本發明涉及涂料領域，具體的涉及一種環保水性涂料的制備方法。
背景技術：
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傳統溶劑型涂料在生產和使用過程中所釋放的揮發性有機物質(VOCs)產生的污染，目前被排在汽車之后，列為城市主要污染源。隨著科技進步和經濟的高速發展，資源和能源的匱乏已引起世界各國的重視，節資節能，保護環境，是世界涂料界面臨的主要問題。作為溶劑型涂料替代品之一的水性涂料，已受到世界各國的重視。
水性涂料是以水基性上光油為主體的各種水性樹脂涂料，包括專用上光機用水性光油、柔性版水性光油、凹版水性光油、水性磨光油(壓光膠)，以及水性薄膜復合粘合劑等。水性涂料由于采用水作為分散介質，無火災隱患，生產成本低，具有無色、無味、無毒、低粘度、快干、透明度強、高固含量、無有機揮發物、成本低、來源廣、可用水稀釋和清洗、對操作要求相對較寬等特點，符合綠色生產要求，故具有十分廣闊的發展前景。但是目前常用的水性涂料涂膜性能差，附著力差，易脫落，且不耐磨，耐候性差。
技術實現要素：
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本發明的目的是提供一種環保水性涂料的制備方法，該方法制備的涂料分散性好，涂膜性能佳，且附著力好，不易脫落，耐候性好，且制備方 法簡單，成本低。
為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
一種環保水性涂料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將生石灰和80℃水混合，在1000rpm下攪拌2-4h，得到氫氧化鈣懸濁液，并將其過200目標準篩，然后添加適量水，配成一定質量分數的氫氧化鈣懸濁液，陳化12-24h，待用；
(2)將步驟(1)制得的氫氧化鈣懸濁液，在1000-2000rpm下線切式分散10-30min，然后加入晶型劑和分散劑A，控制溫度小于15℃，從底部通入二氧化碳和氮氣的混合氣體，氣體流率為40/120m3·h-1·m-3-60/120m3·h-1·m-3，對懸濁液進行碳化，碳化至懸濁液的pH至7，再將反應液過濾洗滌，得到碳酸鈣，待用；
(3)將步驟(2)中制得的碳酸鈣與水混合配制成一定濃度的漿液，然后加入分散劑B，500-1000W的功率下超聲20-50min，然后在循環砂磨機中砂磨10-40min，得到納米碳酸鈣漿液；
(4)將水性酚醛樹脂加入到攪拌桶中，在500r/min的攪拌狀態下依次加入去離子水、自乳化性線性酚醛樹脂分散液、乳化劑、成膜助劑、消泡劑、步驟(3)制得的納米碳酸鈣漿液，添加完畢后，在2000-3000r/min攪拌1-2h，得到環保水性涂料。
作為上述技術方案的優選，步驟(1)中制得的氫氧化鈣懸濁液的質量分數為8-12wt％。
作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述晶型劑為硫酸、硅酸鈉、六偏磷酸鈉中的一種，其添加量為碳酸鈣理論產量的0.6-2.0wt％。
作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述分散劑A為聚乙二醇 PEG-400、PEG-600、PEG-1000中的一種，其添加量為碳酸鈣理論產量的1.0-5.0wt％。
作為上述技術方案的優選，步驟(2)中，所述二氧化氮和氮氣以等體積混合。
作為上述技術方案的優選，步驟(3)中，所述分散劑B為聚丙烯酸鈉、聚羧酸鈉、六偏磷酸鈉或烯丙基磺酸鈉中的一種或多種混合，其添加量為碳酸鈣理論產量的1.8-3.4wt％。
作為上述技術方案的優選，步驟(3)中，所述納米碳酸鈣填料水性漿液的固含量為10-40％，納米碳酸鈣的粒徑為80-100nm。
作為上述技術方案的優選，步驟(4)中，所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、磺基羧酸酯中的一種或多種混合。
作為上述技術方案的優選，步驟(4)中，所述成膜助劑為醇酯十二。
作為上述技術方案的優選，步驟(4)中，以重量份計，水性酚醛樹脂、去離子水、自乳化性線性酚醛樹脂分散液、乳化劑、成膜助劑、消泡劑、步驟(3)制得的納米碳酸鈣漿液的添加量分別為：80-100份、100-150份、30-50份、3-6份、5-10份、1-3份、10-20份。
本發明具有以下有益效果：
本發明在氫氧化鈣懸濁液碳化制備碳酸鈣的制備過程中除了添加晶型劑，還加入了一定量的分散劑，使得制得的碳酸鈣為納米級，且本發明避免了納米碳酸鈣干燥的環節，直接進行砂磨，并在砂磨的過程中加入分散劑，而且在砂磨之前進行適當的超聲，制得的納米碳酸鈣填料水性漿液穩定性好，分散均勻，能長期保存而不發生聚沉，制得的水性涂料涂膜性能 優異，且附著力好，不易脫落，耐候性好。
具體實施方式：
為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步說明，實施例只用于解釋本發明，不會對本發明構成任何的限定。
實施例1
一種環保水性涂料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將生石灰和80℃水混合，在1000rpm下攪拌2h，得到氫氧化鈣懸濁液，并將其過200目標準篩，然后添加適量水，配成質量分數為8wt％的氫氧化鈣懸濁液，陳化12h，待用；
(2)將步驟(1)制得的氫氧化鈣懸濁液，在1000rpm下線切式分散10min，然后加入硫酸和PEG-600，控制溫度小于15℃，從底部通入二氧化碳和氮氣的混合氣體，氣體流率為40/120m3·h-1·m-3，對懸濁液進行碳化，碳化至懸濁液的pH至7，再將反應液過濾洗滌，得到碳酸鈣，待用，其中硫酸的添加量為碳酸鈣理論產量的2.0wt％，PEG-600的添加量為碳酸鈣理論產量的1.0wt％；
(3)將步驟(2)中制得的碳酸鈣與水混合配制成一定濃度的漿液，然后加入聚丙烯酸鈉，1000W的功率下超聲20min，然后在循環砂磨機中砂磨10min，得到納米碳酸鈣漿液，該漿液的固含量為10％，且聚丙烯酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的3.4wt％；
(4)以重量份計，將80份水性酚醛樹脂加入到攪拌桶中，在500r/min的攪拌狀態下依次加入150份去離子水、30份自乳化性線性酚醛樹脂分散液、6份乳化劑、5份成膜助劑、3份消泡劑、10份步驟(3)制得的納米碳酸鈣漿液，添加完畢后，在2000r/min攪拌2h，得到環保水性涂料。
實施例2
一種環保水性涂料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將生石灰和80℃水混合，在1000rpm下攪拌4h，得到氫氧化鈣懸濁液，并將其過200目標準篩，然后添加適量水，配成質量分數為12wt％的氫氧化鈣懸濁液，陳化24h，待用；
(2)將步驟(1)制得的氫氧化鈣懸濁液，在2000rpm下線切式分散10min，然后加入硅酸鈉和PEG-1000，控制溫度小于15℃，從底部通入二氧化碳和氮氣的混合氣體，氣體流率為40/120m3·h-1·m-3，對懸濁液進行碳化，碳化至懸濁液的pH至7，再將反應液過濾洗滌，得到碳酸鈣，待用，其中硅酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的1.0wt％，PEG-1000的添加量為碳酸鈣理論產量的1.5wt％；
(3)將步驟(2)中制得的碳酸鈣與水混合配制成一定濃度的漿液，然后加入聚羧酸鈉，600W的功率下超聲25min，然后在循環砂磨機中砂磨15min，得到納米碳酸鈣漿液，該漿液的固含量為15％，且聚羧酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的2.2wt％；
(4)以重量份計，將85份水性酚醛樹脂加入到攪拌桶中，在500r/min的攪拌狀態下依次加入110份去離子水、35份自乳化性線性酚醛樹脂分散液、4份乳化劑、6份成膜助劑、1.5份消泡劑、12份步驟(3)制得的納米碳酸鈣漿液，添加完畢后，在2500r/min攪拌1.2h，得到環保水性涂料。
實施例3
一種環保水性涂料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將生石灰和80℃水混合，在1000rpm下攪拌2.5h，得到氫氧化鈣懸濁液，并將其過200目標準篩，然后添加適量水，配成質量分數為10wt％ 的氫氧化鈣懸濁液，陳化15h，待用；
(2)將步驟(1)制得的氫氧化鈣懸濁液，在1500rpm下線切式分散15min，然后加入六偏磷酸鈉和PEG-400，控制溫度小于15℃，從底部通入二氧化碳和氮氣的混合氣體，氣體流率為40/120m3·h-1·m-3，對懸濁液進行碳化，碳化至懸濁液的pH至7，再將反應液過濾洗滌，得到碳酸鈣，待用，其中六偏磷酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的2.0wt％，PEG-400的添加量為碳酸鈣理論產量的5.0wt％；
(3)將步驟(2)中制得的碳酸鈣與水混合配制成一定濃度的漿液，然后加入聚丙烯酸鈉500W的功率下超聲50min，然后在循環砂磨機中砂磨40min，得到納米碳酸鈣漿液，該漿液的固含量為40％，且聚丙烯酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的3.4wt％；
(4)以重量份計，將100份水性酚醛樹脂加入到攪拌桶中，在500r/min的攪拌狀態下依次加入150份去離子水、50份自乳化性線性酚醛樹脂分散液、6份乳化劑、10份成膜助劑、3份消泡劑、20份步驟(3)制得的納米碳酸鈣漿液，添加完畢后，在3000r/min攪拌2h，得到環保水性涂料。
實施例4
一種環保水性涂料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將生石灰和80℃水混合，在1000rpm下攪拌3h，得到氫氧化鈣懸濁液，并將其過200目標準篩，然后添加適量水，配成質量分數為10wt％的氫氧化鈣懸濁液，陳化16h，待用；
(2)將步驟(1)制得的氫氧化鈣懸濁液，在1000rpm下線切式分散30min，然后加入硫酸和PEG-1000，控制溫度小于15℃，從底部通入二氧化碳和氮氣的混合氣體，氣體流率為60/120m3·h-1·m-3，對懸濁液進行碳 化，碳化至懸濁液的pH至7，再將反應液過濾洗滌，得到碳酸鈣，待用，其中硫酸的添加量為碳酸鈣理論產量的1.5wt％，PEG-1000的添加量為碳酸鈣理論產量的3.5wt％；
(3)將步驟(2)中制得的碳酸鈣與水混合配制成一定濃度的漿液，然后加入六偏磷酸鈉，700W的功率下超聲35min，然后在循環砂磨機中砂磨25min，得到納米碳酸鈣漿液，該漿液的固含量為25％，且六偏磷酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的2.7wt％；
(4)以重量份計，將90份水性酚醛樹脂加入到攪拌桶中，在500r/min的攪拌狀態下依次加入120份去離子水、40份自乳化性線性酚醛樹脂分散液、5份乳化劑、7份成膜助劑、2份消泡劑、14份步驟(3)制得的納米碳酸鈣漿液，添加完畢后，在2000r/min攪拌1.5h，得到環保水性涂料。
實施例5
一種環保水性涂料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將生石灰和80℃水混合，在1000rpm下攪拌3.5h，得到氫氧化鈣懸濁液，并將其過200目標準篩，然后添加適量水，配成質量分數為11wt％的氫氧化鈣懸濁液，陳化20h，待用；
(2)將步驟(1)制得的氫氧化鈣懸濁液，在1500rpm下線切式分散25min，然后加入六偏磷酸鈉和PEG-600，控制溫度小于15℃，從底部通入二氧化碳和氮氣的混合氣體，氣體流率為50/120m3·h-1·m-3，對懸濁液進行碳化，碳化至懸濁液的pH至7，再將反應液過濾洗滌，得到碳酸鈣，待用，其中六偏磷酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的1.8wt％，PEG-600的添加量為碳酸鈣理論產量的4.0wt％；
(3)將步驟(2)中制得的碳酸鈣與水混合配制成一定濃度的漿液， 然后加入烯丙基磺酸鈉，900W的功率下超聲25min，然后在循環砂磨機中砂磨30min，得到納米碳酸鈣漿液，該漿液的固含量為30％，且烯丙基磺酸鈉的添加量為碳酸鈣理論產量的3.1wt％；
(4)以重量份計，將95份水性酚醛樹脂加入到攪拌桶中，在500r/min的攪拌狀態下依次加入140份去離子水、45份自乳化性線性酚醛樹脂分散液、5份乳化劑、8份成膜助劑、2.5份消泡劑、18份步驟(3)制得的納米碳酸鈣漿液，添加完畢后，在3000r/min攪拌1.8h，得到環保水性涂料。