一种消光浆及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及建筑材料和涂料技术领域，尤其涉及一种消光浆及其制备方法和应用。


背景技术：

2.消光浆是通过粒径大小、粒径分布和表面性能的控制，从而达到调控漆膜表面光泽效果、便于色漆调色的目的。而水性乳胶漆指以专用树脂成膜物质为成膜物质，以水为溶剂，加入颜料、填料和助剂，经过一定工艺过程制成的涂料。其中填料主要选择天然矿粉，如滑石粉、高岭土、重钙粉、硅灰石粉等。受目前环境政策的影响，矿粉原料批次间质量不稳定，另外，不同地理区域矿产的矿粉，质量差异性大，造成成品乳胶漆调色光泽差异。


技术实现要素：

3.针对现有的水性乳胶漆由于填料采用天然矿粉导致成品乳胶漆调色光泽存在差异的问题，本发明的目的在于提供一种消光浆及其制备方法和应用，该消光浆在高中低三个区域均具有很强的消光性，能够有效减小使用其的水性乳胶漆调色光泽差异，同时还可以减少消光后的水性乳胶漆膜与未消光的水性乳胶漆膜在高中低三个区域光泽度比例的不一致性。
4.为达到上述目的，本发明公开了一种消光浆，包括以下质量百分数的组分：水25-48％、纤维素醚0.2-0.5％、分散剂0.5-1％、润湿剂0.1-0.2％、消泡剂0.1-0.2％、重钙粉30-50％、硅酸铝粉20-30％和杀菌剂0.2-0.4％。
5.其中，所述重钙粉调配的重钙组合物对比率为0.05-0.10，所述硅酸铝粉调配的硅酸铝组合物对比率为0.05-0.10。
6.优选地，所述重钙粉的d50粒径为12-18微米，d90粒径为15-21微米。
7.优选地，所述重钙组合物包括以下重量份数的组分：水23-40份、纤维素醚1-4份、重钙粉20-40份、分散剂3-9份、润湿剂1-3份、消泡剂1-3份、杀菌剂1-4份、成膜物质27-33份和成膜助剂1.3-2份。
8.优选地，所述硅酸铝粉的d50粒径为5-8微米，d90粒径为7-10微米。
9.优选地，所述硅酸铝组合物包括以下重量份数的组分：水23-53份、水纤维素醚1-4份、硅酸铝粉10-40份、分散剂3-9份、润湿剂1-3份、消泡剂1-4份、杀菌剂1-4份、成膜物质27-33份和成膜助剂1.3-2份。
10.优选地，所述纤维素醚为羟乙基纤维素醚或甲基纤维素醚或羟丙基纤维素醚；所述分散剂至少包括聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐和非离子改性脂肪酸衍生物中的一种；所述润湿剂为烷基酚乙氧基化物或eo-po嵌段共聚物；所述消泡剂为矿物油类消泡剂；所述杀菌剂至少包括甲基异噻唑啉酮、氯-甲基异噻唑啉酮和苯丙异噻唑啉酮中的一种。
11.本发明还公开了一种如上述任一项所述的消光浆的制备方法，包括以下步骤：
12.筛选出重钙组合物对比率为0.05-0.10的重钙粉。
13.筛选出硅酸铝组合物对比率为0.05-0.10的硅酸铝粉。
14.将水、纤维素醚、分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、以及筛选出的重钙粉和硅酸铝粉，按照如权利要求1规定的质量百分数进行称重并混合，搅拌25-35min，混合均匀后即得消光浆。
15.优选地，所述重钙粉的筛选方法包括以下步骤：
16.sa1：将重钙粉过筛，筛选出d50粒径为12-18微米、d90粒径为15-21微米的重钙粉。
17.sa2：从筛选出的重钙粉中取样并制浆；将23-40重量份的水、1-4重量份的纤维素醚、20-40重量份的重钙粉、3-9重量份的分散剂、1-3重量份的润湿剂、1-3重量份的消泡剂和1-4重量份的杀菌剂投入分散机搅拌，分散机转速为1000r/min，搅拌时间为25-35min；再投入27-33重量份的成膜物质和1.3-2重量份的成膜助剂，混合均匀后，得到重钙组合物。
18.sa3：将重钙组合物通过湿膜制备器制膜于无色透明聚酯膜上，制得的湿膜厚度为100-150微米，并于在40-60℃温度下干燥10-12h，然后通过对比率分析仪检测对比率是否为0.05-0.10，是则说明取样的重钙粉符合要求，并可用于配置消光浆。
19.优选地，所述硅酸铝粉的筛选方法为：
20.sb1：将硅酸铝粉过筛，筛选出d50粒径为5-8微米、d90粒径为7-10微米的硅酸铝粉。
21.sb2：从筛选出的硅酸铝粉中取样并制浆；将23-53重量份的水、1-4重量份的纤维素醚、10-40重量份的硅酸铝粉、3-9重量份的分散剂、1-3重量份的润湿剂、1-4重量份的消泡剂和1-4重量份的杀菌剂投入分散机搅拌，分散机转速为1000r/min，搅拌时间为25-35min；再投入27-33重量份的成膜物质和1.3-2重量份的成膜助剂，混合均匀后，得到硅酸铝组合物。
22.sb3：将硅酸铝组合物通过湿膜制备器制膜于无色透明聚酯膜上，制得的湿膜厚度为100-150微米，并于在40-60℃温度下干燥10-12h，然后通过对比率分析仪检测对比率是否为0.05-0.10，是则说明取样的硅酸铝粉符合要求，并可用于配置消光浆。
23.优选地，筛选重钙粉和筛选硅酸铝粉的过程中，通过激光粒径分析仪分析确认重钙粉和硅酸铝粉的粒径。
24.此外，本发明还公开了一种如上述任一项所述的消光浆的应用，该消光浆应用于包含重钙粉的水性乳胶漆中。
25.本发明具有以下有益效果：
26.本发明通过筛选出的重钙粉与硅酸铝粉协同作用，既增强了消光浆在高中低三个区域光泽的消光性，能够有效减小使用其的水性乳胶漆调色光泽差异，同时还可以减少消光后的水性乳胶漆膜与未消光的水性乳胶漆膜在高中低三个区域光泽度比例的不一致性。重钙粉与硅酸铝粉进行协同消光，既克服了单一高浓度的硅酸铝粉浆料储存易结块，流动性差的缺点，也规避了单一高浓度的重钙组合物料储存时，重钙组合物料易分层沉淀，消光性效率差的劣势。此外，本发明还具有低成本的优势。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合案，对本发明进行进一步详细说明。
28.本发明公开一种消光浆，该消光浆各组分及其质量百分数配比见表1所示。
29.表1
[0030][0031][0032]
其中，要求重钙粉调配的重钙组合物对比率为0.05-0.10，这个重钙组合物包含以下重量份数的组分：水23-40份、纤维素醚1-4份、重钙粉20-40份、分散剂3-9份、润湿剂1-3份、消泡剂1-3份、杀菌剂1-4份、成膜物质27-33份和成膜助剂1.3-2份。因为重钙粉的对比率无法直接进行测量，故配置成重钙组合物来进行检测，以此间接反馈重钙粉的特性。该重钙粉的d50粒径为12-18微米，d90粒径为15-21微米。
[0033]
要求硅酸铝粉调配的硅酸铝组合物对比率为0.05-0.10，这个硅酸铝组合物包括以下重量份数的组分：水23-53份、水纤维素醚1-4份、硅酸铝粉10-40份、分散剂3-9份、润湿剂1-3份、消泡剂1-4份、杀菌剂1-4份、成膜物质27-33份和成膜助剂1.3-2份。硅酸铝粉的对比率同样是无法直接测量，故配置成硅酸铝组合物来检测。该硅酸铝粉的d50粒径为5-8微米，d90粒径为7-10微米。
[0034]
纤维素醚选用羟乙基纤维素醚或甲基纤维素醚或羟丙基纤维素醚均可，本案中，采用的是亚什兰集团生产的natrosol 250hbr型羟乙基纤维素醚。分散剂则应至少包括聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐和非离子改性脂肪酸衍生物中的一种，本案中采用的是巴斯夫(中国)有限公司生产的4140型聚丙烯酸钠盐分散剂。润湿剂选用烷基酚乙氧基化物或eo-po嵌段共聚物均可，本案中采用的是科莱恩化工(中国)有限公司生产的lcn407型烷基酚乙氧基化物润湿剂。消泡剂选用矿物油类消泡剂，型号为ap7010，厂家为海名斯德谦(上海)化工有限公司。杀菌剂则至少包括甲基异噻唑啉酮、氯-甲基异噻唑啉酮和苯丙异噻唑啉酮中的一种，本案中选用托尔国际贸易(上海)有限公司生产的rs型异噻唑啉酮类杀菌剂。
[0035]
此外，本发明还公开了上述消光浆的制备方法，包括以下步骤：
[0036]
第一步，筛选出符合要求的重钙粉。步骤如下：
[0037]
sa1：将重钙粉过筛，筛选出d50粒径为12-18微米、d90粒径为15-21微米的重钙粉。然后将筛选出的重钙粉投入激光粒度分析仪分析测试，以确保筛选出的重钙粉粒径符合要求。重钙粉的粒度符合要求也不一定保证重钙组合物的对比率能够达到要求，但是通过粒度测试后的重钙粉会更趋于符合重钙组合物对比率要求，从而缩小筛选范围和工作量，避
免较多的无用功，提高筛选的效率。
[0038]
sa2：从筛选出的重钙粉中取样并制浆。将23-40重量份的水、1-4重量份的纤维素醚、20-40重量份的重钙粉、3-9重量份的分散剂、1-3重量份的润湿剂、1-3重量份的消泡剂和1-4重量份的杀菌剂投入分散机搅拌，分散机转速为1000r/min，搅拌时间为25-35min。再投入27-33重量份的成膜物质和1.3-2重量份的成膜助剂，混合均匀后，得到重钙组合物。
[0039]
sa3：将重钙组合物通过湿膜制备器制膜于无色透明聚酯膜上，制得的湿膜厚度为100-150微米，并于在40-60℃温度下干燥10-12h，然后通过对比率分析仪检测对比率是否为0.05-0.10，是则说明取样的重钙粉符合要求，并可用于配置本发明消光浆，否则不适用于配置本发明消光浆。
[0040]
需要注意的是，重钙粉制浆中使用到的纤维素醚、重钙粉、分散剂、润湿剂、消泡剂和杀菌剂不包含在表1所列的消光浆的组分中，这些组分的性质和型号与上述消光浆的相对应组分一致。成膜物质为dow美国陶氏百历摩生产的ac-261p型纯丙聚合物乳液，成膜助剂选用美国伊士曼化工有限公司生产的醇酯十二成膜助剂。
[0041]
第二步，筛选符合要求的硅酸铝粉。步骤如下：
[0042]
sb1：将硅酸铝粉过筛，筛选出d50粒径为5-8微米、d90粒径为7-10微米的硅酸铝粉。然后将筛选出的硅酸铝粉投入激光粒度分析仪进行分析测试。过筛后测试的目的同上。
[0043]
sb2：从筛选出的硅酸铝粉中取样并制浆；将23-53重量份的水、1-4重量份的纤维素醚、10-40重量份的硅酸铝粉、3-9重量份的分散剂、1-3重量份的润湿剂、1-4重量份的消泡剂和1-4重量份的杀菌剂投入分散机搅拌，分散机转速为1000r/min，搅拌时间为25-35min；再投入27-33重量份的成膜物质和1.3-2重量份的成膜助剂，混合均匀后，得到硅酸铝组合物。
[0044]
sb3：将硅酸铝组合物通过湿膜制备器制膜于无色透明聚酯膜上，制得的湿膜厚度为100-150微米，并于在40-60℃温度下干燥10-12h，然后通过对比率分析仪检测对比率是否为0.05-0.10，是则说明取样的硅酸铝粉符合要求，并可用于配置消光浆。
[0045]
同样的，硅酸铝粉制浆中使用到的纤维素醚、重钙粉、分散剂、润湿剂、消泡剂和杀菌剂并不包含在表1所列的消光浆的组分中，这些组分的性质和型号与上述消光浆的相应组分一致。另外，该步骤中，使用的成膜物质为dow美国陶氏百历摩生产的ac-261p型纯丙聚合物成膜物质，使用的成膜助剂选用美国伊士曼化工有限公司生产的醇酯十二成膜助剂，硅酸铝粉采用市售的即可。
[0046]
第三步，根据上述消光浆各组分的质量百分数配比，将水、纤维素醚、分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂以及根据上述方法筛选出的重钙粉和硅酸铝粉搅拌30min，混合均匀后本发明消光浆。
[0047]
本发明的关键在于，通过重钙粉与硅酸铝粉协同作用，既增强了消光浆在高中低三个区域光泽的消光性，能够有效减小使用其的水性乳胶漆调色光泽差异，同时还可以减少消光后的水性乳胶漆膜与未消光的水性乳胶漆膜在高中低三个区域光泽度比例的不一致性。重钙粉与硅酸铝粉进行协同消光，既克服了单一高浓度的硅酸铝粉浆料储存易结块，流动性差的缺点，也规避了单一高浓度的重钙组合物料储存时，重钙组合物料易分层沉淀，消光性效率差的劣势。此外，本发明还具有低成本的优势。
[0048]
本发明消光浆特别适和应用于包含重钙粉的水性乳胶漆中，其消光效果显著。
[0049]
为了验证本发明的效果，对水消光浆进行测试，制备了四组实施例，这四组实施例的具体配比详见表2。本实施例中以固克k50000型水性乳胶漆为例进行验证，标样和试样在高中低三个区域的光泽度见表4。测试方法为分别将四组实施例制备出的消光浆与试样混合，通过增减消光浆的添加量来调整试样的光泽，使之趋同于标样的光泽，测试结果见表4。为了进一步验证本发明的效果，制备了九组不同的对比例，九组对比例的具体组分情况见表3。其中，对比例一和对比例二单独采用未经筛选的重钙粉。对比例三为单独采用经本发明方法筛选的重钙粉。对比例四和对比例五单独采用未经筛选的硅酸铝粉。对比例六为单独采用经本发明方法筛选的硅酸铝粉。对比例七直接使用市售的二氧化硅消光浆。对比例八和对比例九同时采用了经本发明方法筛选的重钙粉和硅酸铝粉，但是这两对比例的配比不同于本发明要求的配比。同样按照上述方法进行测试，测试结果见表5。此外，为了更直观地显示区别，制浆过程都按照固定配比进行。
[0050]
表2
[0051]
[0052]
表3
[0053][0054]
表4
[0055][0056]
表5
[0057]
[0058][0059]
通过表5所示，可以明显看出，本发明制备出的水性乳胶漆中消光浆在高中低三个区域光泽的消光性具有高效性和一致性，且易储存和易使用。
[0060]
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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。