一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方的制作方法
【專利摘要】一種針狀硅灰石填充改性乳液涂料的配方，在乳液涂料中加入高長(zhǎng)徑比的針狀硅灰石填料，其組成為：（a）聚合物乳液，用量為35-40%；（b）無機(jī)填料，用量為30-40%；（c）增稠劑，用量為0-0.2%；（d）長(zhǎng)徑比大于20:1的針狀硅灰石，用量為4-10%；（e）其他助劑，用量為0-2%；（f）純凈水，用量為20-25%。本發(fā)明的改性乳液涂料配方采用高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石對(duì)乳液涂料進(jìn)行填充改性，可廣泛使用于聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯丙樹脂等乳液涂料中，在不改變?nèi)橐和苛系幕A(chǔ)配方、基本性能、生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備的前提下，大幅提高乳液涂料的觸變性能，從而有效提高乳液涂料的加工、儲(chǔ)運(yùn)能力和涂刷性能。
【專利說明】一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性的乳液涂料，特別是涉及一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性 的乳液涂料的新配方。

【背景技術(shù)】
[0002] 觸變性是指液體在剪切作用下可由粘稠狀態(tài)變?yōu)榱鲃?dòng)性較大的狀態(tài)，而當(dāng)剪切作 用取消后，液體又重新恢復(fù)到原先粘稠狀態(tài)的性能。觸變性是決定涂料質(zhì)量的重要因素。良 好的觸變性可以保證涂料在涂刷過程中具有較低的粘度，有利于涂刷工作的進(jìn)行，并可以 提高涂料的流平性，同時(shí)也可以促進(jìn)涂料涂刷后粘度的迅速上升，避免涂刷后流掛現(xiàn)象的 發(fā)生；而且良好的觸變性有利于涂料儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的穩(wěn)定性。因此，提高涂料的觸變性 能是提高涂料綜合性能的重要方法。
[0003] 硅灰石是一種屬三斜晶系，通常呈片狀、放射狀或纖維狀硅酸鹽晶體。顏色呈白 色，有時(shí)帶淺灰、淺紅色調(diào)，有玻璃光澤。硅灰石廣泛應(yīng)用于造紙、陶瓷、水泥及塑料橡膠等 復(fù)合材料工業(yè)中。硅灰石作為增容劑在涂料工業(yè)中也被廣泛使用。針狀硅灰石(部分商品 也被稱為硅灰石纖維）是硅灰石粉體填料的一種，在涂料工業(yè)中也有使用，但均為普通長(zhǎng)徑 比的針狀填料(其長(zhǎng)徑比在8:1至15:1之間），不會(huì)對(duì)涂料的觸變性能產(chǎn)生影響。因此，針 狀硅灰石從未作為觸變劑在涂料或其它行業(yè)中使用。
[0004] 高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石是近些年市場(chǎng)上出現(xiàn)的產(chǎn)品，其較高的長(zhǎng)徑比對(duì)橡膠具有良 好的補(bǔ)強(qiáng)作用，因而作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑被應(yīng)用于橡膠工業(yè)中，但高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石對(duì)乳液 涂料觸變性的影響則未見報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，采用高長(zhǎng)徑比 針狀硅灰石對(duì)乳液涂料進(jìn)行填充改性，能夠顯著提高改性乳液涂料的觸變性，從而提高乳 液涂料貯存和運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，提高涂料的涂刷性能和流平性，減少流掛的發(fā)生。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的： 一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其特征在于，按重量百分比，由下列組分組 成： (a) 聚合物乳液，用量為35-40% ; (b) 無機(jī)填料，用量為30-40% ; (c) 增稠劑，用量為0-0.2%; (d) 長(zhǎng)徑比大于20:1的針狀娃灰石，用量為4-10% ; (e) 其他助劑，用量為0-2%; (f) 純凈水，用量為20-25%。
[0007] 本發(fā)明所述的聚合物乳液為市售聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯或苯丙樹脂 乳液，其固含量為50 wt %_60wt%。
[0008] 本發(fā)明所述的無機(jī)填料包括鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣、立德粉、三氧化二鋁、二氧化 娃中的一種或幾種，均為市場(chǎng)銷售的常規(guī)產(chǎn)品。
[0009] 本發(fā)明所述的增稠劑優(yōu)選自羧甲基纖維素鈉或十二烷基硫酸鈉，為市場(chǎng)銷售的常 規(guī)產(chǎn)品。
[0010] 本發(fā)明采用一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石作為乳液涂料配方中的觸變調(diào)節(jié)劑，所述的 高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石可采用市場(chǎng)銷售的長(zhǎng)徑比大于20:1的針狀硅灰石。優(yōu)選長(zhǎng)徑比為 25-30:1的針狀硅灰石。
[0011] 本發(fā)明所述的其他助劑包括但不限于，防霉劑(如五氯酚鈉)，消泡劑(如磷酸三丁 酯)，顏料(如酞菁藍(lán)）中的一種或幾種，均為市場(chǎng)銷售的涂料常用的助劑。
[0012] 申請(qǐng)人:在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)長(zhǎng)徑比大于20:1時(shí)，針狀硅灰石對(duì)乳液涂料的觸變性具 有顯著的提高作用。本發(fā)明依據(jù)上述發(fā)現(xiàn)，在乳液涂料配方中加入長(zhǎng)徑比大于20:1的高長(zhǎng) 徑比針狀硅灰石。高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石加入涂料后，可以形成一定的空間位阻，避免涂料中 無機(jī)填料的重新團(tuán)聚，在一定程度上提高涂料的靜止粘度，從而有效減少涂料在制備和儲(chǔ) 運(yùn)過程中無機(jī)填料沉降的發(fā)生。而當(dāng)對(duì)涂料施加外力剪切后，高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石可迅速 沿剪切作用方向有序排列，使涂料的剪切粘度明顯下降，從而有效提高涂料的觸變性能，有 利于涂料的涂刷和流平性能的提高。
[0013] 在本發(fā)明中，使用高長(zhǎng)徑比的針狀硅灰石(長(zhǎng)徑比大于20:1)為其中的關(guān)鍵技術(shù)手 段。當(dāng)使用長(zhǎng)徑比小于20:1的普通針狀硅灰石時(shí)，過短的長(zhǎng)徑比使這種空間位阻效果難以 體現(xiàn)，涂料在制備及儲(chǔ)運(yùn)時(shí)的穩(wěn)定性無法提高；且涂料在剪切作用下有序排列引起的涂料 粘度下降現(xiàn)象也不明顯，因而無法實(shí)現(xiàn)涂料觸變性的明顯提高。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)化方案是：將固含量為50_60wt %的聚合物乳液40g，25g鈦白粉，5g碳 酸鈣，20g純凈水，0. 5g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，9g長(zhǎng)徑比為25:1的針狀硅灰石，上述 組分混合并攪拌均勻即可。該配方制備的乳液涂料，由于高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石的空間位阻 作用，使涂料具有更好的靜態(tài)穩(wěn)定性，可有效避免涂料在制備和儲(chǔ)運(yùn)中無機(jī)填料沉降的發(fā) 生，提1?涂料的穩(wěn)定性和儲(chǔ)存時(shí)間。并且1?長(zhǎng)徑比針狀娃灰石在期切作用下的有序排列，提 高了涂料的觸變性，更有利于涂料的涂刷性能和流平性，并減少涂刷時(shí)流掛的發(fā)生。
[0015] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在乳液涂料配方中加入長(zhǎng)徑比大于20:1的高長(zhǎng)徑比 針狀硅灰石，顯著提高了乳液涂料的觸變性。本發(fā)明的改性乳液涂料制備工藝簡(jiǎn)單，操作容 易，無需額外的附加投資和設(shè)備改造。根據(jù)本發(fā)明的配方制備的涂料，由于高長(zhǎng)徑比針狀硅 灰石的空間位阻作用，使涂料具有更好的靜態(tài)穩(wěn)定性，可有效避免涂料在制備和儲(chǔ)運(yùn)中無 機(jī)填料沉降的發(fā)生，提高涂料的穩(wěn)定性和儲(chǔ)存時(shí)間。并且高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石在剪切作用 下的有序排列，還提高了涂料的觸變性，更有利于涂料的涂刷性能和流平性，減少涂刷時(shí)流 掛的發(fā)生?？傊景l(fā)明的針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方可廣泛使用于聚氨酯、聚醋 酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯丙樹脂等乳液涂料中，在不改變?nèi)橐和苛系幕A(chǔ)配方、基本性能、 生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備的前提下，大幅提高乳液涂料的觸變性能，從而有效提高乳液涂料的 加工、儲(chǔ)運(yùn)能力和涂刷性能。
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以具體實(shí)施 方式為限，而是由權(quán)利要求加以限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1不同長(zhǎng)徑比的針狀硅灰石填充改性的乳液涂料觸變性提高比例曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例1 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚醋 酸乙烯酯乳液40g，25g鈦白粉，5g碳酸|丐，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉， 〇. lg羧甲基纖維素鈉，9g長(zhǎng)徑比為25:1的針狀硅灰石。上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣吹盟龉杌?石填充改性的乳液涂料。
[0019] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高3%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低20%，即觸變性提高23%。
[0020] 實(shí)施例2 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚氨 酯乳液40g，20g鈦白粉，10g立德粉，5g滑石粉，20g純凈水，0. 5g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚 鈉，4g長(zhǎng)徑比為30:1的針狀硅灰石。上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣吹盟龉杌沂畛涓男缘娜橐和?料。
[0021] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低15%，即觸變性提高17%。
[0022] 實(shí)施例3 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為60%的聚丙 烯酸酯乳液35g，15g碳酸興，10g立德粉，3g三氧化二錯(cuò)，5g滑石粉，25g純凈水，0. 5g磷酸 三丁酯，1.5g酞菁藍(lán)，5g長(zhǎng)徑比為25:1的針狀硅灰石。上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣吹盟龉杌沂?填充改性的乳液涂料。
[0023] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低17%，即觸變性提高19%。
[0024] 實(shí)施例4 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為60%的苯丙 乳液35g，20g鈦白粉，10g立德粉，25g純凈水，10g長(zhǎng)徑比為20:1的針狀硅灰石。上述組分 攪拌均勻即得所述硅灰石填充改性的乳液涂料。
[0025] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高3%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低12%，即觸變性提高15%。
[0026] 實(shí)施例5 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚醋 酸乙烯酯乳液40g，20g鈦白粉，10g滑石粉，5g二氧化硅，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯， 0. 5g五氯酚鈉，4g長(zhǎng)徑比為25:1的針狀硅灰石，攪勻后，加入0. lg羧甲基纖維素鈉，攪拌 均勻即得所述硅灰石填充改性的乳液涂料。
[0027] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低17%，即觸變性提高19%。
[0028] 實(shí)施例6 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚醋 酸乙烯酯乳液40g，24g鈦白粉，10g滑石粉，20g純凈水，0. 3g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉， 5g長(zhǎng)徑比為30:1的針狀硅灰石，攪勻后，加入0. 2g羧甲基纖維素鈉，攪拌均勻即得所述硅 灰石填充改性的乳液涂料。
[0029] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低16%，即觸變性提高18%。
[0030] 實(shí)施例7 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為60%的聚丙 烯酸酯乳液35g，20g鈦白粉，10g立德粉，5g滑石粉，25g純凈水，5g長(zhǎng)徑比為20:1的針狀 硅灰石。上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣吹盟龉杌沂畛涓男缘娜橐和苛稀?br> [0031] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低13%，即觸變性提高15%。
[0032] 實(shí)施例8 : 一種高長(zhǎng)徑比針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚丙 烯酸酯乳液40g，20g鈦白粉，10g立德粉，5g滑石粉，25g純凈水，0. 3g磷酸三丁酯，0. 5g五 氯酚鈉，4g長(zhǎng)徑比為30:1的針狀硅灰石，攪勻后，加入0. 2g十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻即得 所述硅灰石填充改性的乳液涂料。
[0033] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高2%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低19%，即觸變性提高21%。
[0034] 對(duì)比例1 一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚醋酸乙烯酯 乳液40g，25g鈦白粉，5g碳酸|丐，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，0. lg羧甲基 纖維素鈉，9g長(zhǎng)徑比為8:1的針狀硅灰石。上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣吹霉杌沂畛涓男缘娜橐?涂料。
[0035] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高3%，10(TS時(shí)剪 切粘度基本未變，即觸變性提高3%。
[0036] 對(duì)比例2 一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚醋酸乙烯酯 乳液40g，25g鈦白粉，5g碳酸|丐，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，0. lg羧甲基 纖維素鈉，9g長(zhǎng)徑比為15:1的針狀硅灰石。上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣吹霉杌沂畛涓男缘娜橐?涂料。
[0037] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高3%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低1%，即觸變性提高4%。
[0038] 對(duì)比例3 一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其組成為：固含量為50%的聚醋酸乙烯酯 乳液40g，25g鈦白粉，5g碳酸|丐，20g純凈水，0. 4g磷酸三丁酯，0. 5g五氯酚鈉，0. lg羧甲基 纖維素鈉，9g長(zhǎng)徑比為18:1的針狀硅灰石。上述組分?jǐn)嚢杈鶆蚣吹霉杌沂畛涓男缘娜橐?涂料。
[0039] 上述改性乳液涂料與未加硅灰石的乳液涂料相比，0剪切粘度提高3%，10(TS時(shí)剪 切粘度降低3%，即觸變性提高6%。
【權(quán)利要求】
1. 一種針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其特征在于，按重量百分比，所述的乳液 涂料由下列組分組成： (a) 聚合物乳液，用量為35-40% ; (b) 無機(jī)填料，用量為30-40% ; (c) 增稠劑，用量為0-0.2%; (d) 長(zhǎng)徑比大于20:1的針狀娃灰石，用量為4-10% ; (e) 其他助劑，用量為0-2%; (f) 純凈水，用量為20-25%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其特征在于，所述的 聚合物乳液為聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯或苯丙樹脂乳液，其固含量為50 wt %-60 wt %〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其特征在于，所述的 無機(jī)填料為鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣、立德粉、三氧化二鋁、二氧化硅中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其特征在于，所述的 增稠劑為羧甲基纖維素鈉或十二烷基硫酸鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其特征在于，所述的 針狀硅灰石的長(zhǎng)徑比為25-30:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的針狀硅灰石填充改性的乳液涂料配方，其特征在于，所述的 其他助劑為防霉劑、消泡劑、顏料中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C09D7/06GK104140722SQ201410363711
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】章峻, 沈健, 周連杰, 莫宏, 馬振毛 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)