光能转换热能室内水性涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及光能转换热能室内水性涂料及其制备方法。它由以下原料按以下质量配比配制而成：水20-30份、增稠剂0.1-0.4份、pH调节剂0.05-0.2份、润湿剂0.2-0.4份、分散剂0.1-0.4份、纳米二氧化钛10-30份、纳米硅藻泥4-10份、多羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物0.3-0.8份、光稳定剂0.1-0.5份、颜料3-20份、填料15-30份、乳液9-17份、成膜助剂0.1-0.4份、杀菌防霉剂0.1-0.4份、慢干剂0.2-0.5份。它不仅能对室内日光灯和家用电器产生的高能量光线实现有效的吸收；而且具有优良的保色性、附着力、柔韧性、耐冲击强度和适当的硬度，无毒无味，安全环保。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及室内水性涂料及其制备方法，尤其属于光能转换热能室内水性涂料及 其制备方法。 光能转换热能室内水性涂料及其制备方法
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的日益提高，人们对室内采光有了更多的设计，其中最多的设 计是在室内增设更多各色各样的照明灯具，然而在增设较多装修灯具的同时室内的光污染 问题也伴随而生。
[0003] 据了解，"日光灯族"平均被"晒"八小时，下午四五点钟，人们就要开始利用室内日 光灯照明，尤其是学生、办公室人员等日光灯族，每天"晒"日光灯的时间达到八小时甚至更 长。科学证明，日光灯照射会产生短波高能光线，如紫外线甚至更短的高能光，虽然强度不 高，但在室内的累积是不容小觑的。同时，在日光灯下被照射十个小时所吸收的高能光线， 相当于在阳光下暴晒一小时，再加上白天在日光下活动所接收的短波高能光线。这些短波 高能光线能穿透人的皮肤和真皮层，使人的皮肤松弛、造成皱纹、色斑，严重照射甚至会引 起皮肤癌，给人们的健康造成很大危害。
[0004] 现有技术中的室内水性涂料无法有针对性的吸收对人体健康有害的短波高能光 线；特别是在短波高能光线的照射下的保色性差，漆膜容易出现色差，导致涂料涂装后整体 颜色不均匀。此外，现有技术中的室内水性涂料还普遍存在附着力不足、柔韧性不佳、不耐 冲击和硬度无法满足用户功能性需求的问题。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种光能转换热能室内水性涂 料，本发明所提供的光能转换热能室内水性涂料不仅能对室内日光灯和家用电器产生的高 能量光线如紫外线实现有效的吸收，并转变成无害的热能辐射出去；而且具有优良的保色 性、附着力、柔韧性、耐冲击强度和适当的硬度，无毒无味，安全环保。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种上述涂料的制备方法。
[0007] 本发明是采用如下的配方来实现上述目的，一种光能转换热能室内水性涂料，它 由以下原料按以下质量配比配制而成：
[0008] 水 20-30份、 増稠剂 （).1-().4份、 pH调节剂 0_05-0.2份、 润湿剂 0.2-().4份、 分散剂 0.1-().4份、 纳米二氧化钛 10-30份、 纳米硅藻泥 4-10份、 多羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物 0.3-0.8份、 光稳定剂 0.1-().5份、 颜料 3-20份、 填料 15-30份、 乳液 9-17份、 成膜助剂 0.1-().4份、 杀菌防霉剂 0.1-().4份、 慢干剂 0.2-().5份。
[0009] 再进一步的，所述纳米二氧化钛的细度<30nm ;所述纳米硅藻泥的细度<30nm。
[0010] 所述增稠剂采用纤维素类增稠剂；
[0011] 所述pH调节剂采用碱性pH调节剂；
[0012] 所述润湿剂采用α-苯基甲基-ω-[(1，1，3, 3-四甲基丁基）苯氧基]-聚 (氧-1，2-亚乙基）；
[0013] 所述分散剂采用丙烯酸均聚物铵盐；
[0014] 所述颜料包括黑色颜料、酞菁蓝色颜料、铁黄色颜料、铁红色颜料和洋红色颜料；
[0015] 所述填料采用重钙；
[0016] 所述乳液采用醋酸乙烯-丙烯酸丁酯聚合物；
[0017] 所述成膜助剂采用2, 2, 4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸酯；
[0018] 所述慢干剂采用丙二醇。
[0019] 更进一步的，所述碱性pH调节剂采用2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
[0020] 制备本发明的光能转换热能室内水性涂料的方法如下：
[0021] 将水20-30份和增稠剂0. 1-0. 4份混合后，在300-700转/分钟速度下分散4-6分 钟，边分散边加入pH调节剂0. 05-0. 2份、润湿剂0. 2-0. 4份、分散剂0. 1-0. 4份和杀菌防 霉剂0. 1-0. 4份，继续在800-1200转/分钟速度下分散4-6分钟，接着再边分散边加入纳 米二氧化钛10-30份、纳米硅藻泥4-10份、颜料3-20份、填料15-30份和成膜助剂0. 1-0. 4 份，在1800-2200转/分钟速度下分散18-22分钟；然后加入乳液9-17份、慢干剂0. 2-0. 5 份在400-800转/分钟速度下分散2-4分钟，边分散边加入多羟基苯基苯甲酰基间苯二酚 衍生物0. 3-0. 8份和光稳定剂0. 1-0. 5份，在600-900/分钟速度下继续分散4-6分钟至混 合液体均匀。
[0022] 本发明所提供的室内水性涂料的光能转换热能原理如下：
[0023] 本发明提供的光能转换热能室内水性涂料涂刷在室内后的涂层通过吸光材料如 多羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物、纳米二氧化钛的吸收，光的吸收值和吸收光波长与 吸收材料的分子结构和材料中添加的助剂有密切关系，从而实现由光能促使漆膜分子内部 化学结构发生互变作用，将吸收的对人体有害的短波高能光转变成无害的热能辐射出去， 为人们的健康提供有效的保障。
[0024] 本发明与现有技术相比，有如下优点：
[0025] 1)本发明所提供的光能转换热能室内水性涂料能对室内日光灯和家用电器产生 的高能量光线如紫外线实现有效的吸收，并转变成无害的热能辐射出去，为人们的健康提 供有效的保障，从而高效、持久地降低室内紫外线对长期生活在日光灯下的"日光灯族"伤 害。
[0026] 2)保色性佳，在长时间的短波高能光线的照射下，漆膜不容易出现色差，涂料涂装 后整体颜色均匀。
[0027] 3)涂膜的附着力强，涂膜与底材之间结合紧密，不易脱落。
[0028] 4)涂膜强而韧，将具有较好的抗冲击性能，耐冲击强度高。
[0029] 5)硬度适中，能够满足用户对于涂膜硬度的功能性需求。
[0030] 6)无毒无味，安全环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1为本发明所提供的室内水性涂料的光能转换热能原理图。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过实施例对本发明作进一步的描述：
[0033] 实施例1
[0034] 一种光能转换热能室内水性涂料，它由以下原料按以下质量配比通过以下步骤制 备而成：
[0035] 将水20份和纤维素类增稠剂0. 1份的混合后，在450转/分钟速度下分散4-6分 钟，边分散边加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇0. 05份、α -苯基甲基-ω -[ (1，1，3, 3-四甲 基丁基）苯氧基]-聚（氧-1，2-亚乙基）0. 2份、丙烯酸均聚物铵盐0. 1份和杀菌防霉剂 0. 1份，继续在1100转/分钟速度下分散4-6分钟，接着再边分散边加入纳米二氧化钛30 份、纳米硅藻泥4份、黑色颜料3份、重钙22份和2, 2, 4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸酯 0. 4份，在1800-2200转/分钟速度下分散18-22分钟；然后加入醋酸乙烯-丙烯酸丁酯聚 合物17份、丙二醇0. 5份在400-800转/分钟速度下分散2-4分钟，边分散边加入多羟基 苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物0. 3份、光稳定剂0. 5份，在600-900转/分钟速度下继续分 散4-6分钟至混合液体均勻。
[0036] 实施例2 (较佳实施例）
[0037] -种光能转换热能室内水性涂料，它由以下原料按以下质量配比通过以下步骤制 备而成：
[0038] 将水25份和纤维素类增稠剂0. 2份的混合后，在500转/分钟速度下分散4-6分 钟，边分散边加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇0. 1份、α -苯基甲基-ω -[ (1，1，3, 3-四甲基 丁基）苯氧基]-聚（氧-1，2-亚乙基）0.25份、丙烯酸均聚物铵盐0.2份和杀菌防霉剂 0. 2份，继续在1200转/分钟速度下分散4-6分钟，接着再边分散边加入纳米二氧化钛23 份、纳米硅藻泥6份、酞菁蓝色颜料8份、重钙23. 7份和2, 2, 4-三甲基-1，3戊二醇单异丁 酸酯0. 3份，在1800-2200转/分钟速度下分散18-22分钟；然后加入醋酸乙烯-丙烯酸丁 酯聚合物12份、丙二醇0. 35份在400-800转/分钟速度下分散2-4分钟，边分散边加入多 羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物0. 5份、光稳定剂0. 2份，在600-900转/分钟速度下继 续分散4-6分钟至混合液体均勻。
[0039] 实施例3
[0040] 一种光能转换热能室内水性涂料，它由以下原料按以下质量配比通过以下步骤制 备而成：
[0041] 将水30份和纤维素类增稠剂0. 4份的混合后，在500转/分钟速度下分散4-6分 钟，边分散边加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇0. 2份、α -苯基甲基-ω -[ (1，1，3, 3-四甲基 丁基）苯氧基]-聚（氧-1，2-亚乙基）0.3份、丙烯酸均聚物铵盐0.35份和杀菌防霉剂 0. 3份，继续在1200转/分钟速度下分散4-6分钟，接着再边分散边加入纳米二氧化钛20 份、纳米硅藻泥8份、铁黄色颜料14份、重钙15份和2, 2, 4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸 酯0. 3份，在1800-2200转/分钟速度下分散18-22分钟；然后加入醋酸乙烯-丙烯酸丁酯 聚合物10. 2份、丙二醇0. 35份在400-800转/分钟速度下分散2-4分钟，边分散边加入多 羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物0. 6份、光稳定剂0. 3份，在600-900转/分钟速度下继 续分散4-6分钟至混合液体均勻。
[0042] 实施例4
[0043] 一种光能转换热能室内水性涂料，它由以下原料按以下质量配比通过以下步骤制 备而成：
[0044] 将水20份和纤维素类增稠剂0. 35份的混合后，在500转/分钟速度下分散4-6 分钟，边分散边加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇0. 2份、α -苯基甲基-ω - [ (1，1，3, 3-四甲 基丁基）苯氧基]-聚（氧-1，2-亚乙基）0.35份、丙烯酸均聚物铵盐0.4份和杀菌防霉 剂0. 35份，继续在1200转/分钟速度下分散4-6分钟，接着再边分散边加入纳米二氧化钛 13. 75份、纳米硅藻泥8份、铁红色颜料16份、重钙30份和2, 2, 4-三甲基-1，3戊二醇单异 丁酸酯〇. 3份，在1800-2200转/分钟速度下分散18-22分钟；然后加入醋酸乙烯-丙烯酸 丁酯聚合物9份、丙二醇0. 2份在400-800转/分钟速度下分散2-4分钟，边分散边加入多 羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物0. 7份、光稳定剂0. 4份，在600-900转/分钟速度下继 续分散4-6分钟至混合液体均勻。
[0045] 实施例5
[0046] -种光能转换热能室内水性涂料，它由以下原料按以下质量配比通过以下步骤制 备而成：
[0047] 将水20份和纤维素类增稠剂0. 25份的混合后，在500转/分钟速度下分散4-6 分钟，边分散边加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇0. 2份、α -苯基甲基- ω - [ (1，1，3, 3-四甲 基丁基）苯氧基]-聚（氧-1，2-亚乙基）0. 3份、丙烯酸均聚物铵盐0. 3份和杀菌防霉剂 0. 4份，继续在1200转/分钟速度下分散4-6分钟，接着再边分散边加入纳米二氧化钛10 份、纳米硅藻泥10份、洋红色颜料20份、重钙25份和2, 2, 4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸 酯0. 3份，在1800-2200转/分钟速度下分散18-22分钟；然后加入醋酸乙烯-丙烯酸丁酯 聚合物11. 6份、丙二醇0. 35份在400-800转/分钟速度下分散2-4分钟，边分散边加入多 羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物0. 8份、光稳定剂0. 5份，在600-900转/分钟速度下继 续分散4-6分钟至混合液体均勻。
[0048] 在以上各实施例和对比例中：
[0049] 所述纤维素类增稠剂优选为亚跨龙公司生产的250HBR ;
[0050] 所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇优选为美国陶氏化学有限公司生产的AMP-95多功 能助剂；
[0051] 所述α-苯基甲基-ω-[(1，1，3, 3-四甲基丁基）苯氧基]-聚（氧-1，2-亚乙 基）优选为美国陶氏化学有限公司生产的CF-10。
[0052] 该光能转换热能室内水性涂料在各个实施例中所测得的各项性能指标和技术指 标如以下各表所示：
[0053] 表一--光能转换热能室内水性涂料的各实施例按照GB/T9756-2009标准测得的 实验数据
[0054]
【权利要求】
1. 一种光能转换热能室内水性涂料，其特征在于：它由以下原料按以下质量配比配制 而成： 水 20-30份、 增稠剂 0.1-0.4份、 pH调节剂 0.05-0.2份、 润湿剂 0.2-0.4份、 分散剂 0.1-0.4份、 纳米二氧化钛 10-30份、 纳米硅藻泥 4-10份、 多轻基苯基苯甲酰基间苯二酚衍生物 0.3-0.8份、 光稳定剂 0.1-0.5份、 颜料 3-20份、 填料 15-30份、 乳液 9-17份、 成膜助剂 0.1-0.4份、 杀菌防霉剂 0.1-0.4份、 慢干剂 （).2-().5份。
2. 根据权利要求1所述的光能转换热能室内水性涂料，其特征在于：所述纳米二氧化 钛的细度<30nm ;所述纳米娃藻泥的细度<30nm。
3. 根据权利要求1-2所述的光能转换热能室内水性涂料，其特征在于： 所述增稠剂采用纤维素类增稠剂； 所述pH调节剂采用碱性pH调节剂； 所述润湿剂采用α -苯基甲基-ω-[(1，1，3, 3-四甲基丁基）苯氧基]-聚（氧-1，2-亚 乙基）； 所述分散剂采用丙烯酸均聚物铵盐； 所述填料采用重钙； 所述乳液采用醋酸乙烯-丙烯酸丁酯聚合物； 所述成膜助剂采用2, 2, 4-三甲基-1，3戊二醇单异丁酸酯； 所述慢干剂采用丙二醇。
4. 根据权利要求4所述的光能转换热能室内水性涂料，其特征在于： 所述碱性pH调节剂采用2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
5. -种用于制备权利要求1-5所述的光能转换热能室内水性涂料的制备方法，其特征 在于： 将水20-30份和增稠剂0. 1-0. 4份混合后，在300-700转/分钟速度下分散4-6分钟， 边分散边加入pH调节剂0. 05-0. 2份、润湿剂0. 2-0. 4份、分散剂0. 1-0. 4份和杀菌防霉剂 0. 1-0. 4份，继续在800-1200转/分钟速度下分散4-6分钟，接着再边分散边加入纳米二 氧化钛10-30份、纳米硅藻泥4-10份、颜料3-20份、填料15-30份和成膜助剂0. 1-0. 4份， 在1800-2200转/分钟速度下分散18-22分钟；然后加入乳液9-17份、慢干剂0. 2-0. 5份 在400-800转/分钟速度下分散2-4分钟，边分散边加入多羟基苯基苯甲酰基间苯二酚衍 生物0. 3-0. 8份和光稳定剂0. 1-0. 5份，在600-900/分钟速度下继续分散4-6分钟至混合 液体均匀。
【文档编号】C09D5/32GK104087088SQ201410314944
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】洪杰, 孔德道, 陈剑伟, 陆燕凤, 柯荣萍, 赖李芳, 林金斌, 林裕贤, 李祥文, 刘国元, 林伟, 付绍祥 申请人:三棵树涂料股份有限公司