一種水性無機負離子涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無機涂料，屬于高分子聚合物領域，尤其涉及無機負離子涂料及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 負離子涂料以其負離子發生的特點，改善人居環境，深受人們親睞，特別是在空氣 嚴重污染的城市，健康環保意識較強的人士作為裝飾的首選。加之無機涂料的高硬度、耐候 性、耐沾污性、透氣性、防火阻燃、不長霉、殺蟲等優點被消費者喜愛。所用的原材料來源豐 富，價格低廉，所以具有廣闊的市場前景。
[0003] 水性無機涂料主要是硅酸鹽類，按照成膜物質種類可分為硅酸鉀、硅酸鋰、硅酸鈉 和硅溶膠。硅酸鉀和硅酸鋰價格較高，做建筑涂料不經濟實惠，硅溶膠涂料涂膜裝飾性不 好、附著力差、易粉化，單獨硅酸鈉涂料沒有粘度、耐水性很差，易開裂，必須使用固化劑，雙 組份涂料施工困難。這些都極大阻礙了無機涂料的應用推廣。硅酸鈉通過氧化鋅和有機硅 聚合物乳液改性可完全克服這些缺點，制成的涂料，粘度增加、其涂膜具有優異的耐水、耐 火、耐磨、附著力強、耐酸堿等特點。
[0004] 現有技術中的負離子涂料是把電器石或者負離子粉加入醇酸、樹脂或乳液、助劑、 顏填料混合加工而成。負離子發生量是由電器石和負離子粉提供，但是電器石和負離子粉 也同時具有較強的放射性，放射性核素的輻射性危害不可避免，使用這種涂料，在享受負離 子好處的同時，也在深受輻射的危害。這些都是現有負離子涂料無法克服的難題。
【發明內容】
[0005] 本發明采用特殊云母作為負離子發生材料，采用氧化鋅、有機硅聚合溶改性硅酸 鈉作為成膜固化粘結劑加入顏填料制作了一種無毒無味、負離子發生量高、附著力強、防火 阻燃、耐擦洗、耐磨擦、耐候、耐酸堿等多種功能無機負離子涂料，克服了傳統負離子涂料輻 射性高的缺點，同時也克服了傳統無機涂料雙組分，需要固化劑，易開裂、耐水性差和貯存 穩定性差的缺點，兼具負離子涂料和無機涂料的功能。開拓了硅酸鹽涂料的新領域。
[0006] 本發明的目的通過以下技術方案實現。本發明的目的就在于為了解決上述問題而 提供水性無機負離子涂料及其制備方法。
[0007] 本發明通過以下技術方案來實現上述目的： 一種水性無機負離子涂料，按重量份計，包括以下主要成分：15-20份的水、0.1-0.5份 的潤濕劑、〇. 3-0.7份的分散劑、0.1-0.5份的消泡劑、1-2份的成膜助劑、0.1-1份的防凍 劑、0.2-0.5份的增稠劑、20-22硅酸鈉溶液、0.25- 0.7份無機分散劑、20-30份的顏填料、 15-25份特種云母粉、1-2份氧化鋅、15-25份的有機硅聚合物溶液、0.3-0.8份的增稠劑、 0.1-0.4份的消泡劑。
[0008] -種水性無機負離子涂料的制備方法，包括以下步驟： (1)以重量份計，依次向攪拌機中加入水、潤濕劑、分散劑、60%的消泡劑、成膜助劑、防 凍劑、25%的增稠劑、硅酸鈉溶液、無機分散劑進行攪拌，攪拌速度為300-500轉/分，攪拌 時間15-20分鐘； (2) 調節攪拌速度為1100-1500轉/分，加入顏填料攪拌，攪拌時間15 -20分鐘； (3) 繼續加入特種云母粉，攪拌15-20分鐘； (4) 繼續加入氧化鋅，攪拌15-20分鐘； (5) 調節攪拌速度為300-500轉/分，繼續加入有機硅聚合物溶液、75%的增稠劑、40的 消泡劑、攪拌10-15分鐘，研磨后過濾得無機負離子涂料。
[0009] 優選的，所述的特種云母粉為四川鑫炬礦業生產的微晶云母粉。
[0010]本發明采用特種云母粉代替電器石和負離子粉，特種云母含有多種能量元素，由 其釋放能量在空氣中發生負離子，即保證負離子發生量，又不產生輻射危害，同時云母有良 好的絕緣性和耐熱性，以及抗酸、抗堿性、彈性、韌性和滑動性、耐熱隔音、熱膨脹系數小等 性能。
[0011] 優選的，所述的硅酸鈉溶液的模數為2.6-3，比重為1.3-1.5。
[0012] 優選的，所述有機硅聚合物溶液為哥拜耳公司生產的GBG-1型號的有機硅聚合物 溶液。
[0013] 優選的，所述氧化鋅為99%活性氧化鋅。
[0014] 本發明以有機硅聚合物溶液、氧化鋅改性硅酸鈉為主要成膜物質，使得無機成膜 物中的總可溶性鹽含量降低，避免了硅溶鈉單獨成膜耐水性差，改善涂料的性能，并保持涂 料最終成本低廉。
[0015] 氧化鋅起到催化劑的作用，只要加入少許，就可以使有機硅聚合物溶液對硅酸鈉 進行改性，從而提高涂膜性能。
[0016] 硅酸鈉溶液價格低廉，通過氧化鋅、有機硅溶液改性，使最終制得的涂料具有超強 的附著力和硬度、防火阻燃、且具有耐水性、穩定性及耐高溫性。
[0017]優選的，所述的無機分散劑為DISPERSOGEN SPS硅酸鹽涂料分散劑。
[0018] 本發明使用該無機分散劑克服了硅酸鹽涂料儲存穩定性差的缺點。
[0019] 優選的，所述潤濕劑型號為BYK - 346;所述分散劑型號為324;所述消泡劑型號 為367;所述成膜助劑為伊士曼公司的醇脂十二;所述防凍劑為乙二醇;所述增稠劑為溶脹 增稠劑4280。
[0020] 優選的，所述顏填料是金紅石鈦白粉、重鈣粉、滑石粉、高嶺土粉和硅灰石粉。
[0021] 本發明使用鈦白粉、高嶺土、重鈣、硅灰石粉，提高了涂料的遮蓋率、懸浮性、施工 流暢性、耐磨性。
[0022] 優選的，本發明所述的涂料中還可以加入玻璃微珠制成隔熱隔音涂料。
[0023] 優選的，本發明所述的涂料中還可以加入碳纖維做成超硬鋼化涂料或防電磁波涂 料。
[0024]本發明最終制備的涂料具備負尚子發生量尚、超強附著力、超尚硬度、耐候、耐尚 溫、耐酸堿，良好的透氣性、存儲穩定性等優點。
[0025]本發明的有益效果在于:本發明通過在涂料配方中加入特種云母粉，達到既釋放 負離子，也不產生輻射危害的目的；同時通過氧化鋅、有機硅溶液改性硅酸鈉溶液，使涂膜 具備超強的附著力和硬度、防火阻燃、且具有耐水性、穩定性及耐高溫性;本發明所得涂料 不含有機溶劑和其他有毒有害物質，是環保產品。
【具體實施方式】
[0026] 下面對本發明作進一步說明： 實施例1 一種水性無機負離子涂料，按重量份計，包括以下主要成分：15份的水、0.1份的潤濕 劑、〇.5份的分散劑、0.5份的消泡劑、2份的成膜助劑、0.5份的防凍劑、0.8份的增稠劑、22 硅酸鈉溶液、〇.6份無機分散劑、25份的顏填料、15份特種云母粉、2份氧化鋅、16份的有機 硅聚合物溶液。
[0027] -種水性無機負離子涂料的制備方法，包括以下步驟： (1) 以重量份計，依次向攪拌機中加入水、潤濕劑、分散劑、60%消泡劑、成膜助劑、防凍 劑、25%增稠劑、硅酸鈉溶液、無機分散劑進行攪拌，攪拌速度為300轉/分，攪拌時間15分 鐘； (2) 調節攪拌速度為1500轉/分，加入顏填料攪拌，攪拌時間15分鐘； (3 )繼續加入特種云母粉，攪拌15分鐘； (4) 繼續加入氧化鋅，攪拌15分鐘； (5) 調節攪拌速度為300轉/分，繼續加入有機硅聚合物溶液、75%的增稠劑、40%的消 泡劑、攪拌10分鐘，研磨后過濾得無機負離子涂料。
[0028]所述的特種云母粉為四川鑫炬礦業生產的微晶云母粉。
[0029]所述的硅酸鈉溶液的模數為2.6-3，比重為1.3-1.5。
[0030] 所述有機硅聚合物溶液為哥拜耳公司生產的GBE-1型號的有機硅聚合物溶液。 [0031] 所述氧化鋅為99 %活性氧化鋅。
[0032]所述的無機分散劑為DISPERSOGEN SPS硅酸鹽涂料分散劑。
[0033]所述潤濕劑型號為BYK - 346;所述分散劑型號為324;所述消泡劑型號為367;所 述成膜助劑為伊士曼公司的醇脂十二；所述防凍劑為乙二醇；所述增稠劑為溶脹增稠劑 4280 〇
[0034]所述顏填料是金紅石鈦白粉、重鈣粉、滑石粉、高嶺土粉和硅灰石粉。
[0035] 實施例2 一種水性無機負離子涂料，按重量份計，包括以下主要成分：18份的水、0.1份的潤濕 劑、〇.5份的分散劑、0.5份的消泡劑、2份的成膜助劑、0.5份的防凍劑、0.8份的增稠劑、20 硅酸鈉溶液、〇. 25份無機分散劑、20份的顏填料、25份特種云母粉、2份氧化鋅、20份的有機 硅聚合物溶液。
[0036] -種水性無機負離子涂料的制備方法，包括以下步驟： (1) 以重量份計，依次向攪拌機中加入水、潤濕劑、分散劑、60%的消泡劑、成膜助劑、防 凍劑、25%的增稠劑、娃酸鈉溶液、無機分散劑進行攪拌，攪拌速度為350轉/分，攪拌時間 18分鐘； (2) 調節攪拌速度為1500轉/分，加入顏填料攪拌，攪拌時間15分鐘； (3 )繼續加入特種云母粉，攪拌18分鐘； (4) 繼續加入氧化鋅，攪拌15分鐘； (5) 調節攪拌速度為300轉/分，繼續加入有機硅聚合物溶液、75%的增稠劑、40%的消泡 劑、攪拌12分鐘，研磨后過濾得無機負離子涂料。
[0037]所述的特種云母粉為四川鑫炬礦業生產的微晶云母粉。
[0038]所述的硅酸鈉溶液的模數為2.6-3，比重為1.3-1.5。
[0039] 所述有機硅聚合物溶液為哥拜耳公司生產的GBE-1型號的有機硅聚合物溶液。 [0040] 所述氧化鋅為99 %活性氧化鋅。
[00411所述的無機分散劑為DISPERSOGEN SPS硅酸鹽涂料分散劑。