申请/专利权人：广东华矿新材料有限公司

申请日：2018-10-31

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN109385206B

主分类号：C09D183/04(20060101)

分类号：C09D183/04(20060101);C09D133/04(20060101);C09D5/16(20060101);C09D7/61(20180101);C09D7/62(20180101)

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2022.10.14#未缴年费专利权终止;2019.03.22#实质审查的生效;2019.02.26#公开

摘要：本发明公开了一种矿物漆，由以下质量百分含量的组分组成：聚合物改性膨润土0.3～0.5％、有机硅乳液20～25％、纯丙乳液5～10％、颜料10～15％、填料20～40％、消泡剂0.3～0.6％、润湿剂0.2～0.4％、分散剂0.5～0.8％、防冻剂0.4～0.6％、增稠剂3～5％、中和剂0.1～0.3％、防腐剂0.3～0.5％、水余量。该矿物漆采用硅藻土复配多种成分组成的填料、成膜性能好的有机硅乳液、纯丙乳液以及各种不含有VOC和甲醛的助剂，制成的矿物漆不仅具有较好的吸附VOC和甲醛效果，还能较好的去除VOC和甲醛。本发明还公开了上述矿物漆的制备方法。

主权项：1.一种矿物漆，其特征是由以下质量百分含量的组分组成：聚合物改性膨润土0.3~0.5%有机硅乳液20~25%纯丙乳液5~10%颜料10~15%填料20~40%消泡剂0.3~0.6%润湿剂0.2~0.4%分散剂0.5~0.8%防冻剂0.4~0.6%增稠剂3~5%中和剂0.1~0.3%防腐剂0.3~0.5%水余量；所述的聚合物改性膨润土是由锂蒙脱石提纯改性制成；所述的有机硅乳液是瓦克有机硅SILRESBS1306CN；所述的填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝：2～3、重质碳酸钙：15～25、滑石粉：2～3、煅烧高岭土：5～10、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料2～5、硅藻土：3～5；所述的防冻剂是型号为BCD42A的由阿克苏公司生产的防冻剂；所述的增稠剂为麦芽糖增稠剂和羟乙基纤维素；所述的中和剂为硅酸钠；所述的防腐剂为山梨酸钾防腐剂。

全文数据：一种矿物漆及其制备方法技术领域本发明属于墙面涂料技术领域，具体涉及一种矿物漆及其制备方法。背景技术随着以“室内空气污染”为标志的第三污染时期的到来，老百姓越来越向往和渴求呼吸纯净的空气，而装饰装修中有害物质对空气的污染却越来越大，严重影响我们的健康，有更甚者，直接威胁到我们的生命。现有市场的墙面漆大多是添加含有大量VOC和甲醛的溶剂以及残留单体很多的助剂来改善产品的储存和施工性。海藻泥矿物漆的主要成分是海藻泥等原生态矿物质，海藻泥的矿物成份主要是蛋白石及其变种，其次是粘土矿物—水云母、高岭石和矿物碎屑。矿物碎屑有石英、长石、黑云母及有机质等，有机物含量从微量到30％以上。但很多的墙面漆里面只是单一的添加硅藻土和硅藻泥，这样的效果是能是起到一个吸附VOC的效果，并没有起到除去VOC的效果。比如现有市场上的墙面漆通常采用的玻璃化温度在20℃左右的乳液，需大量添加沸点很低成膜助剂来改变墙面漆的成膜温度，但在此过程中增加了墙面漆的VOC含量；现有的墙面漆增稠剂大部分是采用碱溶胀增稠剂和缔合型和聚氨酯增稠剂，此类增稠剂含有大量的残留单体和VOC；现有的墙面漆中和剂大量使用有机氨来调节pH值，在施工过程中会产生大量的氨味从而影响施工人员的健康；现有的墙面漆的防冻处理通常是添加乙二醇和丙二醇，此类防冻剂是溶剂型的而且沸点低于290℃，在墙面漆中添加此类防冻剂等于是在添加VOC；同样的，现有的墙面漆的防腐剂大部分采用的是卡松类的，此类防腐剂是含有甲醛，不利于环保。发明内容本发明的目的在于提供一种矿物漆，该矿物漆采用硅藻土复配多种成分组成的填料、成膜性能好的有机硅乳液、纯丙乳液以及各种不含有VOC和甲醛的助剂，制成的矿物漆不仅具有较好的吸附VOC和甲醛效果，还能较好的去除VOC和甲醛。本发明的目的还在于提供上述矿物漆的制备方法，该方法工艺简洁，成本低。本发明的上述第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种矿物漆，由以下质量百分含量的组分组成：在上述矿物漆的各组分中：优选的，本发明所述的聚合物改性膨润土是由锂蒙脱石提纯改性制成。推荐但不局限于购自南京海明斯新材料科技有限公司。在矿物漆中起到涂料的增稠防沉效果，以及提高涂料流动性来改善涂料的开罐外观效果。优选的，本发明所述的有机硅乳液是瓦克有机硅SILRESBS1306CN。推荐但不局限于由广东龙湖科技有限公司销售。优选的，本发明所述的纯丙乳液是由广东巴德富实业有限公司生产，其型号为RS-2205。现有市场上的墙面漆通常采用的是玻璃化温度在20℃左右的乳液，需大量添加沸点很低的成膜助剂来改变墙面漆的成膜温度，因此增加了墙面漆的VOC含量。本发明中根据国家标准室温低于10℃不施工的标准，采用玻璃化温度为5℃的有机硅乳液和纯丙乳液，从而不需要添加成膜助剂就可以有效的降低生产成本。其中纯丙乳液起到辅助有机硅乳液成膜，增加墙面漆的耐擦洗和高效的包裹填料的作用，并能进一步增加成膜的致密度。优选的，本发明所述的颜料为钛白粉。优选的，本发明所述的填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝：2～3、重质碳酸钙：15～25、滑石粉：2～3、煅烧高岭土：5～10、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料2～5、硅藻土：3～5。更佳的，本发明所述的填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝：2.5、重质碳酸钙：20、滑石粉：2.5、煅烧高岭土：8、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料3.5、硅藻土：4。填料中超细硅酸铝在配方体系中配合其它粉料的悬浮性有很好的防沉降效果，在同等白色颜料中可以增加产品的白度和对比率，可以替代一部分的白色颜料降低生产成本。重质碳酸钙在配方体系中有很好的悬浮性，有利于乳液完全包裹粉料从而增加墙面漆的防尘效果。进一步地，重质碳酸钙优选是3000目的重质碳酸钙。滑石粉在配方体系中增加墙面漆的细腻度，从而改善手感度。进一步地，煅烧高岭土优选是4000目的煅烧高岭土。纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料，在配方体系中主要的作用是增加墙面漆的除醛率和除醛的持久性。硅藻土在配方体系中的主要作用是利用硅藻土的功能特性来辅助纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料的除醛率和除醛的持久性。优选的，本发明所述的消泡剂为有机硅消泡剂，型号为W-082或DF-7015，推荐但不局限于由美仁化工有限公司销售。优选的，本发明所述的润湿剂的型号为FA182或FN211，推荐但不局限于由美仁化工有限公司销售。优选的，本发明所述的分散剂推荐但不局限于是由罗门哈斯生产的型号为KUAIYI的聚丙烯酸钠盐的快易分散剂、推荐但不局限于洛普科生产的型号为SN-5027的聚羧酸铵盐分散剂和洛普科生产的型号为SN-DISPERSANT5029分散剂中的一种或几种。优选的，本发明所述的防冻剂推荐但不局限于是型号为BCD42A的由阿克苏公司生产的防冻剂。现有的墙面漆的防冻处理通常是添加乙二醇和丙二醇，此类防冻剂是溶剂型的而且沸点低于290℃，添加在墙面漆中等于是在添加VOC。本发明采用阿克苏公司生产的BCD42A防冻剂，此防冻剂是针对现有技术中的常用的几种防冻剂的缺陷而改进的一种防冻剂，其不含VOC，添加量是仅是现有的防冻剂的三分之一，有助于降低生产成本。优选的，本发明所述的增稠剂为麦芽糖增稠剂和羟乙基纤维素。进一步的，所述的麦芽糖增稠剂推荐但不局限于济南铭德化工有限公司生产的麦芽糖增稠剂，所述的羟乙基纤维素推荐但不局限于泸州北方化学工业有限公司生产的羟乙基纤维素。现有的墙面漆增稠剂大部分是采用碱溶胀增稠剂和缔合型和聚氨酯增稠剂，此类增稠剂含有大量的残留单体和VOC。本发明采用的麦芽糖增稠剂和羟乙基纤维素搭配使用，不产生残留单体和VOC。优选的，本发明所述的中和剂为硅酸钠，由佛山中发水玻璃厂生产，型号为ZF32-40A。现有的墙面漆中和剂大量使用有机氨来调节pH值，在施工过程中会产生大量的氨味从而影响施工人员的健康，本发明中采用的硅酸钠类的中和剂，不会有产生氨的气味。优选的，本发明所述的防腐剂为山梨酸钾防腐剂，由郑州千硕食品添加剂有限公司生产。现有的墙面漆的防腐剂大部分采用的是卡松类防腐剂，此类防腐剂中含有甲醛，本发明采用的食品级的山梨酸钾防腐剂不含有对人体健康有害的物质。因此，本发明中的矿物漆中，在聚合物改性膨润土、有机硅乳液、纯丙乳液、增稠剂、中和剂、防冻剂和防腐剂等方面，与现有的墙面漆的配方具有明显的区别。本发明的上述第二个目的是通过以下技术方案来实现的：上述矿物漆的制备方法，包括以下步骤：1选取中和剂、防腐剂和部分水，溶解后制成溶液a；2选取聚合物改性膨润土、有机硅乳液、纯丙乳液、增稠剂和部分水，分散均匀，得溶液b；3选取颜料、填料、消泡剂、润湿剂、分散剂、防冻剂和剩余的水，高速分散后研磨至细度≤50，得溶液c；4将溶液c加入溶液b中中速分散至混匀得混合液，然后将溶液a加入混合液中慢速分散均匀，即制得矿物漆。步骤1中部分水的用量为水总质量的0.01～0.02％。步骤2中部分水的用量为水总质量的5～10％。步骤3中高速分散时转速为1000～1500转分钟，更佳为1200转分钟，分散时间为5～15min。步骤4中中速分散时转速为600～100转分钟，更佳为800转分钟，分散时间为15～25min。步骤4中慢速分散时转速为300～500转分钟，更佳为400转分钟，分散时间为8～15min。与现有技术相比，本发明具有如下优点：针对现有市场的墙面漆大多是添加含有VOC的溶剂和残留单体很多的助剂来改善产品的储存和施工性，以及很多的墙面漆里面只是单一的添加硅藻土和硅藻泥，只能起到吸附并没有起到去除VOC的效果，本发明采用聚合物改性膨润土、有机硅乳液、纯丙乳液和各种助剂以及不同填料的搭配来改善墙面漆的储存和施工性，填料中使用硅藻土和纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料搭配使用，可以增加硅藻土的吸附作用，同时还能很好的去除VOC和甲醛等有害物质。具体实施方式实施例1本实施例提供的矿物漆，由以下质量百分含量的组分组成：其中：聚合物改性膨润土是由锂蒙脱石提纯改性制成，购自南京海明斯新材料科技有限公司。在矿物漆中起到涂料的增稠防沉效果，以及提高涂料流动性来改善涂料的开罐外观效果。有机硅乳液是瓦克有机硅SILRESBS1306CN，由广东龙湖科技有限公司销售。纯丙乳液是由广东巴德富实业有限公司生产，其型号为RS-2205。颜料为钛白粉。填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝2、重质碳酸钙25、滑石粉2、煅烧高岭土10、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料2、硅藻土5。填料中超细硅酸铝在配方体系中配合其它粉料的悬浮性有很好的防沉降效果，在同等白色颜料中可以增加产品的白度和对比率，可以替代一部分的白色颜料降低生产成本。重质碳酸钙在配方体系中有很好的悬浮性，有利于乳液完全包裹粉料从而增加墙面漆的防尘效果。重质碳酸钙是3000目的重质碳酸钙。滑石粉在配方体系中增加墙面漆的细腻度，从而改善手感度。煅烧高岭土是4000目的煅烧高岭土。纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料，在配方体系中主要的作用是增加墙面漆的除醛率和除醛的持久性。硅藻土在配方体系中的主要作用是利用硅藻土的功能特性来辅助纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料的除醛率和除醛的持久性。消泡剂为有机硅消泡剂，型号为W-082，由美仁化工有限公司销售。润湿剂的型号为FA182，由美仁化工有限公司销售。分散剂是由罗门哈斯生产的型号为KUAIYI的聚丙烯酸钠盐的快易分散剂。防冻剂是型号为BCD42A的由阿克苏公司生产的防冻剂。增稠剂为济南铭德化工有限公司生产的麦芽糖增稠剂。中和剂为硅酸钠，由佛山中发水玻璃厂生产，型号为ZF32-40A。防腐剂为山梨酸钾防腐剂，由郑州千硕食品添加剂有限公司生产。该矿物漆的制备方法，包括以下步骤：1选取中和剂、防腐剂和部分水，溶解后制成溶液a；2选取聚合物改性膨润土、增稠剂、有机硅乳液、纯丙乳液和部分水，分散均匀，得溶液b；3选取颜料、填料、消泡剂、润湿剂、分散剂、防冻剂和剩余的水，高速分散后研磨至细度≤50，得溶液c；4将溶液c加入溶液b中中速分散至混匀得混合液，然后将溶液a加入混合液中慢速分散均匀，即制得矿物漆。步骤1中部分水的用量为水总质量的0.02％。步骤2中部分水的用量大概是总水量的10％。步骤3中高速分散时转速为1200转分钟，分散时间为10min。步骤4中中速分散时转速为800转分钟，分散时间为20min。步骤4中慢速分散时转速为400转分钟，分散时间为12min。实施例2本实施例提供的矿物漆，由以下质量百分含量的组分组成：其中：聚合物改性膨润土是由锂蒙脱石提纯改性制成，购自南京海明斯新材料科技有限公司。在矿物漆中起到涂料的增稠防沉效果，以及提高涂料流动性来改善涂料的开罐外观效果。有机硅乳液是瓦克有机硅SILRESBS1306CN，由广东龙湖科技有限公司销售。纯丙乳液是由广东巴德富实业有限公司生产，其型号为RS-2205。颜料为钛白粉。填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝3、重质碳酸钙15、滑石粉3、煅烧高岭土5、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料5、硅藻土3。填料中超细硅酸铝在配方体系中配合其它粉料的悬浮性有很好的防沉降效果，在同等白色颜料中可以增加产品的白度和对比率，可以替代一部分的白色颜料降低生产成本。重质碳酸钙在配方体系中有很好的悬浮性，有利于乳液完全包裹粉料从而增加墙面漆的防尘效果。重质碳酸钙是3000目的重质碳酸钙。滑石粉在配方体系中增加墙面漆的细腻度，从而改善手感度。煅烧高岭土是4000目的煅烧高岭土。纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料，在配方体系中主要的作用是增加墙面漆的除醛率和除醛的持久性。硅藻土在配方体系中的主要作用是利用硅藻土的功能特性来辅助纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料的除醛率和除醛的持久性。消泡剂为有机硅消泡剂，型号为DF-7015，由美仁化工有限公司销售。润湿剂的型号为FN211，由美仁化工有限公司销售。分散剂是由罗门哈斯生产的型号为KUAIYI的聚丙烯酸钠盐的快易分散剂。防冻剂是型号为BCD42A的由阿克苏公司生产的防冻剂。增稠剂为济南铭德化工有限公司生产的麦芽糖增稠剂。中和剂为硅酸钠，由佛山中发水玻璃厂生产，型号为ZF32-40A。防腐剂为山梨酸钾防腐剂，由郑州千硕食品添加剂有限公司生产。该矿物漆的制备方法，包括以下步骤：1选取中和剂、防腐剂和部分水，溶解后制成溶液a；2选取聚合物改性膨润土、增稠剂、有机硅乳液、纯丙乳液和部分水，分散均匀，得溶液b；3选取颜料、填料、消泡剂、润湿剂、分散剂、防冻剂和剩余的水，高速分散后研磨至细度≤50，得溶液c；4将溶液c加入溶液b中中速分散至混匀得混合液，然后将溶液a加入混合液中慢速分散均匀，即制得矿物漆。步骤1中部分水的用量为水总质量的0.01％。步骤2中部分水的用量大概是总水量的5％。步骤3中高速分散时转速为1200转分钟，分散时间为10min。步骤4中中速分散时转速为800转分钟，分散时间为20min。步骤4中慢速分散时转速为400转分钟，分散时间为12min。实施例3本实施例提供的矿物漆，由以下质量百分含量的组分组成：其中：聚合物改性膨润土是由锂蒙脱石提纯改性制成，购自南京海明斯新材料科技有限公司。在矿物漆中起到涂料的增稠防沉效果，以及提高涂料流动性来改善涂料的开罐外观效果。有机硅乳液是瓦克有机硅SILRESBS1306CN，由广东龙湖科技有限公司销售。纯丙乳液是由广东巴德富实业有限公司生产，其型号为RS-2205。颜料为钛白粉。填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝2.5、重质碳酸钙20、滑石粉2.5、煅烧高岭土8、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料3.5、硅藻土4。填料中超细硅酸铝在配方体系中配合其它粉料的悬浮性有很好的防沉降效果，在同等白色颜料中可以增加产品的白度和对比率，可以替代一部分的白色颜料降低生产成本。重质碳酸钙在配方体系中有很好的悬浮性，有利于乳液完全包裹粉料从而增加墙面漆的防尘效果。重质碳酸钙是3000目的重质碳酸钙。滑石粉在配方体系中增加墙面漆的细腻度，从而改善手感度。煅烧高岭土是4000目的煅烧高岭土。纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料，在配方体系中主要的作用是增加墙面漆的除醛率和除醛的持久性。硅藻土在配方体系中的主要作用是利用硅藻土的功能特性来辅助纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料的除醛率和除醛的持久性。消泡剂为有机硅消泡剂，型号为W-082，由美仁化工有限公司销售。润湿剂的型号为FA182，由美仁化工有限公司销售。分散剂是由罗门哈斯生产的型号为KUAIYI的聚丙烯酸钠盐的快易分散剂。防冻剂是型号为BCD42A的由阿克苏公司生产的防冻剂。增稠剂为济南铭德化工有限公司生产的麦芽糖增稠剂。中和剂为硅酸钠，由佛山中发水玻璃厂生产，型号为ZF32-40A。防腐剂为山梨酸钾防腐剂，由郑州千硕食品添加剂有限公司生产。该矿物漆的制备方法，包括以下步骤：1选取中和剂、防腐剂和部分水，溶解后制成溶液a；2选取聚合物改性膨润土、增稠剂、有机硅乳液、纯丙乳液和部分水，分散均匀，得溶液b；3选取颜料、填料、消泡剂、润湿剂、分散剂、防冻剂和剩余的水，高速分散后研磨至细度≤50，得溶液c；4将溶液c加入溶液b中中速分散至混匀得混合液，然后将溶液a加入混合液中慢速分散均匀，即制得矿物漆。步骤1中部分水的用量为水总质量的0.015％。步骤2中部分水的用量大概是总水量的8％。步骤3中高速分散时转速为1200转分钟，分散时间为10min。步骤4中中速分散时转速为800转分钟，分散时间为20min。步骤4中慢速分散时转速为400转分钟，分散时间为12min。将实施例1-3中的矿物漆，经检测中心检测，各项目、指标以及检测结果如下表1所示。表1本发明实施例1-3制备的矿物漆和涂膜的常规性能。从表1中可以看出，本发明实施例1-3中的矿物漆，各项指标好，符合产品质量要求。表2实施例1-3中制成的矿物漆涂料甲醛净化性能从表2中可以看出，本发明实施例1-3中的矿物漆，其甲醛净化率可以分别达到80.4％、83.8％和85.3％，甲醛净化效果的持久性可以分别达到90.2％、93.7％和91.6％，甲醛的去除效率高，且无VOC残留。本发明所列举的各组分，以及本发明各组分的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。上面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是上下具体实施例只用于对本发明作进一步的说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明作出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种矿物漆，其特征是由以下质量百分含量的组分组成：2.根据权利要求1所述的矿物漆，其特征是：所述的聚合物改性膨润土是由锂蒙脱石提纯改性制成。3.根据权利要求1所述的矿物漆，其特征是：所述的有机硅乳液是瓦克有机硅SILRESBS1306CN。4.根据权利要求1所述的矿物漆，其特征是：所述的纯丙乳液购自广东巴德富实业有限公司。5.根据权利要求1所述的矿物漆，其特征是：所述的颜料为钛白粉。6.根据权利要求1所述的矿物漆，其特征是：所述的填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝：2～3、重质碳酸钙：15～25、滑石粉：2～3、煅烧高岭土：5～10、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料2～5、硅藻土：3～5。7.根据权利要求6所述的矿物漆，其特征是：所述的填料由以下质量份配比的原料制成：超细硅酸铝：2.5、重质碳酸钙：20、滑石粉：2.5、煅烧高岭土：8、纳米二氧化钛白炭黑复合光催化材料3.5、硅藻土：4。8.根据权利要求1所述的矿物漆，其特征是：所述的消泡剂为有机硅消泡剂，型号为W-082或DF-7015；所述的润湿剂的型号为FA182或FN211；所述的分散剂是聚丙烯酸钠盐、聚羧酸铵盐和洛普科生产的型号为SN-DISPERSANT5029的分散剂中的一种或几种。9.根据权利要求1所述的矿物漆，其特征是：所述的防冻剂是型号为BCD42A的由阿克苏公司生产的防冻剂；所述的增稠剂为麦芽糖增稠剂和羟乙基纤维素；所述的中和剂为硅酸钠；所述的防腐剂为山梨酸钾防腐剂。10.权利要求1-9任一项所述的矿物漆的制备方法，包括以下步骤：1选取中和剂、防腐剂和部分水，溶解后制成溶液a；2选取聚合物改性膨润土、有机硅乳液、纯丙乳液、增稠剂和部分水，分散均匀，得溶液b；3选取颜料、填料、消泡剂、润湿剂、分散剂、防冻剂和剩余的水，高速分散后研磨至细度≤50，得溶液c；4将溶液c加入溶液b中中速分散至混匀得混合液，然后将溶液a加入混合液中慢速分散均匀，即制得矿物漆。

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