建筑内墙乳胶漆配方

配方特性

本品中不含汞及其化合物,不用铅、镉、铬及其化合物的颜料着色,尽可能降低或减少有毒有害的挥发性有机物和重金属离子的含量,在保证涂料有较好的物理性能的同时。

使VOC降到最低值,使居室具有良好的室内外空气质量,为人们生活提供所需的舒适环境。而且利用纳米技术对传统产品进行改性,耐湿擦性能优异,同时将防霉杀菌剂稳定负载于纳米材料上,防霉杀菌能力高效、持久,对皮肤无刺激性。

建筑内墙乳胶漆配方

应用领域

本品用于建筑内墙保护和装饰。

配方详情(质量份)

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制作方法

  • (1)纳米预分散液与乳液复合:慢速搅拌(200 ~ 400r/ min)下,顺序加入乳液、水、纳米预分散液,搅拌约1~2h至均匀,备用。
  • (2)预分散:慢速搅拌(200~400r/min) 下, 顺序加入水、分散剂、润湿剂、消泡剂、纤维素类增稠剂等,搅拌至均匀后加入负离子释放材料、颜料及填料。
  • (3) 高速分散:高速搅拌(1000~ 1500r/min) 30min,分散温度≤60℃,使颜填料粒子形成分散稳定的状态并达到所需细度。
  • (4)调漆:慢速搅拌下,加入步骤(1)的纳米预分散复合乳液,均匀后再缓慢加入消泡剂、pH调节剂及增稠剂。

注意事项

各组分质量份配比范围为:乙烯基聚合物乳液20~50、分散剂0.2~0.9、润湿剂0.1~1.2、消泡剂0.2~0.8、颜料16~25、填料0~24、纳米预分散液0.3~3、增稠剂0.2~3.0、pH调节剂0.05~1.2、水余量。

乳液是乳胶漆的成膜成分,决定着漆膜的性能。为了降低涂料的VOC,本品选用了零VOC核-壳结构纯丙乳液、苯丙乳液和醋叔乳液,在保证涂料有较好物理性能的同时有效地使VOC降到最低值。

核-壳结构乳液是指一种聚合物作为“种子”胶粒,然后加入另一种单体和引发剂,在胶乳表面进行乳液聚合得到的乳液。这种复合乳胶分相而不分离,中间是胞核,外层是胞壳,壳外包覆着乳化层,形成层状乳液即核-壳结构乳液,而网络相互贯穿则发生在两相界面。

本体系优选软核-硬壳的颗粒结构乳液,核层聚合物提供柔软性、黏附性和耐冷脆性,壳层聚合物提供耐磨性、耐热性(不粘性)和耐溶剂性,每一个颗粒中的软相的最低成膜温度(MFFT)很低,能够在较低的环境温度下形成连续的膜,而颗粒中的硬相则赋予漆膜出色的抗粘连能力,无需添加任何成膜助剂。

优选具有较低的最低成膜温度(MFFT)乳液作为纳米型健康建筑内墙乳胶漆的成膜物;核-壳结构乳液可用来制备低PVC高光泽涂料;非核-壳结构乳液可用来制备高PVC平光涂料;核-壳结构乳液与非核-壳结构乳液按照一定比例混配可用来制备中PVC平光涂料。

乳胶漆中常用的白色颜料和填料较多,本涂料是环保型体系,在保证涂料性能的同时,使用了重金属等有害物质含量低的颜填料。颜料选用钛白粉,填料包括重质碳酸钙、高岭土、滑石粉、超细硅酸铝等。除白色乳胶漆外,在本体系中还可添加其他颜色的色浆以调制得到各种色彩的乳胶漆。

钛白粉:即二氧化钛,无毒,粉粒状,粒径小,白度高,着色力和遮盖力高。主要有两种晶型存在:金红石型和锐钛型。本体系优选粒径细、易分散、遮盖力强的适合于内墙使用的,如杜邦公司的金红石型钛白粉,最佳用量为16%~25%。

重质碳酸钙:白色粉末,为最常用的填料之一。其无味无臭,不易粉化,可提高漆膜的硬度和耐洗刷性能。本体系优选800目重质碳酸钙,最佳用量为0~15%。

高岭土:一种以硅酸铝高岭石等黏土为主的矿物聚合体。颗粒细、润湿分散稳定性好,悬浮性好,因此有助于防沉。以一定比例加入,在保证遮盖力的同时可节省部分钛白粉。本体系优选1250目高岭土,最佳用量为0~5%。

滑石粉:主要化学成分是水合硅酸镁,在乳胶漆中使用滑石粉可以改善易施工性,使涂料易于涂刷和有好的流平性以及增强涂膜的耐久性等。本体系优选800目滑石粉,最佳用量为0~4%。

超细硅酸铝:一种功能性填料,纯白无定形松散超细粉末,低碱性。因粒径小,粒度分布窄,没有沉淀分层现象,可使涂料的悬浮性大大提高,开罐效果良好,涂料色相纯正,着色力强,遮盖力提高。优选颗粒粒径为0. 4~0.5μm的超细硅酸铝,其对入射光的散射能力最大,具有最高的遮盖力,同时粒径越小着色力越强,可提高涂料的分散性及细度指标。本体系中的最佳用量为0~3%。

本体系作为低VOC涂料,在确保产品性能的同时,所选用的助剂都是零VOC或者是VOC值较低的。

分散剂:本体系优选分散能力好的聚丙烯酸盐分散剂或聚马来酸盐分散剂(其中钠盐、钾盐较铵盐有更低的VOC)。

润湿剂:为了达到更好的分散效果,改善基料和颜料的润湿性,促进流动性,同时抑制泡沫的产生,本体系优选多(聚)磷酸盐润湿剂或/和抑泡型非离子表面活性剂润湿剂。

增稠剂:一种流变助剂,加入后可增加涂料的黏度,同时赋予涂料优异的机械及物理化学稳定性,在施工时起控制流变性的作用。本体系优选的增稠剂种类包括纤维素类增稠剂、碱溶胀丙烯酸乳液增稠剂和非离子缔合型聚氨酯增稠剂。纤维索类增稠剂主要增大乳胶漆的中低剪切黏度,其触变性大,屈服值大。碱溶胀丙烯酸.乳液增稠剂主要提高中低剪切黏度,其屈服值较大,触变性大。而非离子缔合型聚氨酯增稠剂屈服值小,流动性好。在本体系中选取该三类增稠剂进行复配使用,制得的涂料黏度稳定,外观细腻丰满,储存稳定性佳,开罐效果好。

消泡剂:乳胶漆中的各种助剂大多属于表面活性剂,使体系本身存在容易起泡或者使气泡稳定的因素。涂料在生产过程中的搅拌,施工时的喷涂或者辊涂都会不同程度地增加涂料体系的自由度,帮助泡沫的产生。泡沫中的空气会阻碍颜填料的分散,给干膜留下泡眼,造成表面缺陷,既有损外观,又影响漆膜的耐水性,因此需要使用与本体系相适应的低VOC消泡剂来解决泡沫问题。本体系优选相容性较好的聚醚改性有机硅乳液消泡剂,其消泡性能之不足可通过抑泡型润湿剂的协同作用加以解决。

pH调节剂优选无挥发性的氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠等。

纳米材料因其比表面积大、粒子微孔多、吸附能力强以及反应活性高等特性,对增加涂料的黏稠度与提高涂层与基体之间的结合强度等方面作用明显。因其(纳米氧化硅)颗粒尺寸小、分子状态呈三维网状结构、表面存在大量的羟基和不饱和残键,具有很高的反应活性,与乳液复合时,一部分纳米粒子可能与乳胶分子发生键合或接枝,另一部分也可能渗透到高分子链以及大颗粒材料之间的缝隙中,形成独特的三维网络结构,从而明显改善涂料的悬浮稳定性和成膜性,显著提高涂膜的致密性、延展性、硬度和耐洗刷性等性能。

将防霉杀菌剂稳定负载于纳米材料,利用纳米材料的缓释功能,可达到高效、持久的防霉杀菌功能。本体系优选舟山明日纳米材料有限公司的纳米预分散液,主要组分为:纳米氧化硅≥20%,无机抗菌粉3%~5%。

本品所述的涂料中还可以加入0. 5%~ 3%的负离子释放材料。负离子释放材料由于每个单元体的正、负电荷中心无法重合,构成永久电极,具有热电性和压电性。当外界温度或外加压力发生微小变化时,即在其周围形成电场及微电流。

同时,由于有偶极矩的存在使负离子涂料添加剂具有优良的远红外功能。因负离子涂料添加剂的每个单元具有永久电极,当空气中的水分子或氧气分子与其接触时,永久电极瞬间放电,释放出负离子(H3O2- 、O2 -),可中和、包裹游离的带正电荷的甲醛、氨、苯类等有害气体颗粒,使其形成大粒子团并沉降下来;负离子还能中和空气中的氧自由基及氧化性气体(腐败异味),其形成的电场可以使有机物异味分解,从而达到净化空气的目的。

细菌大多带正电荷,在空气中被负离子包覆、中和或氧化还原(负离子具有较高的活性),从而达到抗菌、杀菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌等)的目的。本体系优选的负离子释放材料为中科院固体所泰兴纳米材料厂生产的奇冰石粉或/和北京郎诺环保科技有限公司生产的环保功能材料负离子素。

质量指标

  • 对比率(白色和浅色):0.95

重金属/(mg/kg)

  • 耐洗刷性:> 20000 次不露底
  • 可溶性铅:7.48
  • 挥发性有机化合物(VOC)/(g/L):1.2
  • 可溶性镉:0.04
  • 可溶性铬:0.076
  • 游离甲醛/(g/kg): <5 x 10 -3
  • 可溶性汞:1.89
  • 抗菌率/%:> 99.99
  • 防霉性能:0级
  • 皮肤刺激性:无

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