CN109206951A - 一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑装饰材料技术领域，尤其是一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆及其制备方法，解决了现有技术干粉涂料渗透性和抗裂性能不强，抗菌防霉差，使用寿命短的问题，所述环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，包括以下原料：白水泥、碳酸钙、改性绿豆淀粉、可再分散性乳胶粉、钛白粉、远红外陶瓷粉、硼酸锌、木质纤维、助剂。本发明制备的干粉乳胶漆粘结性强，形成涂层后强度高，性能稳定，具有优异的抗裂性、耐水性、阻燃性、耐老化性和防霉抗菌性，其不易变色，使用寿命长，可广泛应用于室内室外的墙面装饰。

Description

一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑装饰材料技术领域，尤其涉及一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆及其制备方法。

背景技术

乳胶漆又称为乳胶涂料，是有机涂料的一种，是以合成树脂为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而成。近年来，我国建筑涂料得到了迅速发展，产品研发也朝着水性化、高固含量、低VOC等方向发展。作为重要的水性涂料品种，乳胶漆由于使用方便、易于调色、耐水性好等特点，在涂料市场上，特别是家装市场占有绝对份额。但由于其是水性分散体系，水分含量高达30％以上，不便于包装、运输和存储，储存和使用液态乳胶漆需要用到大量塑料或铁制的储罐，这些储罐成本较高，浪费资源，污染环境。另外考虑到乳液易变质，必须添加防腐剂，考虑到乳液成膜、冬季防冻等因素，乳胶漆中一般会添加成膜助剂、乙二醇、氨水等添加剂，成为其VOC的主要来源，造成了环境污染。相对于水性乳胶漆，干粉乳胶漆具有生产方便、零VOC、便于包装运输等优点，逐渐得到了大家的重视。

中国专利号200610036625.9公开了一种环保型干粉涂料及其制备方法，该涂料在实际应用中存在渗透性和抗裂性能不强，即墙体产生细微裂纹时，涂层也会随之出现裂纹。不仅如此该涂料存在抗菌防霉差，使用寿命短等缺陷。。基于上述陈述，本发明提出了一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中干粉涂料渗透性和抗裂性能不强，抗菌防霉差，使用寿命短的问题，而提出的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆及其制备方法。

一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，包括以下重量份的原料：白水泥15～35份、碳酸钙15～35份、改性绿豆淀粉2～5份、可再分散性乳胶粉5～20份、钛白粉5～10份、远红外陶瓷粉3～8份、硼酸锌2～7份、木质纤维1～3份、助剂2～5份。

优选的，所述环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，包括以下重量份的原料：白水泥20～30份、碳酸钙20～30份、改性绿豆淀粉3～4份、可再分散性乳胶粉7～16份、钛白粉6～8份、远红外陶瓷粉4～7份、硼酸锌3～6份、木质纤维1.5～2.5份、助剂3～4份。

优选的，所述改性绿豆淀粉的制备方法如下：

S1、按质量比1:0.05～0.1:0.2～0.4:0.1～0.3，将硅酸钠、五倍子粉、羟丙基壳聚糖和纤维素醚共同加入到混合器中，于50～80℃下，搅拌混合均匀得复配剂；

S2、按质量比1:0.15～0.25:4～5，将绿豆淀粉、淀粉酶和去离子水共同加入到反应釜中，搅拌混合得混合物，调节PH值为6.3～7.5后，加入混合物总质量0.7～1.2倍的复配剂，于80～95℃的温度下，搅拌处理0.5～1h，过滤去杂后干燥即得改性绿豆淀粉。

优选的，所述改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉的质量比为1:2.5～4。

优选的，所述环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，包括以下重量份的原料：白水泥25份、碳酸钙25份、改性绿豆淀粉3.5份、可再分散性乳胶粉10.5份、钛白粉7份、远红外陶瓷粉5份、硼酸锌5份、木质纤维2份、助剂3.5份。

优选的，所述助剂为消泡剂、触变润湿剂、憎水剂和分散剂中的一种或任意几种组合物。

本发明还提出了一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆的制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：白水泥15～35份、碳酸钙15～35份、改性绿豆淀粉2～5份、可再分散性乳胶粉5～20份、钛白粉5～10份、远红外陶瓷粉3～8份、硼酸锌2～7份、木质纤维1～3份、助剂2～5份；

S2、将白水泥加入到研磨机中，边研磨边依次加入碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉和硼酸锌，充分研磨后得粒径为800～1200目的混合粉末；

S3、将改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉木质纤维共同加入到混合器中，加入改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉总量3.2～4倍的去离子水，以600～800r/min的转速搅拌混合8～15min后，加入混合粉末和助剂，继续搅拌混合0.5～1h后过滤去杂得混合浆料；

S4、将混合浆料经喷雾干燥即得环保型抗菌防霉干粉乳胶漆。

本发明提出的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，具有以下有益效果：

1、本发明将白水泥、碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉和硼酸锌研磨共混得混合粉末，然后将改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉加去离子水搅拌混合后加入混合粉末和助剂继续搅拌得混合浆料，最后将混合浆料喷雾干燥制成所需的干粉乳胶漆，本发明制备的干粉乳胶漆安全环保，零VOC，粘结性强，形成涂层后强度高，性能稳定，具有优异的抗裂性、耐水性、阻燃性、耐老化性和防霉抗菌性，其不易变色，使用寿命长，可广泛应用于室内室外的墙面装饰。

2、本发明设计合适的配比，将硅酸钠、五倍子粉、羟丙基壳聚糖和纤维素醚混合制成复配剂，利用硅酸钠的高分散性和高粘结性，使得复配剂能够有效的渗入绿豆淀粉分子介孔中，硬化后析出硅酸凝胶能堵塞绿豆淀粉的毛细孔通道，所得改性绿豆淀粉用于制备干粉乳胶漆，能够有效提高干粉乳胶漆的强度，改善干粉乳胶漆的耐水性、抗菌防霉性和流变性。

3、本发明采用改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉进行协效复配，在保证制得的干粉乳胶漆具有高粘结能力的同时，有效的降低了成本，本发明比单独用可再分散性乳胶粉制得到的同等性能干粉乳胶漆成本降低了18%；本发明利用复配物分子的高渗透性，能够浸透到墙体毛丝孔内部，进行提高干粉乳胶漆与墙面的附着力，附着力高达9.8MPa。

4、本发明配方科学、配比严谨，所用原料安全环保，成本低廉，所得干粉乳胶漆解决了现有技术中干粉涂料渗透性和抗裂性能不强，抗菌防霉差，使用寿命短的问题，其制备方法简单，制备条件温和，易于工业化生产，本发明制备的干粉乳胶漆按10:3～8的比例与水互混均匀即可辊涂、刮涂或喷涂于墙面，施工方便，可得广泛应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，包括以下重量份的原料：白水泥15份、碳酸钙15份、改性绿豆淀粉2份、可再分散性乳胶粉5份、钛白粉5份、远红外陶瓷粉3份、硼酸锌2份、木质纤维1份、助剂2份；

所述助剂为质量比为1:1:1的消泡剂、触变润湿剂和分散剂的组合物；

所述改姓绿豆淀粉的制备方法如下：

S1、按质量比1:0.05:0.2:0.1，将硅酸钠、五倍子粉、羟丙基壳聚糖和纤维素醚共同加入到混合器中，于50℃下，搅拌混合均匀得复配剂；

S2、按质量比1:0.15:4，将绿豆淀粉、淀粉酶和去离子水共同加入到反应釜中，搅拌混合得混合物，调节PH值为6.3后，加入混合物总质量0.7倍的复配剂，于80℃的温度下，搅拌处理0.5h，过滤去杂后干燥即得改性绿豆淀粉。

其制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：白水泥15份、碳酸钙15份、改性绿豆淀粉2份、可再分散性乳胶粉5份、钛白粉5份、远红外陶瓷粉3份、硼酸锌2份、木质纤维1份、助剂2份；

S2、将白水泥加入到研磨机中，边研磨边依次加入碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉和硼酸锌，充分研磨后得粒径为800目的混合粉末；

S3、将改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉木质纤维共同加入到混合器中，加入改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉总量3.2倍的去离子水，以600r/min的转速搅拌混合8min后，加入混合粉末和助剂，继续搅拌混合0.5h后过滤去杂得混合浆料；

S4、将混合浆料经喷雾干燥即得环保型抗菌防霉干粉乳胶漆。

采用实施例一制得的干粉乳胶漆粉状均匀无硬块，施工后漆膜外观正常，阻燃性UL-94V-0级；附着力达9.3MPa；吸水率为0.04%；抗菌率为99.8%；耐盐雾性（GB/T1771-1991）1000h无变化；耐碱性（B2015-WO6631）24h无异常；耐人工老化性（GB/T1865-1997）2100h不起泡、不开裂、不脱落。

实施例二

本发明提出的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，包括以下重量份的原料：白水泥25份、碳酸钙25份、改性绿豆淀粉3.5份、可再分散性乳胶粉10.5份、钛白粉7份、远红外陶瓷粉5份、硼酸锌5份、木质纤维2份、助剂3.5份；

所述助剂为质量比为1:1:1:1的消泡剂、触变润湿剂、憎水剂和分散剂的组合物；

所述改姓绿豆淀粉的制备方法如下：

S1、按质量比1:0.08:0.3:0.2，将硅酸钠、五倍子粉、羟丙基壳聚糖和纤维素醚共同加入到混合器中，于65℃下，搅拌混合均匀得复配剂；

S2、按质量比1:0.2:4.5，将绿豆淀粉、淀粉酶和去离子水共同加入到反应釜中，搅拌混合得混合物，调节PH值为6.8后，加入混合物总质量1倍的复配剂，于88℃的温度下，搅拌处理0.8h，过滤去杂后干燥即得改性绿豆淀粉。

其制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：白水泥25份、碳酸钙25份、改性绿豆淀粉3.5份、可再分散性乳胶粉10.5份、钛白粉7份、远红外陶瓷粉5份、硼酸锌5份、木质纤维2份、助剂3.5份；

S2、将白水泥加入到研磨机中，边研磨边依次加入碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉和硼酸锌，充分研磨后得粒径为1000目的混合粉末；

S3、将改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉木质纤维共同加入到混合器中，加入改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉总量3.6倍的去离子水，以700r/min的转速搅拌混合12min后，加入混合粉末和助剂，继续搅拌混合0.8h后过滤去杂得混合浆料；

S4、将混合浆料经喷雾干燥即得环保型抗菌防霉干粉乳胶漆。

采用实施例二制得的干粉乳胶漆粉状均匀无硬块，施工后漆膜外观正常，阻燃性UL-94V-0级；附着力达9.8MPa；吸水率为0.02%；抗菌率为100%；耐盐雾性（GB/T1771-1991）1000h无变化；耐碱性（B2015-WO6631）24h无异常；耐人工老化性（GB/T1865-1997）2100h不起泡、不开裂、不脱落。

实施例三

本发明提出的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，包括以下重量份的原料：白水泥35份、碳酸钙35份、改性绿豆淀粉5份、可再分散性乳胶粉20份、钛白粉10份、远红外陶瓷粉8份、硼酸锌7份、木质纤维3份、助剂5份；

所述助剂为质量比为1:1的消泡剂和分散剂的组合物；

所述改姓绿豆淀粉的制备方法如下：

S1、按质量比1:0.1:0.4:0.3，将硅酸钠、五倍子粉、羟丙基壳聚糖和纤维素醚共同加入到混合器中，于80℃下，搅拌混合均匀得复配剂；

S2、按质量比1:0.25:5，将绿豆淀粉、淀粉酶和去离子水共同加入到反应釜中，搅拌混合得混合物，调节PH值为7.5后，加入混合物总质量1.2倍的复配剂，于95℃的温度下，搅拌处理1h，过滤去杂后干燥即得改性绿豆淀粉。

其制备方法，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：白水泥35份、碳酸钙35份、改性绿豆淀粉5份、可再分散性乳胶粉20份、钛白粉10份、远红外陶瓷粉8份、硼酸锌7份、木质纤维3份、助剂5份；

S2、将白水泥加入到研磨机中，边研磨边依次加入碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉和硼酸锌，充分研磨后得粒径为1200目的混合粉末；

S3、将改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉木质纤维共同加入到混合器中，加入改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉总量4倍的去离子水，以800r/min的转速搅拌混合15min后，加入混合粉末和助剂，继续搅拌混合1h后过滤去杂得混合浆料；

S4、将混合浆料经喷雾干燥即得环保型抗菌防霉干粉乳胶漆。

采用实施例三制得的干粉乳胶漆粉状均匀无硬块，施工后漆膜外观正常，阻燃性UL-94V-0级；附着力达8.8MPa；吸水率为0.05%；抗菌率为99.5%；耐盐雾性（GB/T1771-1991）1000h无变化；耐碱性（B2015-WO6631）24h无异常；耐人工老化性（GB/T1865-1997）2100h不起泡、不开裂、不脱落。

对比例一：将改性绿豆淀粉替换为绿豆淀粉，其余同实施例一制备对比例一。

采用对比例一制得的干粉乳胶漆粉状均匀无硬块，施工后漆膜外观正常，阻燃性UL-94V-0级；附着力达6.4MPa；吸水率为0.35%；抗菌率为65.5%；耐盐雾性（GB/T1771-1991）700h无变化；耐碱性（B2015-WO6631）16h无异常；耐人工老化性（GB/T1865-1997）1600h不起泡、不开裂、不脱落。

对比例二：按如下方法制备对比例二，其中助剂和改性绿豆淀粉同实施例一；

S1、按以下重量份称取原料：白水泥15份、碳酸钙15份、改性绿豆淀粉2份、可再分散性乳胶粉5份、钛白粉5份、远红外陶瓷粉3份、硼酸锌2份、木质纤维1份、助剂2份；

S2、将改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉木质纤维共同加入到混合器中，加入改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉总量3.2倍的去离子水，以600r/min的转速搅拌混合8min后，加入白水泥、碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉、硼酸锌和助剂，继续搅拌混合0.5h后过滤去杂得混合浆料；

S3、将混合浆料经喷雾干燥即得环保型抗菌防霉干粉乳胶漆。

采用对比例二制得的干粉乳胶漆粉状均匀无硬块，施工后漆膜外观正常，阻燃性UL-94V-0级；附着力达7.3MPa；吸水率为0.14%；抗菌率为89.3%；耐盐雾性（GB/T1771-1991）900h无变化；耐碱性（B2015-WO6631）20h无异常；耐人工老化性（GB/T1865-19971800h不起泡、不开裂、不脱落。

由上述实施例和对比例可知：本发明实施例一～三中制备的干粉乳胶漆的综合性能远远优于对比例一和二中制备的干粉乳胶漆，由对比例一可知：对绿豆淀粉进行改性能够显著的提高干粉乳胶漆的耐水性、抗菌性、耐腐蚀性和耐老化性，增强其附着力；由对比例二可知：制备过程中，将白水泥、碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉和硼酸锌进行研磨处理，获得微粒径的混合粉末用于制备干粉乳胶漆，对其综合性能也有一定的提高。

按上述实施例一所述步骤，在原料总重量份不变及其他各原料用量不变的情况下，分别制备单独添加改性绿豆淀粉的干粉乳胶漆；单独添加可再分散性乳胶粉的干粉乳胶漆；以及共同添加改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉的干粉乳胶漆；然后分别测试上述干粉乳胶漆的耐水性能和抗菌性能，得出如下结果：

表：

由上表可知：

单独添加改性绿豆淀粉或可再分散性乳胶粉的干粉乳胶漆，其吸水率高，抗菌率低，耐水性和抗菌性差；

当复配添加改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉，且改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉质量比大于1:1或小于1:10时，所制得的干粉乳胶漆，其吸水率和抗菌率与单独添加改性绿豆淀粉或可再分散性乳胶粉的干粉乳胶漆相近，综合性能不理想；

当复配添加改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉，且改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉质量比为1:1～10时，所制备的干粉乳胶漆的吸水率和抗菌率得到了一定的提高，尤其在改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉质量比为1:2.5～4时，所制得的干粉乳胶漆其吸水率降至0.05%以下，抗菌率达到99.5%以上，耐水性能和抗菌性能获得了显著的提高，优选改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉质量比为1:3，所制得的干粉乳胶漆吸水率仅为0.02%，抗菌率为100%，耐水性能和抗菌性能优异，综合性能最佳。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，其特征在于，包括以下重量份的原料：白水泥15～35份、碳酸钙15～35份、改性绿豆淀粉2～5份、可再分散性乳胶粉5～20份、钛白粉5～10份、远红外陶瓷粉3～8份、硼酸锌2～7份、木质纤维1～3份、助剂2～5份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，其特征在于，包括以下重量份的原料：白水泥20～30份、碳酸钙20～30份、改性绿豆淀粉3～4份、可再分散性乳胶粉7～16份、钛白粉6～8份、远红外陶瓷粉4～7份、硼酸锌3～6份、木质纤维1.5～2.5份、助剂3～4份。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，其特征在于，所述改姓绿豆淀粉的制备方法如下：

S1、按质量比1:0.05～0.1:0.2～0.4:0.1～0.3，将硅酸钠、五倍子粉、羟丙基壳聚糖和纤维素醚共同加入到混合器中，于50～80℃下，搅拌混合均匀得复配剂；

S2、按质量比1:0.15～0.25:4～5，将绿豆淀粉、淀粉酶和去离子水共同加入到反应釜中，搅拌混合得混合物，调节PH值为6.3～7.5后，加入混合物总质量0.7～1.2倍的复配剂，于80～95℃的温度下，搅拌处理0.5～1h，过滤去杂后干燥即得改性绿豆淀粉。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，其特征在于，所述改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉的质量比为1:2.5～4。

5.根据权利要求1或2所述的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，其特征在于，包括以下重量份的原料：白水泥25份、碳酸钙25份、改性绿豆淀粉3.5份、可再分散性乳胶粉10.5份、钛白粉7份、远红外陶瓷粉5份、硼酸锌5份、木质纤维2份、助剂3.5份。

6.根据权利要求1或2所述的一种环保型抗菌防霉干粉乳胶漆，其特征在于，所述助剂为消泡剂、触变润湿剂、憎水剂和分散剂中的一种或任意几种组合物。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的环保型抗菌防霉干粉乳胶漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按以下重量份称取原料：白水泥15～35份、碳酸钙15～35份、改性绿豆淀粉2～5份、可再分散性乳胶粉5～20份、钛白粉5～10份、远红外陶瓷粉3～8份、硼酸锌2～7份、木质纤维1～3份、助剂2～5份；

S2、将白水泥加入到研磨机中，边研磨边依次加入碳酸钙、钛白粉、远红外陶瓷粉和硼酸锌，充分研磨后得粒径为800～1200目的混合粉末；

S3、将改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉木质纤维共同加入到混合器中，加入改性绿豆淀粉和可再分散性乳胶粉总量3.2～4倍的去离子水，以600～800r/min的转速搅拌混合8～15min后，加入混合粉末和助剂，继续搅拌混合0.5～1h后过滤去杂得混合浆料；

S4、将混合浆料经喷雾干燥即得环保型抗菌防霉干粉乳胶漆。