专利名称：水性乳胶漆涂料复合助剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无毒、环保水性乳胶漆涂料复合助剂，特别是含有新型增强剂、流平剂、防沉剂等涂料助剂的复合助剂。
与溶剂型涂料不同，水性涂料以水作为溶剂，无毒无污染，无火灾危险，应用范围广，是极有发展前途的涂料品种之一。
水性涂料包括水溶性涂料和乳胶漆，在现有技术中，水性涂料特别是乳胶漆一般是通过树脂，多为共聚树脂或混合树脂，以微细的树脂粒子团分散在水中成为乳液而成，主要由连续相--水、分散相--树脂和乳化剂组成；各种合成乳液加入颜料、保护胶体、增塑剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂、防霉剂等辅助材料后，经研磨或分散处理即得到乳胶漆。
对现有技术的改进，主要侧重于开发新型树脂，特别是共聚树脂以提高涂料的质量，适应不同的用途。如CN1155566中公开了一种水性、储存稳定的可交联的聚合物组合物，该组合物中含有某些含羰基官能团的丙烯酸聚合物组份和水性分散体，具有至少两个羰基活性氮基团的含氮化合物和助溶剂、颜料、填料、分散剂、润湿剂、消泡剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、生物杀伤剂以及稳定剂组成。CN1082573公开了一种水性仿釉涂料，包括70％-93.8％的水乳成膜物，5-20％颜料，0.1-1.0％分散剂，1-8％成膜助剂，0.1-0.5％防霉剂，0-0.5％的消泡剂，试用于建筑内外墙装饰。CN1125748公开了一种氯丁胶防水涂料，以80-94％重量百分比氯丁橡胶和6-20％聚乙烯醇共混而得的稳定絮凝体为基料，加入填料、表面活性剂、防霉剂以及适量的水得到防水涂料。还有很多专利涉及功能性涂料，如CN1114970公开了固态条状水性多彩涂料及其生产工艺。CN1134442公开了一种水性仿壁纸幻影涂料。
事实上，目前多数涂料制造商采用现有工艺和现有树脂或树脂组合物制备水性涂料，因此，如何在现有技术的基础上，不改变树脂或树脂组合物的成分，通过添加复合助剂的方法提高涂料的质量和综合性能，降低成本、延长储存期，是水性涂料亟待解决的问题。
本发明的目的在于提供一种水性涂料的增强剂，它即可以提高漆膜的强度，又能够促进原料树脂和填料的分散性。
本发明的另一个目的在于提供一种水性涂料的新型流平剂，可以提高水性涂料的流平性，使漆膜没有刷痕。
本发明的再一目的在于提供一种新型防沉淀剂，可以提高涂料的稳定性。
本发明的又一目的在于提供一种具有优异的综合性能的新型水性乳胶漆涂料复合助剂，在现有制造水性涂料的树脂或树脂组合物中，加入该复合助剂，可以简化涂料的制造工艺，提高涂料的质量。
本发明的又一目的在于提供一种具有优异的综合性能的新型水性涂料复合助剂的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种使用复合助剂制备乳胶涂料的方法。
为了完成上述任务，本发明采用的技术方案为1.增强剂在复合助剂中加入三乙醇胺改性氯丁烯作为增强剂，制备增强剂所用原料的配方如下氯丁烯溶液(浓度4％-10％)87-93wt％氯化铵 0.4-0.6wt％过氧化氢3-6wt％三乙醇胺3.5-7wt％制备过程如下将氯丁烯溶液(浓度4％-10％)放入反应釜，加热至50-70℃，搅拌下加入氯化铵，反应10-30min，加入1/3的三乙醇胺和过氧化氢，反应20-40min，再加入剩余的三乙醇胺反应20-40min。
反应产物为氯丁烯与三乙醇胺形成的盐以及氯丁烯的氧化物，是一种即含有季铵盐，又含有羟基的高分子化合物，由于其分子结构的不对称性和不同的极性，即可以提高漆膜的强度，又可以改善乳液的稳定性；另外由于分子结构的规整性被破坏，结晶性差，得到的水溶液在-20℃不结冰，可以显著提高涂料的防冻性能。
2.流平剂流平剂为辛基芬聚氧乙烯醚与羟乙基纤维素的混合物，组成如下辛基芬聚氧乙烯醚4-6％羟乙基纤维素2-3％水 91-94％3.防沉淀剂防沉淀剂主要由蒙脱石粉、十八烷和氟硅酸钠组成，组成如下蒙脱石粉92-96％
十八烷2-5％氟硅酸钠 1-3％4.消泡剂消泡剂主要是硅酯、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烷醇的反应物或混合物，组成如下硅酯 0.1-0.3％磷酸三丁酯15-25％醚丁酯2-5％水73-80％5.成膜助剂成膜助剂是一缩乙二醇丁醚与邻苯二甲酸二丁酯的混合物，组成为一缩乙二醇丁醚15-25％邻苯二甲酸二丁酯 35-45％水35-45％6.其它助剂为现有技术的通用助剂，如防腐剂为三嗪类化合物如均三嗪；分散剂为顺丁烯二酸酐与多聚磷酸钠和丙烯酸盐的共聚物，如四偏磷酸钠、六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠。
7.复合助剂的制备工艺水性乳胶漆涂料复合助剂的制备工艺为向反应釜中加入适量水，搅拌下加入流平剂和防沉淀剂，搅拌10-20min，加热至35-45℃，加入适量的聚乙烯醇树脂，升温至90-95℃反应20-40min，降温至60-70℃，加入增强剂，搅拌反应5min左右加硅酸钠，反应5-10min后加入防腐剂、消泡剂、成膜助剂和分散剂，反应至黏度为800-1600厘泊，得到复合助剂。
优选的复合助剂的制备工艺为向反应釜中加入适量水，搅拌下加入流平剂和防沉淀剂，搅拌12-18min，加热至38-42℃，加入适量的聚乙烯醇树脂，升温至90-95℃反应25-35min，降温至60-70℃，加入增强剂，搅拌反应5min左右加硅酸钠，反应5-10min后加入防腐剂、消泡剂、成膜助剂和分散剂，反应至黏度为1000-1200厘泊，得到复合助剂。
其中聚乙烯醇、硅酸钠以及各种助剂的用量为流平剂 0.1-0.3％防沉淀剂3.5-4.7％
增强剂0.7-1.5％防腐剂0.02-0.06％消泡剂0.007-0.02％分散剂0.1-0.3％成膜助剂 0.5-3％聚乙烯醇 1.0-2.0％硅酸钠1.5-2.0水85-93％上述制备工艺中，增强剂需要通过反应制备，其它助剂如流平剂、防沉淀剂、消泡剂和成膜助剂也可以根据配方用量直接加入反应釜反应。8.乳胶漆的制备采用本发明的复合助剂，可以按照配方直接加入树脂、颜料和填料，经高速分散机分散或砂磨机研磨至所须的细度，即得到乳胶漆，无须另外加入其他任何助剂。
本发明的复合助剂，适用于醋酸乙烯类乳胶漆、醋酸乙烯共聚类乳胶漆；丙烯酸酯类乳胶漆、丁苯类乳胶漆以及适合本发明的其他乳胶漆。
采用本发明复合助剂的乳胶漆的配方为浓度为35-45％的树脂乳液20-35％填料及颜料 25-35％复合助剂 35-45％采用上述配方及工艺制备的水性乳胶漆涂料复合助剂，简化了涂料的生产工艺，提高了涂料质量，产品的流平性好，遮盖力强，不沉淀、不分层，贮存时间长，生产成本降低。
下面结合实施例详细描述本发明。
实施例一将87kg浓度为6％的氯丁烯溶液放入反应釜，加热至50℃，搅拌下加入0.6kg氯化铵，反应15min，加入2.3kg的三乙醇胺和5.4kg过氧化氢，反应25min，再加入4.6kg的三乙醇胺反应25min，得到增强剂1。
实施例二将90kg浓度为6％的氯丁烯溶液放入反应釜，加热至60℃，搅拌下加入0.5kg氯化铵，反应20min，加入1.7kg的三乙醇胺和4kg过氧化氢，反应30min，再加入3.4kg的三乙醇胺反应35min，得到增强剂1。
实施例三将93kg浓度为6％的氯丁烯溶液放入反应釜，加热至65℃，搅拌下加入0.4kg氯化铵，反应25min，加入1.1kg的三乙醇胺和3kg过氧化氢，反应30min，再加入2.2kg的三乙醇胺反应30min，得到增强剂3。
实施例四向4kg浓度为5％的辛基芬聚氧乙烯醚溶液中，加入3kg羟乙基纤维素，搅拌至均匀，得到流平剂1。
向5kg浓度为5％的辛基芬聚氧乙烯醚溶液中，加入2.5kg羟乙基纤维素，搅拌至均匀，得到流平剂2。
向6kg浓度为5％的辛基芬聚氧乙烯醚溶液中，加入2kg羟乙基纤维素，搅拌至均匀，得到流平剂3。
实施例五将92kg蒙脱石粉和5kg十八烷以及3kg氟硅酸钠混合搅拌，得到防沉淀剂1.
将94kg蒙脱石粉和3kg十八烷以及2kg氟硅酸钠混合搅拌，得到防沉淀剂2。
将96kg蒙脱石粉和2kg十八烷以及1kg氟硅酸钠混合搅拌，得到防沉淀剂3。
实施例六将0.1kg硅酯、15kg磷酸三丁酯、5kg醚丁酯和79.9kg水混合溶解，得到消泡剂1。
将0.2kg硅酯、20kg磷酸三丁酯、2.5kg醚丁酯和77.3kg水混合溶解，得到消泡剂2。
将0.3kg硅酯、25kg磷酸三丁酯、2kg醚丁酯和72.7kg水混合溶解，得到消泡剂3。
实施例七将15kg一缩乙二醇丁醚、45kg邻苯二甲酸二丁酯和40kg水加入容器混合均匀，得成膜助剂1。
将20kg一缩乙二醇丁醚、40kg邻苯二甲酸二丁酯和40kg水加入容器混合均匀，得成膜助剂2。
将25kg一缩乙二醇丁醚、35kg邻苯二甲酸二丁酯和40kg水加入容器混合均匀，得成膜助剂3。
实施例八向反应釜中加入91kg水，搅拌下加入0.1kg流平剂1和3.5kg防沉淀剂3，搅拌20min，加热至35℃，加入1kg聚乙烯醇树脂，升温至90℃反应30min，降温至60℃，加入1.5kg增强剂2，搅拌反应5min加2.0kg硅酸钠，反应10min后加入0.02kg防腐剂、0.02kg消泡剂、2kg成膜助剂和0.3kg分散剂，反应至黏度为800厘泊，得到助剂基料1。
实施例九向反应釜中加入91kg水，搅拌下加入0.3kg流平剂2和4.0kg防沉淀剂1，搅拌30min，加热至40℃，加入1.5kg聚乙烯醇树脂，升温至93℃反应40min，降温至70℃，加入1.0kg增强剂3，搅拌反应8min加1.5kg硅酸钠，反应5min后加入0.06kg防腐剂、0.01kg消泡剂、3kg成膜助剂和0.2kg分散剂，反应至黏度为1600厘泊，得到助剂基料2。
实施例十向反应釜中加入90kg水，搅拌下加入0.2kg流平剂3和4.7kg防沉淀剂2，搅拌25min，加热至45℃，加入2.0kg聚乙烯醇树脂，升温至95℃反应20min，降温至65℃，加入0.7kg增强剂1，搅拌反应8min加1.8kg硅酸钠，反应9min后加入0.04kg防腐剂、0.007kg消泡剂、0.5kg成膜助剂和0.1kg分散剂，反应至黏度为1200厘泊，得到复合助剂3。
实施例十一向容器中加入300kg丙烯酸酯共聚乳液(浓度42％)，100kg碳酸钙，50kg钛白粉.100kg滑石粉，50kg硫酸钡和400kg复合助剂，经高速分散机分散或砂磨机研磨至所需粒度，得到乳胶漆，性能见表1。
实施例十二向容器中加入250kg醋酸乙烯共聚乳液(浓度42％)，150kg碳酸钙，50kg钛白粉.100kg滑石粉，50kg硫酸钡和400kg复合助剂，经高速分散机分散或砂磨机研磨至所需粒度，得到乳胶漆，性能见表1。
实施例十三向容器中加入350kg丁苯乳液(浓度42％)，100kg碳酸钙，30kg钛白粉100kg滑石粉，50kg硫酸钡和350kg复合助剂，经高速分散机分散或砂磨机研磨至所需粒度，得到乳胶漆，性能见表1，表1中还给出了GB/T9755-1995合成树脂乳液外墙涂料性能的标准值。
表1 实施例十四按照通常的制备水溶性内墙涂料的方法及配方，但配方中用复合助剂代替原来的各种助剂，得到的水溶性内墙涂料的性能见表2。表2中同时给出了JC/T423-91的标准值。
表2
权利要求
1．一种无毒、无污染水性乳胶漆涂料复合助剂，其特征在于配方如下流平剂0.1-0.3％防沉淀剂 3.5-4.7％增强剂0.7-1.5％防腐剂0.02-0.06％消泡剂0.007-0.02％分散剂0.1-0.3％成膜助剂 0.5-3％聚乙烯醇 1.0-2.0％硅酸钠1.5-2.0水85-93％其中流平剂为辛基芬聚氧乙烯醚 4-6％羟乙基纤维素 2-3％水 91-94％防沉淀剂为蒙脱石粉92-96％十八烷 2-5％氟硅酸钠1-3％消泡剂为硅酯0.1-0.3％磷酸三丁酯 15-25％醚丁酯 2-5％水 73-80％成膜助剂为一缩乙二醇丁醚15-25％邻苯二甲酸二丁酯 35-45％水35-45％增强剂为氯丁烯溶液(浓度4％-10％) 87-93wt％氯化铵 0.4-0.6wt％过氧化氢3-6wt％三乙醇胺3.5-7wt％增强剂的制备过程如下将氯丁烯溶液(浓度4％-10％)放入反应釜，加热至50-70℃，搅拌下加入氯化铵，反应10-30min，加入1/3的三乙醇胺和过氧化氢，反应20-40min，，再加入剩余的三乙醇胺反应20-40min。
2．一种无毒、无污染水性乳胶漆涂料复合助剂的制备方法，其特征在于水性乳胶漆涂料复合助剂的制备工艺为向反应釜中加入适量水，搅拌下加入流平剂和防沉淀剂，搅拌10-20min，加热至35-45℃，加入适量的聚乙烯醇树脂，升温至90-95℃反应20-40min，降温至60-70℃，加入增强剂，搅拌反应5min左右加硅酸钠，反应5-10min后加入防腐剂、消泡剂、成膜助剂和分散剂，反应至黏度为800-1600厘泊，得到复合助剂。
3．根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于优选的复合助剂的制备工艺为向反应釜中加入适量水，搅拌下加入流平剂和防沉淀剂，搅拌12-18min，加热至38-42℃，加入适量的聚乙烯醇树脂，升温至90-95℃反应25-35min，降温至60-70℃，加入增强剂，搅拌反应5min左右加硅酸钠，反应5-10min后加入防腐剂、消泡剂、成膜助剂和分散剂，反应至黏度为1000-1200厘泊，得到复合助剂。
4．根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于增强剂需要通过反应制备，其它助剂如流平剂、防沉淀剂、消泡剂和成膜助剂也可以根据配方用量直接加入反应釜反应。
5．一种无毒、无污染水性乳胶漆涂料复合助剂用于制备乳胶漆涂料，其特征在于乳胶漆的配方为浓度为35-45％的树脂乳液20-35％填料及颜料 25-35％复合助剂 35-45％。
6．根据权利要求5所述复合助剂的用途，其特征在于所述的复合助剂，可以按照配方直接加入树脂、颜料和填料，经高速分散机分散或砂磨机研磨至所须的细度，即得到乳胶漆，无须另外加入其他任何助剂。本发明的复合助剂，适用于醋酸乙烯类乳胶漆、醋酸乙烯共聚类乳胶漆；丙烯酸酯类乳胶漆、丁苯类乳胶漆以及适合本发明的其他乳胶漆。
全文摘要
本发明公开了一种水性乳胶漆涂料复合助剂及其制备的水性乳胶漆,其特征是在水中溶解流平剂和防沉淀剂,加热并加入聚乙烯醇树脂,升温反应,降温后加入由氯丁烯溶液和三乙醇胺反应得到的增强剂,搅拌反应后加硅酸钠,再加入防腐剂、消泡剂和分散剂,反应至所需粘度,得到的复合助剂,可以按照配方直接加入树脂、颜料和填料,经高速分散机分散或砂磨机研磨至所须的细度,即得到乳胶漆,无须另外加入其他任何助剂。
文档编号C09D7/12GK1287141SQ0012444
公开日2001年3月14日 申请日期2000年9月6日 优先权日1999年9月7日
发明者马万龙 申请人:马万龙