一種環保塗料及其製備方法
2023-09-20 16:56:55 2
專利名稱：一種環保塗料及其製備方法
一種環保塗料及其製備方法所屬領域本發明涉及一種牆體塗料及其製備方法，特別是一種 無公害環保塗料及其製備方法。
背景技術：
鑑於傳統的塗料對環境和人體健康巨大的負面影響，近些年各種環保塗料新產品的研究倍受關注，環保塗料也成為塗料製造業發展的熱點方向之一。環保塗料一般分為高固體分塗料、水基型塗料和粉塵塗料。高固體分塗料是通過提高塗料中固體分含量來減少有機溶齊U，或利用其它非揮發性有機化合物(以下簡稱voc)的有機溶劑如丙 酮等最終達到減少voc的目的，但是操作複雜，且須嚴格控制以防有機溶劑揮發引起火災和爆炸；水基型塗料以水為分散介質，生產能耗大，運輸儲藏不便；粉塵塗料是粉末狀物質，為95%以上固體含量，不含有機溶劑，但是粉塵容易造成空氣汙染，發生爆炸引起火災。結合水基型塗料和粉塵塗料的優點製備新型塗料是塗料今後發展的方向。郭斌等人在《西北輕工業學院學報》發表的"新型環保型建築塗料的 製備"中提出以無機矽膠為主，有機高分子乳液為輔，進行乳液共混，得 到一種兼備無機塗料和有機塗料特性的新型建築外牆塗料，其共混塗料制 作過程如下(1)、將20%_30%的水、消泡劑加入混合罐，開動攪拌，再 加入10%-15%的顏料鈦白粉(金紅石型)和其它填料和分散劑，充分攪拌 30min，再通過砂磨機進行研磨至一定細度，倒入調漆罐中。(2)、將 28%-37%的矽溶膠和22%-13%的苯丙乳液混合均勻，加入調漆罐中。(3)、 將(1)和(2)進行混合，加其餘助劑，充分攪拌均勻後過濾，即為成品。 具體工藝流程為(1)矽溶膠、乳液、助劑一"^基料配製；(2)顏料、 填料、分散劑一"^分散；(3)將(1)和(2)混合一~^調漆一"^過濾 一~^成品。成品具有優良的抗黴變性、耐水耐鹼性及耐候性，但是在製備 過程中需要考慮有機高分子與矽溶膠的比例，控制固定的pH值，操作煩瑣，而且高分子乳液在攪拌和施塗中會產生氣泡，流平性欠佳，且水基塗 料不利於運輸儲藏。劉品華等人在《新型建築材料》發表的"有機無機複合微乳膠囊內牆 塗料的開發研究"中提出了將塗料製成微膠囊的形式來解決有機無機複合塗料的流平性問題。以聚乙烯醇(PVA)為基料，針對Ca(0H)2能被脂肪酸、 AES (陰離子表面活性劑)和OP—IO (乳化劑)作用，採用液態介質熔化分 散有機無機複合技術，製得複合微乳膠囊。有機無機複合微乳膠囊內牆塗 料的生產工藝流程為氧化鈣消化一有機無機微孔膠囊的製備一(顏料磨細 加入)分散處理一(加入PVA)攪拌均勻一(加入消泡劑)低速攪拌一過 濾一成品。所製得的塗料施工方面，可滾塗、刷塗、噴塗，流平性好，無 VOC、甲醛、重金屬離子，具有環保特點，但是該塗料有一個後期成膜的 過程，主要是氫氧化鈣的碳化硬化，通過吸收空氣中的C02生成碳酸鈣晶體 或是互相共生相粘結而形成緊密塗膜組織結構，阻礙了C02向內層的滲透， 因此後期成膜過程極其緩慢，大約需要60天以上的時間才能轉化完全和成 膜固化完全。固化時間過長，使用受到限制。
發明內容
本發明的目的是以魔芋葡甘聚糖(以下簡稱KGM)為主 要原料，結合水基型塗料和粉塵塗料的優點，製備無毒且性能良好的環保 塗料。本發明的一種環保塗料的製備方法包括載體製備、微膠囊製備和 環保塗料製備。具體包括以下步驟(1) 載體製備先將NaOH加入水中，使pH值為10 10.5;按原料 與水的重量百分比為KGM 1% 2%、卡拉膠0. 5% 1%、大豆分離蛋白0. 5% 1%、蔗糖酯0.2%，邊攪拌邊加入KGM、卡拉膠、大豆分離蛋白和蔗糖酯，攪拌均勻後製得塗料載體；(2) 微膠囊製備先將NaOH加入水中，使pH值為10 10.5;邊攪 拌邊加入KGM和卡拉膠，再加入天然色素，攪拌均勻後噴霧乾燥，得微膠 囊；所述KGM和卡拉膠的添加量，按KGM與水的重量百分比為1% 1.5°/。 加入KGM，按卡拉膠與KGM的重量比為5 6:1 2加入卡拉膠；所述天然 色素的添加量為KGM重量的3% 4%;(3)環保塗料製備將步驟(1)和(2)所得的塗料載體和微膠囊 按重量比為1:1混合攪拌均勻，即為環保塗料。利用本發明的方法製得的塗料具有良好的拉伸性和附著性，最重要 的是由於所有的原料均來自天然提取物或產物，因此與化學塗料相比，具有無毒、對人體健康危害小的特點。由於KGM的分子量為幾十萬至上百萬，是生物活性大分子，具有高分子化合物的共性，能吸水、保水、成膜等。它的膨脹係數大(S0 100倍)，粘性強(8 20帕秒)，可作為良好的牆體 塗料，成膜後具有良好的機械強度和拉伸性。通過它與卡拉膠及大豆蛋白 復配能形成無毒、高效且拉伸性能好的塗料載體。以KGM+卡拉膠作為微 膠囊的壁材，將天然無毒顏料進行包覆，形成粒徑為1 10um的微膠囊， 壓迫微膠囊，致使顏色均勻穩定塗布。並且由於KGM、卡拉膠及大豆蛋白 經研究表明均為無毒可食性材料，由此可製作出安全無毒的環保牆體塗 料。具體實施例 為了充分公開本發明的一種環保塗料及其製備方法， 以下結合實施例加以說明。實施例一 一種環保塗料的製備方法，包括以下步驟① 塗料載體製備先將NaOH加入100公斤的水中，使pH值為10. 5; 再邊攪拌邊加入KGM1.5公斤、卡拉膠0.5公斤、大豆分離蛋白0.5公斤 和蔗糖酯0.2公斤，攪拌均勻；② 微膠囊製備先將NaOH加入100公斤的水中，使pH值為10. 5;再 邊攪拌邊加入KGM1.5公斤，再加入卡拉膠3公斤，攪拌30min，然後添 加色素辣椒紅0.6公斤，攪拌均勻後，噴霧乾燥；③ 環保塗料製備:按照每100公斤的微膠囊與100公斤的塗料載體混 合方法，將二者攪拌均勻即可。如需不同顏色的塗料，可採用不同顏色的 天然色素。運用此方法製得的環保塗料，具有無毒、環保且高效的優點。同時塗 料載體和微膠囊可以分別運輸貯藏，使用時再按比例混合，操作方便。此 外，由於KGM對pH值的變化反應敏感，將有可能用於需要檢測pH值的場合使用，可廣泛應用於牆體裝飾。
權利要求
1、一種環保塗料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)載體製備先將NaOH加入水中，使pH值為10～10.5；按原料與水的重量百分比為KGM 1％～2％、卡拉膠0.5％～1％、大豆分離蛋白0.5％～1％、蔗糖酯0.2％，邊攪拌邊加入KGM、卡拉膠、大豆分離蛋白和蔗糖酯，攪拌均勻後製得塗料載體；(2)微膠囊製備先將NaOH加入水中，使pH值為10～10.5；邊攪拌邊加入KGM和卡拉膠，再加入天然色素，攪拌均勻後噴霧乾燥，得微膠囊；所述KGM和卡拉膠的添加量，按KGM與水的重量百分比為1％～1.5％加入KGM，按卡拉膠與KGM的重量比為5～6∶1～2加入卡拉膠；所述天然色素的添加量為KGM重量的3％～4％；(3)環保塗料製備將步驟(1)和(2)所得的塗料載體和微膠囊按重量比為1∶1混合攪拌均勻，即為環保塗料。
2、 由權利要求1的方法製備的環保塗料。
全文摘要
一種環保塗料以魔芋葡甘聚糖、卡拉膠、大豆分離蛋白、蔗糖酯、天然色素和水為主要原料，其製備方法包括載體製備、微膠囊製備和環保塗料製備。由於魔芋葡甘聚糖的分子量為幾十萬至上百萬，是生物活性大分子，具有高分子化合物的共性，能吸水、保水、成膜等。它的膨脹係數大，粘性強，可作為良好的牆體塗料，成膜後具有良好的機械強度和拉伸性。通過它與卡拉膠及大豆蛋白復配能形成無毒、高效且拉伸性能好的塗料載體。以魔芋葡甘聚糖+卡拉膠作為微膠囊的壁材，將天然無毒顏料進行包覆，形成粒徑為1～10μm的微膠囊，壓迫微膠囊，致使顏色均勻穩定塗布。
文檔編號C09D105/00GK101235238SQ200810070500
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月21日 優先權日2008年1月21日
發明者盧曉黎, 傑 龐, 溫成榮, 謝建華, 陳紹軍, 陳青青 申請人:福建農林大學