專利名稱：水性乳膠漆涂料復合助劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無毒、環保水性乳膠漆涂料復合助劑，特別是含有新型增強劑、流平劑、防沉劑等涂料助劑的復合助劑。
與溶劑型涂料不同，水性涂料以水作為溶劑，無毒無污染，無火災危險，應用范圍廣，是極有發展前途的涂料品種之一。
水性涂料包括水溶性涂料和乳膠漆，在現有技術中，水性涂料特別是乳膠漆一般是通過樹脂，多為共聚樹脂或混合樹脂，以微細的樹脂粒子團分散在水中成為乳液而成，主要由連續相--水、分散相--樹脂和乳化劑組成；各種合成乳液加入顏料、保護膠體、增塑劑、潤濕劑、防凍劑、消泡劑、防霉劑等輔助材料后，經研磨或分散處理即得到乳膠漆。
對現有技術的改進，主要側重于開發新型樹脂，特別是共聚樹脂以提高涂料的質量，適應不同的用途。如CN1155566中公開了一種水性、儲存穩定的可交聯的聚合物組合物，該組合物中含有某些含羰基官能團的丙烯酸聚合物組份和水性分散體，具有至少兩個羰基活性氮基團的含氮化合物和助溶劑、顏料、填料、分散劑、潤濕劑、消泡劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、生物殺傷劑以及穩定劑組成。CN1082573公開了一種水性仿釉涂料，包括70％-93.8％的水乳成膜物，5-20％顏料，0.1-1.0％分散劑，1-8％成膜助劑，0.1-0.5％防霉劑，0-0.5％的消泡劑，試用于建筑內外墻裝飾。CN1125748公開了一種氯丁膠防水涂料，以80-94％重量百分比氯丁橡膠和6-20％聚乙烯醇共混而得的穩定絮凝體為基料，加入填料、表面活性劑、防霉劑以及適量的水得到防水涂料。還有很多專利涉及功能性涂料，如CN1114970公開了固態條狀水性多彩涂料及其生產工藝。CN1134442公開了一種水性仿壁紙幻影涂料。
事實上，目前多數涂料制造商采用現有工藝和現有樹脂或樹脂組合物制備水性涂料，因此，如何在現有技術的基礎上，不改變樹脂或樹脂組合物的成分，通過添加復合助劑的方法提高涂料的質量和綜合性能，降低成本、延長儲存期，是水性涂料亟待解決的問題。
本發明的目的在于提供一種水性涂料的增強劑，它即可以提高漆膜的強度，又能夠促進原料樹脂和填料的分散性。
本發明的另一個目的在于提供一種水性涂料的新型流平劑，可以提高水性涂料的流平性，使漆膜沒有刷痕。
本發明的再一目的在于提供一種新型防沉淀劑，可以提高涂料的穩定性。
本發明的又一目的在于提供一種具有優異的綜合性能的新型水性乳膠漆涂料復合助劑，在現有制造水性涂料的樹脂或樹脂組合物中，加入該復合助劑，可以簡化涂料的制造工藝，提高涂料的質量。
本發明的又一目的在于提供一種具有優異的綜合性能的新型水性涂料復合助劑的制備方法。
本發明的又一目的在于提供一種使用復合助劑制備乳膠涂料的方法。
為了完成上述任務，本發明采用的技術方案為1.增強劑在復合助劑中加入三乙醇胺改性氯丁烯作為增強劑，制備增強劑所用原料的配方如下氯丁烯溶液(濃度4％-10％)87-93wt％氯化銨 0.4-0.6wt％過氧化氫3-6wt％三乙醇胺3.5-7wt％制備過程如下將氯丁烯溶液(濃度4％-10％)放入反應釜，加熱至50-70℃，攪拌下加入氯化銨，反應10-30min，加入1/3的三乙醇胺和過氧化氫，反應20-40min，再加入剩余的三乙醇胺反應20-40min。
反應產物為氯丁烯與三乙醇胺形成的鹽以及氯丁烯的氧化物，是一種即含有季銨鹽，又含有羥基的高分子化合物，由于其分子結構的不對稱性和不同的極性，即可以提高漆膜的強度，又可以改善乳液的穩定性；另外由于分子結構的規整性被破壞，結晶性差，得到的水溶液在-20℃不結冰，可以顯著提高涂料的防凍性能。
2.流平劑流平劑為辛基芬聚氧乙烯醚與羥乙基纖維素的混合物，組成如下辛基芬聚氧乙烯醚4-6％羥乙基纖維素2-3％水 91-94％3.防沉淀劑防沉淀劑主要由蒙脫石粉、十八烷和氟硅酸鈉組成，組成如下蒙脫石粉92-96％
十八烷2-5％氟硅酸鈉 1-3％4.消泡劑消泡劑主要是硅酯、磷酸三丁酯以及醚丁酯，醚丁酯是50％壬基酚聚氧乙烯基醚和50％C12烷醇的反應物或混合物，組成如下硅酯 0.1-0.3％磷酸三丁酯15-25％醚丁酯2-5％水73-80％5.成膜助劑成膜助劑是一縮乙二醇丁醚與鄰苯二甲酸二丁酯的混合物，組成為一縮乙二醇丁醚15-25％鄰苯二甲酸二丁酯 35-45％水35-45％6.其它助劑為現有技術的通用助劑，如防腐劑為三嗪類化合物如均三嗪；分散劑為順丁烯二酸酐與多聚磷酸鈉和丙烯酸鹽的共聚物，如四偏磷酸鈉、六偏磷酸鈉和聚丙烯酸鈉。
7.復合助劑的制備工藝水性乳膠漆涂料復合助劑的制備工藝為向反應釜中加入適量水，攪拌下加入流平劑和防沉淀劑，攪拌10-20min，加熱至35-45℃，加入適量的聚乙烯醇樹脂，升溫至90-95℃反應20-40min，降溫至60-70℃，加入增強劑，攪拌反應5min左右加硅酸鈉，反應5-10min后加入防腐劑、消泡劑、成膜助劑和分散劑，反應至黏度為800-1600厘泊，得到復合助劑。
優選的復合助劑的制備工藝為向反應釜中加入適量水，攪拌下加入流平劑和防沉淀劑，攪拌12-18min，加熱至38-42℃，加入適量的聚乙烯醇樹脂，升溫至90-95℃反應25-35min，降溫至60-70℃，加入增強劑，攪拌反應5min左右加硅酸鈉，反應5-10min后加入防腐劑、消泡劑、成膜助劑和分散劑，反應至黏度為1000-1200厘泊，得到復合助劑。
其中聚乙烯醇、硅酸鈉以及各種助劑的用量為流平劑 0.1-0.3％防沉淀劑3.5-4.7％
增強劑0.7-1.5％防腐劑0.02-0.06％消泡劑0.007-0.02％分散劑0.1-0.3％成膜助劑 0.5-3％聚乙烯醇 1.0-2.0％硅酸鈉1.5-2.0水85-93％上述制備工藝中，增強劑需要通過反應制備，其它助劑如流平劑、防沉淀劑、消泡劑和成膜助劑也可以根據配方用量直接加入反應釜反應。8.乳膠漆的制備采用本發明的復合助劑，可以按照配方直接加入樹脂、顏料和填料，經高速分散機分散或砂磨機研磨至所須的細度，即得到乳膠漆，無須另外加入其他任何助劑。
本發明的復合助劑，適用于醋酸乙烯類乳膠漆、醋酸乙烯共聚類乳膠漆；丙烯酸酯類乳膠漆、丁苯類乳膠漆以及適合本發明的其他乳膠漆。
采用本發明復合助劑的乳膠漆的配方為濃度為35-45％的樹脂乳液20-35％填料及顏料 25-35％復合助劑 35-45％采用上述配方及工藝制備的水性乳膠漆涂料復合助劑，簡化了涂料的生產工藝，提高了涂料質量，產品的流平性好，遮蓋力強，不沉淀、不分層，貯存時間長，生產成本降低。
下面結合實施例詳細描述本發明。
實施例一將87kg濃度為6％的氯丁烯溶液放入反應釜，加熱至50℃，攪拌下加入0.6kg氯化銨，反應15min，加入2.3kg的三乙醇胺和5.4kg過氧化氫，反應25min，再加入4.6kg的三乙醇胺反應25min，得到增強劑1。
實施例二將90kg濃度為6％的氯丁烯溶液放入反應釜，加熱至60℃，攪拌下加入0.5kg氯化銨，反應20min，加入1.7kg的三乙醇胺和4kg過氧化氫，反應30min，再加入3.4kg的三乙醇胺反應35min，得到增強劑1。
實施例三將93kg濃度為6％的氯丁烯溶液放入反應釜，加熱至65℃，攪拌下加入0.4kg氯化銨，反應25min，加入1.1kg的三乙醇胺和3kg過氧化氫，反應30min，再加入2.2kg的三乙醇胺反應30min，得到增強劑3。
實施例四向4kg濃度為5％的辛基芬聚氧乙烯醚溶液中，加入3kg羥乙基纖維素，攪拌至均勻，得到流平劑1。
向5kg濃度為5％的辛基芬聚氧乙烯醚溶液中，加入2.5kg羥乙基纖維素，攪拌至均勻，得到流平劑2。
向6kg濃度為5％的辛基芬聚氧乙烯醚溶液中，加入2kg羥乙基纖維素，攪拌至均勻，得到流平劑3。
實施例五將92kg蒙脫石粉和5kg十八烷以及3kg氟硅酸鈉混合攪拌，得到防沉淀劑1.
將94kg蒙脫石粉和3kg十八烷以及2kg氟硅酸鈉混合攪拌，得到防沉淀劑2。
將96kg蒙脫石粉和2kg十八烷以及1kg氟硅酸鈉混合攪拌，得到防沉淀劑3。
實施例六將0.1kg硅酯、15kg磷酸三丁酯、5kg醚丁酯和79.9kg水混合溶解，得到消泡劑1。
將0.2kg硅酯、20kg磷酸三丁酯、2.5kg醚丁酯和77.3kg水混合溶解，得到消泡劑2。
將0.3kg硅酯、25kg磷酸三丁酯、2kg醚丁酯和72.7kg水混合溶解，得到消泡劑3。
實施例七將15kg一縮乙二醇丁醚、45kg鄰苯二甲酸二丁酯和40kg水加入容器混合均勻，得成膜助劑1。
將20kg一縮乙二醇丁醚、40kg鄰苯二甲酸二丁酯和40kg水加入容器混合均勻，得成膜助劑2。
將25kg一縮乙二醇丁醚、35kg鄰苯二甲酸二丁酯和40kg水加入容器混合均勻，得成膜助劑3。
實施例八向反應釜中加入91kg水，攪拌下加入0.1kg流平劑1和3.5kg防沉淀劑3，攪拌20min，加熱至35℃，加入1kg聚乙烯醇樹脂，升溫至90℃反應30min，降溫至60℃，加入1.5kg增強劑2，攪拌反應5min加2.0kg硅酸鈉，反應10min后加入0.02kg防腐劑、0.02kg消泡劑、2kg成膜助劑和0.3kg分散劑，反應至黏度為800厘泊，得到助劑基料1。
實施例九向反應釜中加入91kg水，攪拌下加入0.3kg流平劑2和4.0kg防沉淀劑1，攪拌30min，加熱至40℃，加入1.5kg聚乙烯醇樹脂，升溫至93℃反應40min，降溫至70℃，加入1.0kg增強劑3，攪拌反應8min加1.5kg硅酸鈉，反應5min后加入0.06kg防腐劑、0.01kg消泡劑、3kg成膜助劑和0.2kg分散劑，反應至黏度為1600厘泊，得到助劑基料2。
實施例十向反應釜中加入90kg水，攪拌下加入0.2kg流平劑3和4.7kg防沉淀劑2，攪拌25min，加熱至45℃，加入2.0kg聚乙烯醇樹脂，升溫至95℃反應20min，降溫至65℃，加入0.7kg增強劑1，攪拌反應8min加1.8kg硅酸鈉，反應9min后加入0.04kg防腐劑、0.007kg消泡劑、0.5kg成膜助劑和0.1kg分散劑，反應至黏度為1200厘泊，得到復合助劑3。
實施例十一向容器中加入300kg丙烯酸酯共聚乳液(濃度42％)，100kg碳酸鈣，50kg鈦白粉.100kg滑石粉，50kg硫酸鋇和400kg復合助劑，經高速分散機分散或砂磨機研磨至所需粒度，得到乳膠漆，性能見表1。
實施例十二向容器中加入250kg醋酸乙烯共聚乳液(濃度42％)，150kg碳酸鈣，50kg鈦白粉.100kg滑石粉，50kg硫酸鋇和400kg復合助劑，經高速分散機分散或砂磨機研磨至所需粒度，得到乳膠漆，性能見表1。
實施例十三向容器中加入350kg丁苯乳液(濃度42％)，100kg碳酸鈣，30kg鈦白粉100kg滑石粉，50kg硫酸鋇和350kg復合助劑，經高速分散機分散或砂磨機研磨至所需粒度，得到乳膠漆，性能見表1，表1中還給出了GB/T9755-1995合成樹脂乳液外墻涂料性能的標準值。
表1 實施例十四按照通常的制備水溶性內墻涂料的方法及配方，但配方中用復合助劑代替原來的各種助劑，得到的水溶性內墻涂料的性能見表2。表2中同時給出了JC/T423-91的標準值。
表2
權利要求
1．一種無毒、無污染水性乳膠漆涂料復合助劑，其特征在于配方如下流平劑0.1-0.3％防沉淀劑 3.5-4.7％增強劑0.7-1.5％防腐劑0.02-0.06％消泡劑0.007-0.02％分散劑0.1-0.3％成膜助劑 0.5-3％聚乙烯醇 1.0-2.0％硅酸鈉1.5-2.0水85-93％其中流平劑為辛基芬聚氧乙烯醚 4-6％羥乙基纖維素 2-3％水 91-94％防沉淀劑為蒙脫石粉92-96％十八烷 2-5％氟硅酸鈉1-3％消泡劑為硅酯0.1-0.3％磷酸三丁酯 15-25％醚丁酯 2-5％水 73-80％成膜助劑為一縮乙二醇丁醚15-25％鄰苯二甲酸二丁酯 35-45％水35-45％增強劑為氯丁烯溶液(濃度4％-10％) 87-93wt％氯化銨 0.4-0.6wt％過氧化氫3-6wt％三乙醇胺3.5-7wt％增強劑的制備過程如下將氯丁烯溶液(濃度4％-10％)放入反應釜，加熱至50-70℃，攪拌下加入氯化銨，反應10-30min，加入1/3的三乙醇胺和過氧化氫，反應20-40min，，再加入剩余的三乙醇胺反應20-40min。
2．一種無毒、無污染水性乳膠漆涂料復合助劑的制備方法，其特征在于水性乳膠漆涂料復合助劑的制備工藝為向反應釜中加入適量水，攪拌下加入流平劑和防沉淀劑，攪拌10-20min，加熱至35-45℃，加入適量的聚乙烯醇樹脂，升溫至90-95℃反應20-40min，降溫至60-70℃，加入增強劑，攪拌反應5min左右加硅酸鈉，反應5-10min后加入防腐劑、消泡劑、成膜助劑和分散劑，反應至黏度為800-1600厘泊，得到復合助劑。
3．根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于優選的復合助劑的制備工藝為向反應釜中加入適量水，攪拌下加入流平劑和防沉淀劑，攪拌12-18min，加熱至38-42℃，加入適量的聚乙烯醇樹脂，升溫至90-95℃反應25-35min，降溫至60-70℃，加入增強劑，攪拌反應5min左右加硅酸鈉，反應5-10min后加入防腐劑、消泡劑、成膜助劑和分散劑，反應至黏度為1000-1200厘泊，得到復合助劑。
4．根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于增強劑需要通過反應制備，其它助劑如流平劑、防沉淀劑、消泡劑和成膜助劑也可以根據配方用量直接加入反應釜反應。
5．一種無毒、無污染水性乳膠漆涂料復合助劑用于制備乳膠漆涂料，其特征在于乳膠漆的配方為濃度為35-45％的樹脂乳液20-35％填料及顏料 25-35％復合助劑 35-45％。
6．根據權利要求5所述復合助劑的用途，其特征在于所述的復合助劑，可以按照配方直接加入樹脂、顏料和填料，經高速分散機分散或砂磨機研磨至所須的細度，即得到乳膠漆，無須另外加入其他任何助劑。本發明的復合助劑，適用于醋酸乙烯類乳膠漆、醋酸乙烯共聚類乳膠漆；丙烯酸酯類乳膠漆、丁苯類乳膠漆以及適合本發明的其他乳膠漆。
全文摘要
本發明公開了一種水性乳膠漆涂料復合助劑及其制備的水性乳膠漆,其特征是在水中溶解流平劑和防沉淀劑,加熱并加入聚乙烯醇樹脂,升溫反應,降溫后加入由氯丁烯溶液和三乙醇胺反應得到的增強劑,攪拌反應后加硅酸鈉,再加入防腐劑、消泡劑和分散劑,反應至所需粘度,得到的復合助劑,可以按照配方直接加入樹脂、顏料和填料,經高速分散機分散或砂磨機研磨至所須的細度,即得到乳膠漆,無須另外加入其他任何助劑。
文檔編號C09D7/12GK1287141SQ0012444
公開日2001年3月14日 申請日期2000年9月6日 優先權日1999年9月7日
發明者馬萬龍 申請人:馬萬龍