植物生態(tài)內(nèi)墻涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種植物生態(tài)內(nèi)墻涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，人們對居住環(huán)境和住宅裝修材料的環(huán)保性要求越來越 高，所W開發(fā)綠色植物生態(tài)涂料，環(huán)境友好型涂料，是環(huán)境保護(hù)的迫切需要，也是適應(yīng)市場 的需求。目前我國內(nèi)墻裝飾涂料是W水性合成樹脂乳液內(nèi)墻涂料為主體，它占整個內(nèi)墻涂 料市場的98%W上。水性合成樹脂乳液內(nèi)墻涂料，是W水為分散介質(zhì)，不含揮發(fā)性有機(jī)溶 劑，是目前相對環(huán)保的一種內(nèi)墻涂料（和油性漆相比較而言）。但是水性合成樹脂乳液內(nèi)墻 涂料，它是W石油產(chǎn)品為原料，不是W大自然植物提取物為原料，并且在制造涂料過程中添 加了大量的化學(xué)助劑。在涂料干燥成膜的過程中有大量的有機(jī)物揮發(fā)到空氣當(dāng)中（簡稱： TV0C)給室內(nèi)空氣造成嚴(yán)重的污染，損害人體健康。而且水性合成樹脂乳液屬有機(jī)涂料，在 長期的使用過程中，有機(jī)成膜物表面老化在不斷揮發(fā)有機(jī)物到室內(nèi)空氣中，不利于人體健 康。所W說水性合成樹脂乳液涂料只是相對的環(huán)保涂料，而不是綠色生態(tài)無毒涂料。
[0003] ZL2011102185348生物質(zhì)內(nèi)墻面漆是采用植物淀粉與合成樹脂乳液為成膜物質(zhì)， 加入多種化學(xué)助劑而成的一種綠色環(huán)保型內(nèi)墻涂料。由于成膜物含合成樹脂，并不能完全 生物降解，并不是真正意義上的環(huán)境友好型涂料。因此還需要開發(fā)出新的不含有機(jī)揮發(fā)物 (V0C)且可生物降解的環(huán)境友好型涂料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中沒有可完全生物降解的水性內(nèi)墻涂料的技術(shù)問題，目的在 于提供一種可完全生物降解的真正意義上的環(huán)境友好的植物生態(tài)內(nèi)墻涂料。 陽〇化]本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備所述植物生態(tài)內(nèi)墻涂料的方法。
[0006] 本發(fā)明的植物生態(tài)內(nèi)墻涂料包括二氧化鐵（鐵白粉）作為填料、棚砂作為交聯(lián)劑、 植物淀粉作為粘結(jié)劑、溶膠作為粘結(jié)劑改性劑、氧化劑和水。在涂料配制過程中，還可添加 填充料、分散劑和/或消泡劑使得涂料配制更加均勻并提高涂料性能。還可加入功能性添 加料，比如空氣凈化劑、抗菌殺菌劑、涂膜防水劑W及防腐殺菌劑。
[0007] 配制所述植物生態(tài)內(nèi)墻涂料的原料的用量為：W二氧化鐵10重量份為基準(zhǔn)，棚砂 0. 03~0.2重量份、氧化劑1.0~2.0重量份、植物淀粉2.2~2.8重量份、溶膠1~8重 量份和水15~30重量份。
[0008] 各原料的用量可進(jìn)一步優(yōu)化為：二氧化鐵10重量份、棚砂0.05~0.1重量份、氧 化劑1. 3~1. 6重量份、植物淀粉2. 4~2. 5重量份、溶膠2~5重量份和水20~26重量 份。還可加入分散劑0. 25~0. 4重量份、消泡劑0. 075~0. 1重量份、填充料4重量份、空 氣凈化劑3重量份、抗菌殺菌劑0.1~0.25重量份、涂膜防水劑0.25~1.25重量份和/ 或防腐殺菌劑0. 075~0. 1重量份。
[0009] 本發(fā)明的一較佳實施例中，各原料用量為：二氧化鐵10重量份、棚砂0. 05~0. 1 重量份、氧化劑1. 3~1. 6重量份、植物淀粉2. 4~2. 5重量份、溶膠2~3重量份和水23~ 26重量份、分散劑0. 25~0. 35重量份、消泡劑0. 075~0. 1重量份、填充料4重量份、空氣 凈化劑3重量份、抗菌殺菌劑0. 1~0. 15重量份、涂膜防水劑0. 25~0. 6重量份和/或防 腐殺菌劑0. 075~0. 1重量份，制備的涂料適合用作第一道涂刷用的底料。
[0010] 本發(fā)明的另一較佳實施例中，各原料用量為：二氧化鐵10重量份、棚砂0. 05~ 0. 1重量份、氧化劑1. 3~1. 6重量份、植物淀粉2. 4~2. 5重量份、溶膠4~5重量份和 水20~23重量份、分散劑0. 35~0. 4重量份、消泡劑0. 075~0. 1重量份、填充料4重量 份、空氣凈化劑3重量份、抗菌殺菌劑0. 15~0. 25重量份、涂膜防水劑0. 8~1. 25重量份 和/或防腐殺菌劑0. 075~0. 1重量份，其中相比與所述適合用作第一道涂刷用的底料的 原料添加有較多的溶膠、涂膜防水劑和抗菌殺菌劑，W此提高涂膜的粘結(jié)力、耐水性W及抗 菌殺菌效果，制備的涂料更適合用作內(nèi)墻涂刷第二道涂刷用的面料。
[0011] 所述植物淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、大米淀粉、木馨淀粉和/或馬鈴 馨淀粉，優(yōu)選玉米淀粉。
[0012] 所述溶膠選自娃溶膠、鐘水玻璃、鋼水玻璃、裡水玻璃和有機(jī)娃樹脂，優(yōu)選娃溶 膠。娃溶膠具有W下優(yōu)點(diǎn)：1)是一種高活性吸附材料，粒徑處于納米級（5-40nm)，可通過 毛細(xì)管作用滲入到混凝±基層內(nèi)部形成錯固作用并與混凝±基層中的化(0H) 2作用生成 化Si化，使涂料具有較強(qiáng)的粘結(jié)力；2)娃溶膠中化0H含量低，涂膜具有較好的耐水性，一旦 成膜后就具有水不溶性；3)無毒無味，不含V0C。
[0013] 所述填料二氧化鐵為金紅石型二氧化鐵和/或銳鐵型二氧化鐵。
[0014] 所述氧化劑為30 %化0H溶液和/或雙氧水，優(yōu)選30 %化0H溶液和雙氧水，W二氧 化鐵10重量份為基準(zhǔn)，30%化0H溶液為1. 3~1. 5重量份，雙氧水0. 075~0. 1重量份。
[0015] 所述填充料為般燒高嶺±和/或超細(xì)滑石粉。
[0016] 所述分散劑為六偏憐酸鋼。
[0017] 所述消泡劑為憐酸Ξ下醋。
[0018] 所述空氣凈化劑選自超微娃藻±、活性白±、活性陶±和活性碳酸巧，優(yōu)選超微娃 藻±。超微娃藻±是由無定型Si〇2組成，經(jīng)過活性技術(shù)處理工藝后，有較高的活性，顆粒松 軟，多孔狀，孔隙度90%左右，具有極強(qiáng)的吸附能力，且能分解空氣中的有害物質(zhì)，從而具有 桂味除醒，凈化空氣的功效。
[0019] 所述抗菌殺菌劑選自金紅石型納米二氧化鐵、銳鐵型納米二氧化鐵、納米二氧化 娃和納米氧化鋒，優(yōu)選5~20nm銳鐵型納米二氧化鐵。5~20nm銳鐵型納米二氧化鐵具有 W下優(yōu)點(diǎn)：1)表面活性大，吸附能力強(qiáng)，還具有氧化還原能力，能使硫化物或氨之類的氮化 物分解，具有凈化空氣、除臭和殺菌功效；2)光吸收性好，具有吸收紫外線能力強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn) 定性好，可吸收光并進(jìn)行光催作用，具有較強(qiáng)的殺菌功能；3)比表面積大，遮蓋力強(qiáng)，易分 散，懸浮性好，膽存性及開罐效果極佳。
[0020] 所述涂膜防水劑選自有機(jī)娃防水劑、無機(jī)鹽、液體蠟、硬脂酸巧和/或硬脂酸鋒， 優(yōu)選有機(jī)娃防水劑。有機(jī)娃防水劑是一種含硅氧烷的高效能防水劑，在涂料水性揮發(fā)干燥 過程中，硅氧烷與空氣中的二氧化碳作用，在植物膠顆粒及礦物粉體顆粒表面形成高分子 網(wǎng)狀的娃樹脂膜，起到良好的防水拒水作用。而且具有活性高，無毒，不揮發(fā)，不含V0C等特 點(diǎn)。
[0021] 所述防腐殺菌劑為苯甲酸鋼。
[0022] 制備本發(fā)明的植物生態(tài)內(nèi)墻涂料的方法包括W下步驟：
[0023] a.在第一速率攬拌下，將分散劑完全溶解于水中得分散劑溶液；
[0024] b.加入抗菌殺菌劑，在第二速率下進(jìn)行攬拌分散；
[0025] C.加入占消泡劑用量45~55%的消泡劑；
[00%]d.在第Ξ速率攬拌下，依次加入二氧化鐵填料、空氣凈化劑、填充料、植物淀粉粘 結(jié)劑，調(diào)至高于第Ξ速率的第四速率下繼續(xù)攬拌分散；
[0027] e.加入氧化劑，糊化增稠后調(diào)至高于第四速率的第五速率下繼續(xù)攬拌；
[0028] f.攬拌下緩慢加入棚砂：水的質(zhì)量比為1 :4~5的棚砂液進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)；
[0029] g.調(diào)至第四速率攬拌下，依次加入溶膠粘結(jié)劑改性劑和涂膜防水劑混合反應(yīng)；
[0030] h.依次加入防腐殺菌劑和剩余的消泡劑混合均勻；
[0031] i.導(dǎo)入磨砂機(jī)中分散研磨，得到權(quán)利要求1~8任一項所述的植物生態(tài)內(nèi)墻涂料。
[0032] 本發(fā)明的一較佳實施例中，所述方法可具體為：
[0033] a.在300~40化pm攬拌下，將六偏憐酸鋼分散劑完全溶解于水中；
[0034] b.加入抗菌殺菌齊IJ，在2000~2200巧m攬拌下進(jìn)行攬拌分散10~15min;
[0035] C.加入占消泡劑用量50%的消泡劑；
[0036] d.在400~60化pm攬拌下，依次加入二氧化鐵填料、空氣凈化劑、填充料、植物淀 粉粘結(jié)劑，調(diào)至600~80化pm下繼續(xù)攬拌分散10~15min;
[0037] e.依次加入30 %的化OH溶液和雙氧水氧化劑，糊化增稠后調(diào)至1000~1200巧m 下繼續(xù)攬拌40~60min;
[003引 f.攬拌下緩慢加入棚砂：水的質(zhì)量比為1:4~5的棚砂液進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)15~ 20min;
[0039] g.調(diào)至600~SOOrpm攬拌下，依次加入溶膠粘結(jié)劑改性劑和涂膜防水劑纔合反應(yīng) 15 ~20min;
[0040] h.依次加入防腐殺菌劑和剩余的消泡劑混合均勻；
[0041 ]i.倒入磨砂機(jī)中分散研磨，研磨流量為30~60min/噸優(yōu)選40min/噸，得到權(quán)利 要求1~8任一項所述的植物生態(tài)內(nèi)墻涂料。
[0042] 本發(fā)明積極進(jìn)步效果在于：
[0043] 1)本發(fā)明由于使用植物淀粉作為粘結(jié)劑，淀粉通過氧化、糊化工藝轉(zhuǎn)化成植物淀 粉膠作為涂料成膜物，不含有任何化學(xué)合成樹脂乳液，其最大優(yōu)點(diǎn)是水性環(huán)保、無毒無味、 不含V0C，屬碳水化合物，可完全生物降解，是真正意義上的生態(tài)環(huán)保內(nèi)墻涂料。
[0044] 但是W植物淀粉作為粘結(jié)劑而不作改性時往往存在涂膜粘結(jié)力差、涂膜強(qiáng)度低、 水可溶解、不防水、易霉變等缺點(diǎn)，本發(fā)明通過W下方案可有效解決運(yùn)些問題。
[0045] 2)本發(fā)明選用娃溶膠作為植物生態(tài)內(nèi)墻涂料的植物淀粉粘結(jié)劑改性劑。由于娃溶 膠是一種高活性吸附材料、無毒無味、不含V0C的游離單體，粒徑處于納米級，為5-40nm，可 通過毛細(xì)管作用滲入到混凝±基層內(nèi)部形成錯固作用并與混凝±基層中的化(0H) 2作用生 成CaSi〇3,可W提高植物淀粉作為粘結(jié)劑所帶來的粘結(jié)力低下的技術(shù)問題，使的本發(fā)明的 植物生態(tài)內(nèi)墻涂料具有較強(qiáng)的粘結(jié)力。
[0046] 娃溶膠中化0H含量低，涂膜具有較好的耐水性，娃溶膠的特性是一旦成膜后就具 有水不溶性。所w娃溶膠和植物淀粉聚合混溶能硬化成膜。運(yùn)種涂膜保持了無機(jī)涂膜的硬 度，又具有有機(jī)涂膜的柔性，兼具了無機(jī)涂料和有機(jī)涂料的優(yōu)點(diǎn)，又不影響植物涂料涂膜的 生物降解性。
[0047] 3)本發(fā)明W超微娃藻±作為空氣凈化劑，W納米二氧化鐵作為抗菌殺菌劑，兩種 功能性添加料具有協(xié)同作用，凈化空氣、除臭殺菌的功效更佳。
[0048] 4)本發(fā)明采用W有機(jī)娃防水劑為涂膜防水改性劑，使所述植物生態(tài)內(nèi)墻涂料涂膜 具有防水、防霉和抗污自潔的功效，而且可保持涂層的透氣性。改變了植物淀粉涂料不防水 的