[发明专利]一种能形成大颗粒凸点的水性涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料组合物领域，具体地说是涉及水性涂料组合物。

背景技术

建筑涂料可分成两大类，有机涂料和无机涂料。目前有机水性涂料倍受青 睐，这种涂料是水性涂料，没有或很少有有机溶剂，因此对人的身体危害、对 环境污染都很小，使用时很方便，用水稀释，以水清洗。这种涂料与传统低质 水性涂料不一样，在建筑物表面结成的膜不溶于水，耐污、耐擦、防水、耐候 性好。

对水性改性防水涂料的施工性来讲，最大的特点是夏天可厚涂，春秋可薄 涂，冬天可掺加助剂施工，即施工前加在防水涂料内掺加2-3%的助剂，搅拌均 匀后涂刷，这样做能保证低温施工质量。水性防水涂料的粘结力和成膜质量仍 受施工气温高低的影响，气温越高，分散渗透性越强，粘结力越高，成膜质量 越好；施工气温越低，涂膜质量就差。

此外建筑涂料也在向功能性方向发展，其中有喷涂表面呈星点状凸出点的 涂料，可吸附有害气体；但此类技术存在着喷涂凸出点很小或呈细丝状，涂料 干燥后凸出点会收缩凹进，不饱满，或是凸出点易脱落等问题。同时为了满足 人们多样化的需求，在制造墙面、吊顶等装饰板材的工艺中，经常对这些平面 板材的表面进行各种处理，添加二维的图案或者产生凹凸以形成各种立体的造 型，如冰川、凹孔或凸点等。以矿棉吸声板为例，以前的板材内添加了石棉， 其强度和韧性好，需要在表面形成较大的凸出点时，是采用热压的方式，用相 应的模具直接在板的表面压出各种大小的凸点来。但是，为了达到环保的要求， 现在的矿棉吸声板不再添加石棉，其材质相对较脆，热压时会对板材造成破坏， 因而目前只能采用喷涂的方式，即用喷枪将调好的液体涂料呈雾状地喷出，落 到板上形成凸点。但这种方法在板上形成的颗粒非常小，无法象热压方法那样 形成大颗粒的凸点。随着人们生活水平的提高，使用建筑涂料时不仅考虑到其 装饰作用，还考虑环保作用。因此，人们很期待着有不同功能、且有环保作用 的涂料。

CN100348679C公开了一种水性涂料，其含有3~7重量%粒径为1~3mm的 蒙脱土颗粒和余量的丙烯酸类乳液，其粘度为831~2412mPa·s。蒙脱土的比表面 积较小，导致所述涂料的吸附性能较差，其可以在较脆材质上形成大颗粒凸点 式涂层，但凸出点不饱满，且容易脱落。

凹凸棒石粘土是一种世界稀有的非金属矿产。目前世界上只有美国、乌克 兰、印度、澳大利亚、中国等几个少数国家拥有，美国发现最早，我国于1976 年由江苏农学院教授首先发现。凹凸棒石粘土最终用于百余种系列上千种规格 的产品中。凹凸棒石粘土呈链状结构，具有特殊的棒状、纤维状晶体形态，内 部多孔，表面凹槽，质地柔软，密度特轻。其特点是比表面大、吸咐力强、悬 浮优良、分散均匀。凹凸棒石粘土晶体具有纤维轴平行的良好解理，以及呈链 状晶体结构和棒状、纤维状的细小晶体外形，使得凹凸棒石粘土在外加压力下 能够充分地分散，且溶液中晶体受重力影响比受电性影响大，因而在截留液体 中形成一种杂乱的纤维网络，这种悬浮液具有非牛顿特征，凹凸棒石粘土的流 变性能决定了它在水性涂料中的应用。

为了克服已有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种有环保作用、可 吸附有害气体，可在较脆材质上形成大颗粒凸点式涂层，且凸出点饱满结实的 水性涂料。

发明内容

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：

发明人通过大量深入地研究，发现采用水性涂料，配以凹凸棒石粘土，经 适当的方法可制备出有环保作用、可吸附有害气体，可在较脆材质上形成大颗 粒凸点式涂层，且凸出点饱满结实的水性涂料。

所述水性涂料含有凹凸棒石粘土和余量的丙烯酸类乳液。

所述的凹凸棒石粘土是常规或已知的凹凸棒石粘土。

凹凸棒石粘土的吸附性取决于它较大的表面积和表面物理化学结构及离子 状态，其吸附作用包括物理吸附及化学吸附，物理吸附的实质是通过范德华力 将吸附质分子吸附在型的内外表面，表面积和孔结构是其物理吸附作用的重要 指标。凹凸棒石粘土晶体结构内部沸石通道存在赋予了型巨大的内比表面积， 同时由于单个晶体呈细小的棒状、针状和纤维状，在分散时，棒状纤维并不保 持所想的方位及较高的表面电解，呈毡状物无规则地沉淀，它们聚集在一起形 成大小均一的次生孔隙，这一特征使得凹凸棒石粘土的比表面积最高可达 915m2/g。

凹凸棒石粘土具有一定的离子交换性的催化性，与水混合后，其阳离子Mg2+ 与Al3+或Fe3+的类质同象置换，以及水中氢离子或其它等价物的交换反应，致使 凹凸棒石粘土的乳化性能优于同类石粉（如膨润土）。