一種添加凹凸棒土的乾粉塗料及其製備方法與流程

2023-11-11 06:28:32

本發明涉及凹凸棒土
技術領域：
，具體涉及一種添加凹凸棒土的乾粉塗料及其製備方法。
背景技術：
：凹凸棒土是一種天然的膠體礦物,屬於矽酸鎂鋁水合物結晶,具有獨特的膠體性質,完全地水合的凹凸棒上能使液體增稠，而不溶脹，另外，凹凸棒土具有非常優良的鏈層狀結構，普通的凹凸棒土漿料就可以像油漆一樣在物體表面形成一層光滑細膩的塗層，具有油性光澤，因此該材料具有其他乾粉塗料所不具備的細膩性，又不產生普通乳膠或者油漆的汙染性。近年來,由於對這種天然的礦物進行深加工,賦予其懸浮增稠性能,成為一種環保型防沉劑,並且其價格相對低廉,凹凸棒石粘土可作為塗料的填充劑、流平劑、增稠劑和穩定劑，其性能好，成本低，與傳統的塗料相比較，具有多種優越性。但是現有市場上的凹凸棒土在塗料中的分散性較差，無法完全實現其懸浮增稠性能。技術實現要素：本發明的目的是提供一種添加凹凸棒土的乾粉塗料及其製備方法，具有優異的力學性能和防腐性能，與油漆、鋼鐵、混凝土等均有優良的附著力，以凹凸棒土作為主要原料，凹凸棒土具有很好的吸附能力和獨特的分散性，耐高溫，乾燥後收縮率小，使乾粉塗料懸浮性好不絮凝不沉澱。本發明提供了如下的技術方案：一種添加凹凸棒土的乾粉塗料，包括以下份計的原料：凹凸棒土200～300份、填料20～30份、增稠劑20～30份、檸檬酸鈉10～20份、色漿10～20份、紫外吸收劑5~10份、聚四氟乙烯粉末5~10份、氮化鋁粉2~8份、消泡劑2~4份、氨基矽油2~4份、六偏磷酸鈉1~3份、N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺1~3份和亞硫酸1~3份。優選地，包括以下份計的原料：凹凸棒土250份、填料25份、增稠劑25份、檸檬酸鈉15份、色漿15份、紫外吸收劑7份、聚四氟乙烯粉末7份、氮化鋁粉5份、消泡劑3份、氨基矽油3份、六偏磷酸鈉2份、N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺2份和亞硫酸2份。優選地，所述填料為重質碳酸鈣、納米活性碳酸鈣、高嶺土、滑石粉中的任一種。優選地，所述紫外吸收劑為水楊酸酯類、苯並三唑類、取代丙烯腈類或三嗪類中的任一種。優選地，所述消泡劑為有機矽氧烷、聚醚、高碳醇中的任一種。優選地，所述增稠劑為羥乙基纖維素或者羥丙基甲基纖維素。本發明還提供一種添加凹凸棒土的乾粉塗料的製備方法，包括如下步驟:步驟（1）、取凹凸棒土，向凹凸棒土中放入濃度為1~2mol/L的酸溶液中，水浴加熱至60~65℃，在600~900r/min轉速下攪拌3~4h，過濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘乾，粉碎，過100~180目篩，得凹凸棒土粉末；步驟（2）、向步驟（1）得到的凹凸棒土粉末中加入六偏磷酸鈉，混合均勻後加入總質量5~6倍的蒸餾水，繼續混合攪拌均勻，靜置5～10h後放入攪拌機進行機械攪拌，攪拌機轉速為400～500r/min，再靜置20~30min後分離上層懸濁液，重複4次，合併4次懸濁液得到凹凸棒土懸濁液；步驟（3）、將步驟（2）得到的凹凸棒土懸濁液進行離心處理，離心轉速為8000～9000r/min，離心完成後將沉澱物移入烘箱進行烘乾操作，烘箱溫度控制為120～125℃，再將烘乾後得到的固體進行研磨，過50~60目篩得到凹凸棒土顆粒；步驟（4）、取丙烯酸和步驟（3）中得到的凹凸棒土顆粒混合，超聲震蕩10～20min，再按照配比加入氨基矽油和N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺，混合均勻後得混合物料，向混合物料中加入2~4倍重量份的蒸餾水，在室溫下攪拌20～25min加熱，加熱溫度保持為30～35℃，加熱過程中加入亞硫酸，攪拌均勻後升溫至70～80℃時加入剩餘原料，繼續加熱並攪拌，加熱時間為20~30min，製得凹凸棒土水凝複合材料；步驟（5）、將步驟（4）得到的凹凸棒土水凝複合材料用清水洗滌並移入烘箱烘乾，烘箱溫度控制為90～100℃，烘乾時間40~60min，最後放入馬弗爐乾燥，將乾燥後的混合物進行研磨，得到所述添加凹凸棒土的乾粉塗料。優選地，所述步驟（1）中凹凸棒土和酸溶液的質量比為1：2~1：3。優選地，所述步驟（1）中的酸溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液或者硝酸溶液中的任一種。本發明的有益效果：以凹凸棒土為主要原料，具有優異的力學性能和防腐性能，同時具有較強的吸附性和防黴性，具體如下：（1）、對凹凸棒土原礦進行改性處理，由於凹凸棒土分散性強，流變性好，沉澱係數小，懸浮性好，應用於塗料中可以有效防止沉澱產生，提高塗料品質，改善塗料的抗老化、耐高溫、粘結強度等系性能，同時具有較強的吸附性和防黴性。（2）、本發明製作過程簡單快捷且不需昂貴設備，降低生產成本，具有較長的使用壽命，具有廣闊的工業化前景。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。實施例1一種添加凹凸棒土的乾粉塗料，包括以下份計的原料：凹凸棒土200份、填料20份、增稠劑20份、檸檬酸鈉10份、色漿10份、紫外吸收劑5份、聚四氟乙烯粉末5份、氮化鋁粉2份、消泡劑2份、氨基矽油2份、六偏磷酸鈉1份、N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺1份和亞硫酸1份。其中，所述填料為重質碳酸鈣，所述紫外吸收劑為水楊酸酯類。其中，所述消泡劑為有機矽氧烷，所述增稠劑為羥乙基纖維素。本實施例中還提供一種添加凹凸棒土的乾粉塗料的製備方法，包括如下步驟:步驟（1）、取凹凸棒土，向凹凸棒土中放入濃度為1mol/L的酸溶液中，水浴加熱至60℃，在600r/min轉速下攪拌3h，過濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘乾，粉碎，過100目篩，得凹凸棒土粉末；步驟（2）、向步驟（1）得到的凹凸棒土粉末中加入六偏磷酸鈉，混合均勻後加入總質量5倍的蒸餾水，繼續混合攪拌均勻，靜置5h後放入攪拌機進行機械攪拌，攪拌機轉速為400r/min，再靜置20min後分離上層懸濁液，重複4次，合併4次懸濁液得到凹凸棒土懸濁液；步驟（3）、將步驟（2）得到的凹凸棒土懸濁液進行離心處理，離心轉速為8000r/min，離心完成後將沉澱物移入烘箱進行烘乾操作，烘箱溫度控制為120℃，再將烘乾後得到的固體進行研磨，過50目篩得到凹凸棒土顆粒；步驟（4）、取丙烯酸和步驟（3）中得到的凹凸棒土顆粒混合，超聲震蕩10min，再按照配比加入氨基矽油和N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺，混合均勻後得混合物料，向混合物料中加入2倍重量份的蒸餾水，在室溫下攪拌20min加熱，加熱溫度保持為30℃，加熱過程中加入亞硫酸，攪拌均勻後升溫至70℃時加入剩餘原料，繼續加熱並攪拌，加熱時間為20min，製得凹凸棒土水凝複合材料；步驟（5）、將步驟（4）得到的凹凸棒土水凝複合材料用清水洗滌並移入烘箱烘乾，烘箱溫度控制為90℃，烘乾時間40min，最後放入馬弗爐乾燥，將乾燥後的混合物進行研磨，得到所述添加凹凸棒土的乾粉塗料。其中，所述步驟（1）中凹凸棒土和酸溶液的質量比為1：2。其中，所述步驟（1）中的酸溶液為硫酸溶液。實施例2一種添加凹凸棒土的乾粉塗料，包括以下份計的原料：凹凸棒土300份、填料30份、增稠劑30份、檸檬酸鈉20份、色漿20份、紫外吸收劑10份、聚四氟乙烯粉末10份、氮化鋁粉8份、消泡劑4份、氨基矽油4份、六偏磷酸鈉3份、N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺3份和亞硫酸3份。其中，所述填料為納米活性碳酸鈣，所述紫外吸收劑為苯並三唑類。其中，所述消泡劑為聚醚，所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素。本實施例中還提供一種添加凹凸棒土的乾粉塗料的製備方法，包括如下步驟:步驟（1）、取凹凸棒土，向凹凸棒土中放入濃度為2mol/L的酸溶液中，水浴加熱至65℃，在900r/min轉速下攪拌4h，過濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘乾，粉碎，過180目篩，得凹凸棒土粉末；步驟（2）、向步驟（1）得到的凹凸棒土粉末中加入六偏磷酸鈉，混合均勻後加入總質量6倍的蒸餾水，繼續混合攪拌均勻，靜置10h後放入攪拌機進行機械攪拌，攪拌機轉速為500r/min，再靜置30min後分離上層懸濁液，重複4次，合併4次懸濁液得到凹凸棒土懸濁液；步驟（3）、將步驟（2）得到的凹凸棒土懸濁液進行離心處理，離心轉速為9000r/min，離心完成後將沉澱物移入烘箱進行烘乾操作，烘箱溫度控制為125℃，再將烘乾後得到的固體進行研磨，過60目篩得到凹凸棒土顆粒；步驟（4）、取丙烯酸和步驟（3）中得到的凹凸棒土顆粒混合，超聲震蕩20min，再按照配比加入氨基矽油和N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺，混合均勻後得混合物料，向混合物料中加入4倍重量份的蒸餾水，在室溫下攪拌25min加熱，加熱溫度保持為35℃，加熱過程中加入亞硫酸，攪拌均勻後升溫至80℃時加入剩餘原料，繼續加熱並攪拌，加熱時間為30min，製得凹凸棒土水凝複合材料；步驟（5）、將步驟（4）得到的凹凸棒土水凝複合材料用清水洗滌並移入烘箱烘乾，烘箱溫度控制為100℃，烘乾時間60min，最後放入馬弗爐乾燥，將乾燥後的混合物進行研磨，得到所述添加凹凸棒土的乾粉塗料。其中，所述步驟（1）中凹凸棒土和酸溶液的質量比為1：3。其中，所述步驟（1）中的酸溶液為鹽酸溶液。實施例3一種添加凹凸棒土的乾粉塗料，包括以下份計的原料：凹凸棒土250份、填料25份、增稠劑25份、檸檬酸鈉15份、色漿15份、紫外吸收劑7份、聚四氟乙烯粉末7份、氮化鋁粉5份、消泡劑3份、氨基矽油3份、六偏磷酸鈉2份、N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺2份和亞硫酸2份。其中，所述填料為滑石粉，所述紫外吸收劑為取代丙烯腈類。其中，所述消泡劑為高碳醇，所述增稠劑為羥乙基纖維素。本實施例中還提供一種添加凹凸棒土的乾粉塗料的製備方法，包括如下步驟:步驟（1）、取凹凸棒土，向凹凸棒土中放入濃度為1.5mol/L的酸溶液中，水浴加熱至62℃，在750r/min轉速下攪拌3.5h，過濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，烘乾，粉碎，過140目篩，得凹凸棒土粉末；步驟（2）、向步驟（1）得到的凹凸棒土粉末中加入六偏磷酸鈉，混合均勻後加入總質量5倍的蒸餾水，繼續混合攪拌均勻，靜置7h後放入攪拌機進行機械攪拌，攪拌機轉速為450r/min，再靜置25min後分離上層懸濁液，重複4次，合併4次懸濁液得到凹凸棒土懸濁液；步驟（3）、將步驟（2）得到的凹凸棒土懸濁液進行離心處理，離心轉速為8500r/min，離心完成後將沉澱物移入烘箱進行烘乾操作，烘箱溫度控制為122℃，再將烘乾後得到的固體進行研磨，過55目篩得到凹凸棒土顆粒；步驟（4）、取丙烯酸和步驟（3）中得到的凹凸棒土顆粒混合，超聲震蕩15min，再按照配比加入氨基矽油和N、N′－亞甲基雙丙烯醯胺，混合均勻後得混合物料，向混合物料中加入3倍重量份的蒸餾水，在室溫下攪拌22min加熱，加熱溫度保持為32℃，加熱過程中加入亞硫酸，攪拌均勻後升溫至75℃時加入剩餘原料，繼續加熱並攪拌，加熱時間為25min，製得凹凸棒土水凝複合材料；步驟（5）、將步驟（4）得到的凹凸棒土水凝複合材料用清水洗滌並移入烘箱烘乾，烘箱溫度控制為95℃，烘乾時間50min，最後放入馬弗爐乾燥，將乾燥後的混合物進行研磨，得到所述添加凹凸棒土的乾粉塗料。其中，所述步驟（1）中凹凸棒土和酸溶液的質量比為1：1。其中，所述步驟（1）中的酸溶液為硝酸溶液。實施例4分別取實施例1~3製得的乾粉塗料，加入適量的水，用電動攪拌機攪拌20~30min，然後用刮板塗覆在內牆上進行塗膜測試，測試結如下表1所示：表1項目實施例1實施例2實施例3行業指標拉伸強度（MPa）66.36.21.9抗折強度（MPa）3.43.63.52.5抗壓強度（MPa）182019.210粘結強度（MPa）1.72.21.81.5初凝結時間（Min）30252750終凝結時間（h）14121324由上表分析可知，採用本發明的原料配比值得的乾粉塗料的各項性能指標均高於行業指標。參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp