
(2)将所述硅藻土放入体积浓度为15%氢氧化钠溶液浸泡4h后,再调节pH至中性;
(3)取出上述处理后的硅藻土,在48℃温度下烘干至含水量5%,后立即加入松香粉混合均匀;
(4)最后加入羧甲基纤维素混合均匀,将物料研磨成8.0~10.0μm粉末,得到改性硅藻土。
其中,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中,所述流平剂为丙烯酸类流平剂。
一种制备所述新型环保涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按上述配方称取聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、三羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、消泡剂、氧化铝、环氧大豆油、二丙二醇丁醚、紫外线吸收剂、流平剂、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土、去离子水,备用;
(2)将去离子水、消泡剂及环氧大豆油放入分散釜中分散,所述分散时间为20分钟,分散速度为300r/min;
(3)将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土加入至分散釜中,并加热至55℃,保温分散60分钟,分散速度为1100r/min;
(4)将羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、氧化铝、二丙二醇丁醚及流平剂加入至分散釜中,高速分散20分钟;
(5)先将步骤(4)所得的浆料置于球磨机中球磨至10μm以下的细度,再置于分散釜中,加入紫外线吸收剂,搅拌混合均匀,即得所述新型环保涂料。
其中,所述步骤(4)中高速分散的速度为2000r/min。
其中,所述步骤(5)中搅拌速度为300r/min,搅拌时间为18分钟。
实施例3
本实施例涉及一种新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂20份、环氧树脂13份、丙三醇15份、三羟甲基丙烷9份、偏苯三甲酸酐6份、消泡剂1.4份、氧化铝0.7份、环氧大豆油0.63份、二丙二醇丁醚1.5份、紫外线吸收剂1.3份、流平剂0.9份、电气石矿粉3.3份、改性硅藻土5份、凹凸棒石粘土8份、去离子水35份。
其中,所述改性硅藻土的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下按重量份数计的原料:硅藻土30份、11%氢氧化钠溶液50份、松香粉5份、羧甲基纤维素3份;
(2)将所述硅藻土放入体积浓度为11%氢氧化钠溶液浸泡3.2h后,再调节pH至中性;
(3)取出上述处理后的硅藻土,在43℃温度下烘干至含水量3.5%,后立即加入松香粉混合均匀;
(4)最后加入羧甲基纤维素混合均匀,将物料研磨成8.0~10.0μm粉末,得到改性硅藻土。
其中,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中,所述流平剂为丙烯酸类流平剂。
一种制备所述新型环保涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按上述配方称取聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、三羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、消泡剂、氧化铝、环氧大豆油、二丙二醇丁醚、紫外线吸收剂、流平剂、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土、去离子水,备用;
(2)将去离子水、消泡剂及环氧大豆油放入分散釜中分散,所述分散时间为13分钟,分散速度为220r/min;
(3)将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土加入至分散釜中,并加热至48℃,保温分散45分钟,分散速度为900r/min;
(4)将羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、氧化铝、二丙二醇丁醚及流平剂加入至分散釜中,高速分散12分钟;
(5)先将步骤(4)所得的浆料置于球磨机中球磨至10μm以下的细度,再置于分散釜中,加入紫外线吸收剂,搅拌混合均匀,即得所述新型环保涂料。
其中,所述步骤(4)中高速分散的速度为1800/min。
其中,所述步骤(5)中搅拌速度为230r/min,搅拌时间为14分钟。
实施例4
本实施例涉及一种新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂26份、环氧树脂17份、丙三醇22份、三羟甲基丙烷11份、偏苯三甲酸酐7份、消泡剂1.8份、氧化铝0.9份、环氧大豆油0.72份、二丙二醇丁醚2.1份、紫外线吸收剂1.8份、流平剂1.1份、电气石矿粉4.6份、改性硅藻土7份、凹凸棒石粘土10份、去离子水45份。
其中,所述改性硅藻土的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下按重量份数计的原料:硅藻土30份、13%氢氧化钠溶液50份、松香粉5份、羧甲基纤维素3份;
(2)将所述硅藻土放入体积浓度为13%氢氧化钠溶液浸泡3.5h后,再调节pH至中性;
(3)取出上述处理后的硅藻土,在45℃温度下烘干至含水量4%,后立即加入松香粉混合均匀;
(4)最后加入羧甲基纤维素混合均匀,将物料研磨成8.0~10.0μm粉末,得到改性硅藻土。
其中,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中,所述流平剂为丙烯酸类流平剂。
一种制备所述新型环保涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按上述配方称取聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、三羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、消泡剂、氧化铝、环氧大豆油、二丙二醇丁醚、紫外线吸收剂、流平剂、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土、去离子水,备用;
(2)将去离子水、消泡剂及环氧大豆油放入分散釜中分散,所述分散时间为15分钟,分散速度为250r/min;
(3)将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土加入至分散釜中,并加热至50℃,保温分散50分钟,分散速度为1000r/min;
(4)将羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、氧化铝、二丙二醇丁醚及流平剂加入至分散釜中,高速分散15分钟;
(5)先将步骤(4)所得的浆料置于球磨机中球磨至10μm以下的细度,再置于分散釜中,加入紫外线吸收剂,搅拌混合均匀,即得所述新型环保涂料。
其中,所述步骤(4)中高速分散的速度为1700r/min。
其中,所述步骤(5)中搅拌速度为250r/min,搅拌时间为15分钟。
实施例5
本实施例涉及一种新型环保涂料,包括如下重量份的原料:聚氨酯丙烯酸树脂25份、环氧树脂16份、丙三醇18份、三羟甲基丙烷10份、偏苯三甲酸酐6.2份、消泡剂1.6份、氧化铝0.8份、环氧大豆油0.7份、二丙二醇丁醚1.8份、紫外线吸收剂1.4份、流平剂1份、电气石矿粉3.8份、改性硅藻土6份、凹凸棒石粘土9份、去离子水42份。
其中,所述改性硅藻土的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下按重量份数计的原料:硅藻土30份、14%氢氧化钠溶液50份、松香粉5份、羧甲基纤维素3份;
(2)将所述硅藻土放入体积浓度为14%氢氧化钠溶液浸泡3.8h后,再调节pH至中性;
(3)取出上述处理后的硅藻土,在47℃温度下烘干至含水量4.5%,后立即加入松香粉混合均匀;
(4)最后加入羧甲基纤维素混合均匀,将物料研磨成8.0~10.0μm粉末,得到改性硅藻土。
其中,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷。
其中,所述流平剂为丙烯酸类流平剂。
一种制备所述新型环保涂料的方法,包括如下步骤:
(1)按上述配方称取聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、三羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、消泡剂、氧化铝、环氧大豆油、二丙二醇丁醚、紫外线吸收剂、流平剂、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土、去离子水,备用;
(2)将去离子水、消泡剂及环氧大豆油放入分散釜中分散,所述分散时间为19分钟,分散速度为280r/min;
(3)将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧树脂、丙三醇、电气石矿粉、改性硅藻土、凹凸棒石粘土加入至分散釜中,并加热至52℃,保温分散55分钟,分散速度为1050r/min;
(4)将羟甲基丙烷、偏苯三甲酸酐、氧化铝、二丙二醇丁醚及流平剂加入至分散釜中,高速分散18分钟;
(5)先将步骤(4)所得的浆料置于球磨机中球磨至10μm以下的细度,再置于分散釜中,加入紫外线吸收剂,搅拌混合均匀,即得所述新型环保涂料。
其中,所述步骤(4)中高速分散的速度为1900r/min。
其中,所述步骤(5)中搅拌速度为280r/min,搅拌时间为17分钟。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。