一种以石蒜胶为原料的水性涂料及其制备方法和应用技术领域
本发明涉及化工产品及建筑材料技术领域，具体地说是一种以石蒜胶为原料的水性涂料及其制备方法和应用。
背景技术：
石蒜属植物共有20余种，均为多年生植物，为东亚特有属。我国有15种，分布于长江流域及西南各省，集中分布于江苏、浙江、安微三省。石蒜的鳞茎含有多种生物碱，此外，还含有淀粉和胶质，两种有抑制植物生长和抗癌作用的成分石蒜西定醇、石蒜西定。叶和花瓣中含有糖类和甙类。
石蒜胶是从石蒜属（Lycoris Herb）植物鳞茎中提取分离出来的一种物质，属于多糖类胶质，和阿拉伯胶性质相近，可在油-水界面形成一层稳定的膜。石蒜胶是良好的乳化剂和增稠剂。
水性涂料是目前涂料市场上一种比较新型的环保涂料，是以水为分散介质的涂料，具有节约资源，防火，降低环境污染，可以在湿表面或潮湿环境中直接施工，装涂料的容器可以用水清洗等优点。在很多行业中有广泛的应用。近年来，随着环保意识的不断加强和环保法律的日益完善，对挥发有机溶剂（VOC）向大气的排放量限制越来越严格，加之对有限资源和能源的重视，使得水性涂料在全球涂料市场成为持续热点。
上世纪70年代水性涂料，特别是乳胶漆，做为代油产品越来越受到人们的重视，90年代中期，以日本立邦为首的多国大型涂料公司进入我国，揭开了水性涂料的新篇章。水性苯丙微乳液涂料由于其环保性好，并且保光性、保色性、户外耐久性、耐碱性、硬度、抗污性各项指标良好，成本比聚氨酯水分散涂料、双组分聚氨酯涂料和丙烯酸酯系聚合物涂料成本都要低，现在已成为发展最快的涂料品种之一。
本公司发明人成功从石蒜属植物鳞茎中提取石蒜胶，并已获得发明专利，发明名称《一种从石蒜植物鳞茎中提取的石蒜胶质及其提取方法》，专利号ZL200910102804.1，但由于石蒜胶应用范围有限，不能充分利用石蒜资源，为此必须为石蒜胶的深加工开辟新的方向，本发明发明人根据当今涂料工业发展趋势，通过大量的试验，研究开发以石蒜胶为原料的水性涂料。
发明内容：
本发明的目的在于以石蒜胶为原料，研制一种具有良好性能的，适于建筑内外墙涂饰的水性涂料，为石蒜胶深加工开辟一个新的方向，为到达上述目的，本发明发明人进行了深入研究，研究了各种不同配方，最后得到一种最佳方案，生产出一种具有良好的保光性、保色性、附着性、户外耐久性的以石蒜胶为原料的水性涂料。
本发明一种以石蒜胶为原料的水性涂料，其特征是以石蒜胶和苯丙乳液为主要原料配以其他辅料加工而成的一种水性涂料，其他辅料为防腐剂苯甲酸钠、流平剂MA-1、分散剂六偏磷酸钠、成膜助剂醇酯-12和丙二醇、填充料、防冻剂乙二醇、颜料和多功能助剂Codis 99，各成分配比为：每100kg水性涂料含：
石蒜胶 6～8kg
45%苯丙乳液 30～32kg
苯甲酸钠 1kg
MA-1 1kg
六偏磷酸钠 1kg
成膜助剂 3kg
填充料 9kg
乙二醇 1kg
颜料 适量
多功能助剂Codis 99 适量
其余为水，用水加至100kg，成膜助剂醇酯-12和丙二醇其体积比2：1。
本发明一种以石蒜胶为原料的水性涂料，其最佳配比为100kg水性涂料含：
石蒜胶 7kg
45%苯丙乳液 31kg
苯甲酸钠 1kg
MA-1 1kg
六偏磷酸钠 1kg
成膜助剂 3kg
填充料 9kg
乙二醇 1kg
颜料 适量
多功能助剂Codis 99 适量
其余为水，成膜助剂醇酯-12和丙二醇其体积比2：1。
上述充填剂包括轻质碳酸钙、滑石粉、立德粉或钛白粉之一或二种或数种的混合物，颜料包括铁系颜料中的氧化铁红、铁棕、铁黄，或颜料色浆，颜料用量根据颜色深浅需求而定，多功能助剂Codis 99用以调水性涂料pH=8.0。
配方中：石蒜胶为增稠剂和胶黏剂，可以在水中形成稳定体系。
苯丙乳液为基料，苯丙乳液又称苯乙烯-丙烯酸酯乳液，是当今世界有重要工业应用价值的十大非交联型乳液之一，用作胶黏剂，附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好。
苯甲酸钠：用作防霉剂、防腐剂、杀菌剂、使涂料在较长的时间内保存。
MA-1为流平剂，是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。
六偏磷酸钠：是偏磷酸钠聚合体的一种，有较强的吸湿性，这可用作分散剂，分散剂的作用是使基料、颜料、填充料湿润，分散，起扩散作用，防止产生气泡，提高涂料质量。
成膜助剂为醇酯-12和丙二醇，醇酯-12与丙二醇其体积比2：1，其中醇酯-12又称十二碳醇酯，化学名称为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，醇酯-12是其商品名，它能够有助于各种乳液成膜，有效降低其成膜温度。丙二醇又称α-丙二醇，CH3CH2OH CH2OH，有吸湿性，是很好的有机溶剂，也可用作抗冻剂，润湿剂和脱水剂，这是用作成膜助剂。
乙二醇：HOCH2CH2OH，俗称甘醇，凝固点-12.6℃，能大大降低水的冰点，这是用作防冻剂。
多功能助剂Codis 99：可以作为分散剂，还可做为pH调节剂使用，有效控制体系的pH值，成分是有机胺，易溶于水和乙醇。
本发明一种以石蒜胶为原料的水性涂料的制备方法，其特征是加工过程为：
（1）溶解石蒜胶：在容器中加入5倍石蒜胶重量的水，加热到60～70℃，缓缓加入石蒜胶，边加入边搅拌，加完石蒜胶为止；
（2）添加苯丙乳液：在继续加热和搅拌下，慢慢将浓度45%的苯丙乳液加入容器；
（3）加入其它辅料：将苯甲酸钠、 MA-1、六偏磷酸钠、成膜助剂、乙二醇加入容器，边加边搅拌，直至全部辅料溶解为止。
（4）加入填料和着色颜料：将填充料在高速搅拌下慢慢加入到容器中充分搅拌均匀，用多功能助剂Codis 99调节pH=8.0，然后加入颜料，拌匀，放凉到室温补充水到需要量；
（5）研磨：将上述浆状物用三辊机研磨二遍。
制备方法中如果用涂料色浆代替颜料时，则在加完填充料后再加涂料色浆，并充分搅匀。
本产品产品主要用于建筑物内外墙的涂饰。
本发明的创新点：
1、以石蒜胶为原料，研制出一种具有良好性能的水性涂料，为石蒜胶的应用开辟了一个新的途径，进而为石蒜胶的深加工开辟一个新的方向，
2、本发明发明人进行了深入研究，研究了各种不同配方，最后得到一种最佳方案，生产出一种具有良好的保光性、保色性、附着性、户外耐久性的以石蒜胶为原料的水性涂料。
3、本发明水性涂料具有良好的保光性、保色性、附着性、户外耐久性。
4、本发明采用石蒜胶和苯丙乳液为主要配料，较其他产品降低了VOC排放，同时也有较低的成本优势，体现了环保简约的现代理念。
5、本发明无有毒挥发性气体，保存时间较长，涂料稳定不沉淀分层，并耐高温、防冻，涂层表面平整、光滑、涂膜均匀。
6、由于石蒜胶是石蒜加工中的副产品，因此将其用于水性涂料，增加了涂料的胶粘性和稳定性，而且大大降低了涂料的生产成本。
具体实施方式：
实施例1、
（1）溶解石蒜胶：在容器中加入30kg水，加热到70℃，称取石蒜胶6kg，缓缓加入容器中，边加边搅拌，直至全部石蒜胶溶解为止。
（2）添加苯丙乳酸液：在继续加热和搅拌下，慢慢加入浓度为45%的苯丙乳酸液30kg。
（3）加入其它辅料：苯甲酸钠1kg、 MA-1 1kg、六偏磷酸钠1kg、成膜助剂3kg、乙二醇1kg，成膜助剂是醇酯-12和丙二醇的混合物，其体积比2：1。
（4）加入填料和着色颜料：将填充料轻质碳酸钙9kg在高速搅拌下慢慢加入到容器中，充分搅拌均匀，用多功能助剂Codis 99调涂料pH=8.0，然后加入铁黄颜料1kg，放凉到室温，补加水17kg，水性黄色涂料总重100kg。
（5）研磨：将上述浆状物用三辊机研磨二遍。
产品符合一种以石蒜胶质为配料的水性涂料企业质量标准，如表1。
实施例2、
（1）溶解石蒜胶：在容器中加入40kg水，加热到60℃，称取石蒜胶8kg，缓缓加入容器中，边加边搅拌，直至全部石蒜胶溶解为止。
（2）添加苯丙乳酸液：在继续加热和搅拌下，慢慢加入浓度为45%的苯丙乳酸液32kg。
（3）加入其它辅料：苯甲酸钠1kg、 MA-1 1kg、六偏磷酸钠1kg、成膜助剂3kg、乙二醇1kg，成膜助剂是醇酯-12和丙二醇的混合物，其体积比2：1。
（4）加入填料和着色颜料：将填充料立德粉9kg在高速搅拌下慢慢加入到容器中，充分搅拌均匀，用多功能助剂Codis 99调涂料pH=8.0，然后加入铁红颜料1kg，放凉到室温，补加水3kg，水性红色涂料总重100kg。
（5）研磨：将上述浆状物用三辊机研磨二遍。
产品符合一种以石蒜胶质为配料的水性涂料企业质量标准，如表1。
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