本發(fā)明屬涉及活性鈣和鈦白粉組合物在涂料上的應(yīng)用。
背景技術(shù):
涂料是一種日常生活中廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品,具有均勻附著在基板材料表面而形成粘附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜,可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面,不僅對基板材料的表面進(jìn)行保護(hù),同時也能對基板材料進(jìn)行美化處理。
近年來,隨著人民生活水平的提高以及社會的發(fā)展,消費(fèi)者對于涂料裝飾的需求越來越高,對涂料各項指標(biāo)的要求也越來越高,這就促使涂料生產(chǎn)商從原料、生產(chǎn)工藝等各方面考慮,來提升涂料的性能。
發(fā)明專利CN 105542603 A公開了一種高強(qiáng)度無機(jī)涂料及其制備方法,其通過將羥乙基纖維素、流變劑、多功能助劑、消泡劑、分散劑、潤濕劑、丙二醇、鈦白粉、重質(zhì)碳酸鈣、硅丙乳液、成膜助劑、硅酸鉀、增稠劑、偶聯(lián)劑和水進(jìn)行合理復(fù)配使用,將上述組分進(jìn)行分部添加混合,得到一種高強(qiáng)度的無機(jī)涂料。而在該發(fā)明中,鈦白粉和重質(zhì)碳酸鈣作為主要的填料部分,其中重質(zhì)碳酸鈣在涂料的應(yīng)用中,尤其是在白色涂料的應(yīng)用中,會較大地影響涂料的白度和遮蓋力指標(biāo),不利于提高涂料的性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,在現(xiàn)有涂料的生產(chǎn)工藝技術(shù)基礎(chǔ)上,將活性鈣和鈦白粉組合物應(yīng)用于涂料中,具有涂料產(chǎn)品性能優(yōu)良的特點。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣的中位粒徑D50≤8μm,鈦白粉的中位粒徑D50≤5μm,活性鈣與鈦白粉之間的中位粒徑差值的絕對值不大于5μm。
進(jìn)一步的,活性鈣的中位粒徑0.09μm≤D50≤0.24μm,鈦白粉的中位粒徑0.15μm≤D50≤0.3μm,活性鈣與鈦白粉之間的中位粒徑差值不大于0.15μm。
該組合物的粒度分布為(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)≤5。
在去離子水中,鈦白粉與活性鈣的ζ電位絕對值的差值在10~30mV之間。
上述活性鈣與鈦白粉之間的吸油量差值的絕對值不大于10g/100g。
上述活性鈣與鈦白粉之間的質(zhì)量比為1:1-1:9。
作為優(yōu)選,活性鈣與鈦白粉之間的質(zhì)量比為95:249。
活性鈣的白度為92~97%,鈦白粉的白度≥95%。
上述活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度≥96%。
進(jìn)一步的,活性鈣具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為9~12nm,長徑比為10~20。
上述鈦白粉可為金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉中的一種。
作為優(yōu)選,鈦白粉為金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉,其中金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的質(zhì)量比為1:2.5~4.5。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:將活性鈣與鈦白粉原料過篩混合后,投入捏合機(jī)中,加水捏合制漿,待漿液混合均勻后加入少量表面活性劑,繼續(xù)捏合10-20min;將捏合后的漿液過濾,干燥,破碎,研磨,從而制得活性鈣和鈦白粉組合物。
作為優(yōu)選,表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚,脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種。
一種涂料,其組成為,如上所述的活性鈣和鈦白粉組合物,樹脂液,甲醇,甲苯,丙醇,丁酯,石蠟。
進(jìn)一步的,該涂料中各組分以重量份數(shù)計為,活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份。
本發(fā)明的有益效果為,提供一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,該組合物在涂料中分散性能好,結(jié)合力強(qiáng),提高最終涂料的應(yīng)用性能,增強(qiáng)涂膜的力學(xué)性能。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其主要技術(shù)指標(biāo)如下:
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣的中位粒徑D50≤8μm,鈦白粉的中位粒徑D50≤5μm,活性鈣與鈦白粉之間的中位粒徑差值的絕對值不大于5μm。
進(jìn)一步的,活性鈣的中位粒徑0.09μm≤D50≤0.24μm,鈦白粉的中位粒徑0.15μm≤D50≤0.3μm,活性鈣與鈦白粉之間的中位粒徑差值不大于0.15μm。
該組合物的粒度分布為(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)≤5。
在去離子水中,鈦白粉與活性鈣的ζ電位絕對值的差值在10~30mV之間。
上述活性鈣與鈦白粉之間的吸油量差值的絕對值不大于10g/100g。
上述活性鈣與鈦白粉之間的質(zhì)量比為1:1-1:9。
作為優(yōu)選,活性鈣與鈦白粉之間的質(zhì)量比為95:249。
活性鈣的白度為92~97%,鈦白粉的白度≥95%。
上述活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度≥96%。
進(jìn)一步的,活性鈣具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為9~12nm,長徑比為10~20。
上述鈦白粉可為金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉中的一種。
作為優(yōu)選,鈦白粉為金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉,其中金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的質(zhì)量比為1:2.5~4.5。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:將活性鈣與鈦白粉原料過篩混合后,投入捏合機(jī)中,加水捏合制漿,待漿液混合均勻后加入少量表面活性劑,繼續(xù)捏合10-20min;將捏合后的漿液過濾,干燥,破碎,研磨,從而制得活性鈣和鈦白粉組合物。
作為優(yōu)選,表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚,脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種。
一種涂料,其組成為,如上所述的活性鈣和鈦白粉組合物,樹脂液,甲醇,甲苯,丙醇,丁酯,石蠟。
進(jìn)一步的,該涂料中各組分以重量份數(shù)計為,活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份。
以下將通過實驗例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述:
首先應(yīng)說明的是,下述實驗例中的數(shù)據(jù)由發(fā)明人通過大量實驗獲得,限于篇幅,在說明書中只展示其中的一部分,且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在此數(shù)據(jù)下理解并實施本發(fā)明,其余數(shù)據(jù)均具有與下述實驗結(jié)論相同的趨勢并可得出相同的結(jié)論,后文不再贅述。
實驗例1
取不同粒徑分布的工業(yè)用鈦白粉制備成品涂料,并檢測涂料相關(guān)指標(biāo),工藝中其他參數(shù)取中間值。
由表1可知,當(dāng)鈦白粉中位粒徑超過5μm時,其涂料成品的遮蓋力,白度,分散穩(wěn)定性均顯著下降,無法應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。因此,本發(fā)明選擇中位粒徑不大于5μm的鈦白粉作為實驗原料。
表1不同粒徑的鈦白粉對涂料性能的影響
注:按照GB/T 1726-1979標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料遮蓋力;按照GB/T 5950-2008標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的白度;涂料的分散穩(wěn)定性測定,是取50ml涂料倒入具塞刻度試管中靜置,48h后讀取上層清液的體積V,則涂料的分散穩(wěn)定性=(50-V)/50,其中數(shù)值越大表示涂料的分散穩(wěn)定性越好。
實驗例2
取不同粒徑分布的工業(yè)活性鈣,同時工藝中其他參數(shù)取中間值,制備涂料并進(jìn)行相關(guān)檢測。
由表2可知,當(dāng)活性鈣中位粒徑超過8μm時,其在涂料中的分散狀況較差,且其分散不穩(wěn)定,因此本發(fā)明選擇中位粒徑不大于8μm的活性鈣作為實驗原料。
表2不同粒徑的活性鈣對涂料性能的影響
注:涂料的分散穩(wěn)定性測定,是取50ml涂料倒入具塞刻度試管中靜置,48h后讀取上層清液的體積V,則涂料的分散穩(wěn)定性=(50-V)/50,其中數(shù)值越大表示涂料的分散穩(wěn)定性越好。
實驗例3
取中位粒徑不大于5μm的工業(yè)鈦白粉、中位粒徑不大于8μm的工業(yè)活性鈣,通過對不同質(zhì)量比的活性鈣和鈦白粉混合,獲得不同編號的組合物,制成涂料并檢測其關(guān)鍵指標(biāo),工藝中其他參數(shù)取中間值。
如表3所示,當(dāng)活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比低于1:9時,雖然白度高,但其遮蓋力及耐洗刷性能下降明顯;同時,在活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比超過1:1時,涂料的白度會急劇下降。因此在本發(fā)明中,選擇的活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比為1:1-1:9。
表3不同質(zhì)量比的活性鈣與鈦白粉對涂料性能的影響
注:按照GB/T 1726-1979標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的遮蓋力;GB/T 5950-2008標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的白度。
實驗例4
為了避免因活性鈣和鈦白粉組合物的粒度分布范圍過寬,而使得不同批次涂料產(chǎn)品的性能差異過大的情況出現(xiàn),有必要對活性鈣和鈦白粉組合物的粒度分布范圍進(jìn)行限定,在本發(fā)明中以80/20相對粒度比進(jìn)行限定,即(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)。
取不同種類工業(yè)用鈦白粉、活性鈣,通過不同粒徑分布、不同質(zhì)量比原料的混合,獲得不同編號的組合物,制成涂料并檢測其關(guān)鍵指標(biāo),工藝中其他參數(shù)取中間值。
由表4所示,當(dāng)活性鈣和鈦白粉組合物(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)≤5時,涂料的白度、遮蓋力都要優(yōu)于不對此項指標(biāo)進(jìn)行限定的產(chǎn)品,或者限定比例超出此范圍的產(chǎn)品。
表4不同粒度分布下組合物對涂料性能的影響
注:按照GB/T 5950-2008標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的白度;按照GB/T 1726-1979標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的遮蓋力。
實驗例5
通常在涂料的使用過程中,如果涂料中各組分的分散狀況良好,可提高涂料的遮蓋力、涂膜外觀等應(yīng)用性能,同時涂刷出的漆膜均勻連續(xù),可提高漆膜相應(yīng)的力學(xué)性能。所以在針對活性鈣和鈦白粉組合物在涂料上的應(yīng)用時,需要首先考慮活性鈣和鈦白粉之間的粒度關(guān)系,以確保制得的涂料具有良好的性能。
取不同種類工業(yè)用鈦白粉、活性鈣,通過不同質(zhì)量比原料的混合,同時限定活性鈣與鈦白粉之間中位粒徑的差值,獲得不同編號的組合物,制成涂料并檢測其關(guān)鍵指標(biāo),工藝中其他參數(shù)取中間值。
如表5所示,當(dāng)活性鈣與鈦白粉之間中位粒徑差值的絕對值超過5μm時,其白度及遮蓋力明顯下降。因此在本發(fā)明中,活性鈣與鈦白粉之間中位粒徑差值的絕對值≤5μm。
表5活性鈣D50與鈦白粉D50差值對涂料性能的影響
注:按照GB/T 5950-2008標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的白度;按照GB/T 1726-1979標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的遮蓋力。
實驗例6
由于粉體ζ電位隨著檢測環(huán)境的pH值的不同而變化,為避免歧義與贅述,故下述針對鈦白粉及活性鈣ζ電位的描述,其前提均為在去離子水中的ζ電位值。
其中,由于活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其ζ電位為正值,在與ζ電位為負(fù)值的鈦白粉進(jìn)行混合時,二者之間會產(chǎn)生一定的電位作用,使其形成的組合物具有一定的結(jié)合能力,這有利于增強(qiáng)涂料之間各組分的結(jié)合,提高涂膜的力學(xué)性能。
同時,為了保證活性鈣和鈦白粉組合物在涂料溶劑中具有良好的分散情況,確保涂料具有較好的分散穩(wěn)定性,避免因過強(qiáng)的電位作用對分散性造成不良影響,需要著重考慮活性鈣和鈦白粉二者ζ電位的關(guān)系。
取不同種類工業(yè)用鈦白粉、活性鈣,通過不同質(zhì)量比原料的混合,同時限定鈦白粉與活性鈣ζ電位絕對值的差值,獲得不同編號的組合物,制成涂料并檢測其關(guān)鍵指標(biāo),工藝中其他參數(shù)取中間值。
如表6所示,當(dāng)鈦白粉與活性鈣ζ電位絕對值的差值在10~30mV之間時,涂料的分散穩(wěn)定性及涂膜耐沖擊性明顯下降。因此在本發(fā)明中,鈦白粉與活性鈣ζ電位絕對值的差值在10~30mV之間。
表6鈦白粉ζ電位與活性鈣ζ電位差值對涂料性能的影響
注:涂料的分散穩(wěn)定性測定,是取50ml涂料倒入具塞刻度試管中靜置,48h后讀取上層清液的體積V,則涂料的分散穩(wěn)定性=(50-V)/50,其中數(shù)值越大表示涂料的分散穩(wěn)定性越好;按照GB/T 1732-1993標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的耐沖擊性。
實驗例7
通常在涂料領(lǐng)域中,顏填料粉體的吸油量主要是針對樹脂的吸附,若其吸油量過大,使得在油性涂料中,粉體會吸收大量樹脂,造成樹脂浪費(fèi),增加生產(chǎn)成本,另外粉體吸油量的大小對涂膜的性能影響較大,同時對涂料生產(chǎn)時的粘度影響也較大。
同時,為了避免在不同批次中,因活性鈣、鈦白粉吸油量的差異而導(dǎo)致其組合物吸油性能波動過大,影響涂料的粘度、涂膜光澤度等指標(biāo),需要考慮活性鈣的吸油量與鈦白粉的吸油量之間的關(guān)系。
取不同種類工業(yè)用鈦白粉、活性鈣,通過不同質(zhì)量比原料的混合,同時限定活性鈣與鈦白粉吸油量差值的絕對值,獲得不同編號的組合物,制成涂料并檢測其關(guān)鍵指標(biāo),工藝中其他參數(shù)取中間值。
如表7所示,當(dāng)活性鈣與鈦白粉吸油量差值的絕對值>10g/100g時,涂膜光澤度明顯下降。因此在本發(fā)明中,活性鈣與鈦白粉吸油量差值的絕對值≤10g/100g。
表7活性鈣吸油量與鈦白粉吸油量差值對涂料性能的影響
注:按照GB/T 9754-2007標(biāo)準(zhǔn)檢測涂料的光澤度。
同時,在本發(fā)明中為了保證最終涂料的應(yīng)用性能,以及相應(yīng)的控制生產(chǎn)成本,活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度≥96%,同時經(jīng)過表面處理的輕質(zhì)碳酸鈣,具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性,有利于提高涂料的耐黃變性能。
活性鈣具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為9~12nm,長徑比為10~20。其中活性鈣的鏈狀結(jié)構(gòu),是在生成過程中一次微粒連接而生成長鏈,這就在一定程度上克服了單個粒子在應(yīng)用過程中的團(tuán)聚現(xiàn)象,相對于普通碳酸鈣而言在橡膠、塑料、紙張及涂料等基體中使用時具有更好的分散性;另外活性鈣的這種鏈狀結(jié)構(gòu),在涂料生產(chǎn)的過程中會發(fā)生鏈條斷裂,而這些斷裂點具有較高的活性,與涂料各組分之間可產(chǎn)生更強(qiáng)的連結(jié)力,同時在涂料進(jìn)行涂刷時,斷裂點與基體也可產(chǎn)生較強(qiáng)的結(jié)合力,從而大大提高了涂膜的物理性能以及涂膜的附著力。
鈦白粉可為金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉中的一種。作為優(yōu)選,上述鈦白粉選用金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉,其中金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的質(zhì)量比為1:2.5~4.5。在大多涂料配方中,較多地僅采用一種晶型的鈦白粉原料,使得鈦白粉應(yīng)用較為單一,在本發(fā)明中作為優(yōu)選的,將金紅石型鈦白粉和銳鈦型鈦白粉進(jìn)行混合使用,產(chǎn)生混晶效應(yīng),有利于提高TiO2的催化活性,從而使涂料具有優(yōu)異的光學(xué)吸收性能和光催化性能,可提高相關(guān)涂料在太陽能電池、水污染治理、空氣凈化、室內(nèi)污染處理等領(lǐng)域應(yīng)用。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進(jìn)一步的描述,并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍內(nèi)。
實施例1
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣D50為4μm,ζ電位為18mV,吸油量為22g/100g,白度96%;鈦白粉D50為5μm,ζ電位為-30mV,吸油量為18g/100g,白度96%;活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比為1:2;組合物的粒度分布(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)=4.5。其中活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度為96%?;钚遭}具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為10nm,長徑比為14。上述鈦白粉使用金紅石型鈦白粉。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:
活性鈣與鈦白粉原料過篩混合,制得活性鈣和鈦白粉組合物。
采用現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)工藝,以重量份數(shù)計,按配方(活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份)制備涂料,并對其進(jìn)行相關(guān)性能檢測,樣品編號1,結(jié)果見表8、表9。
實施例2
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣D50為8μm,ζ電位為21mV,吸油量為13g/100g,白度92%;鈦白粉D50為3μm,ζ電位為-40mV,吸油量為20g/100g,白度97%;活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比為1:9;組合物的粒度分布(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)=5。其中活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度為98%?;钚遭}具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為9nm,長徑比為12。上述鈦白粉使用銳鈦型鈦白粉。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:
將活性鈣與鈦白粉原料過篩混合后,投入捏合機(jī)中,加水捏合制漿,待漿液混合均勻后加入脂肪醇聚氧乙烯醚,繼續(xù)捏合20min;將捏合后的漿液過濾,干燥,破碎,研磨,制得活性鈣和鈦白粉組合物。
采用現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)工藝,以重量份數(shù)計,按配方(活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份)制備涂料,并對其進(jìn)行相關(guān)性能檢測,樣品編號2,結(jié)果見表8、表9。
實施例3
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣D50為1μm,ζ電位為30mV,吸油量為22g/100g,白度95%;鈦白粉D50為2μm,ζ電位為-40mV,吸油量為20g/100g,白度96%;活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比為1:5;組合物的粒度分布(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)=2.5。其中活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度為96%?;钚遭}具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為12nm,長徑比為20。上述鈦白粉使用金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉,其中金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的質(zhì)量比為1:2.5。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:
將活性鈣與鈦白粉原料過篩混合后,投入捏合機(jī)中,加水捏合制漿,待漿液混合均勻后加入脂肪醇聚氧乙烯醚,繼續(xù)捏合10min;將捏合后的漿液過濾,干燥,破碎,研磨,制得活性鈣和鈦白粉組合物。
采用現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)工藝,以重量份數(shù)計,按配方(活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份)制備涂料,并對其進(jìn)行相關(guān)性能檢測,樣品編號3,結(jié)果見表8、表9。
實施例4
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣D50為0.2μm,ζ電位為25mV,吸油量為20g/100g,白度94%;鈦白粉D50為0.24μm,ζ電位為-40mV,吸油量為25g/100g,白度97%;活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比為1:2.6;組合物的粒度分布(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)=3.0。其中活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度為97%?;钚遭}具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為11nm,長徑比為15。上述鈦白粉使用金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉,其中金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的質(zhì)量比為1:4。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:
將活性鈣與鈦白粉原料過篩混合后,投入捏合機(jī)中,加水捏合制漿,待漿液混合均勻后加入壬基酚聚氧乙烯醚,繼續(xù)捏合18min;將捏合后的漿液過濾,干燥,破碎,研磨,制得活性鈣和鈦白粉組合物。
采用現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)工藝,以重量份數(shù)計,按配方(活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份)制備涂料,并對其進(jìn)行相關(guān)性能檢測,樣品編號4,結(jié)果見表8、表9。
實施例5
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣D50為3μm,ζ電位為25mV,吸油量為17g/100g,白度97%;鈦白粉D50為0.2μm,ζ電位為-50mV,吸油量為27g/100g,白度95%;活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比為1:6;組合物的粒度分布(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)=2.0。其中活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度為96%?;钚遭}具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為12nm,長徑比為10。上述鈦白粉使用金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉,其中金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的質(zhì)量比為1:4.5。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:
將活性鈣與鈦白粉原料過篩混合后,投入捏合機(jī)中,加水捏合制漿,待漿液混合均勻后加入壬基酚聚氧乙烯醚,繼續(xù)捏合12min;將捏合后的漿液過濾,干燥,破碎,研磨,制得活性鈣和鈦白粉組合物。
采用現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)工藝,以重量份數(shù)計,按配方(活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份)制備涂料,并對其進(jìn)行相關(guān)性能檢測,樣品編號5,結(jié)果見表8、表9。
實施例6
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物,其中活性鈣D50為0.1μm,ζ電位為20mV,吸油量為17g/100g,白度95%;鈦白粉D50為2μm,ζ電位為-35mV,吸油量為23g/100g,白度96%;活性鈣與鈦白粉的質(zhì)量比為1:4;組合物的粒度分布(累積質(zhì)量<80%的粒度)/(累積質(zhì)量<20%的粒度)=3.0。其中活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其活化度為96%?;钚遭}具有由多個活性輕質(zhì)碳酸鈣晶體組成的鏈狀結(jié)構(gòu),其鏈直徑為11nm,長徑比為15。上述鈦白粉使用金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的混合鈦白粉,其中金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉的質(zhì)量比為1:3。
一種應(yīng)用于涂料上的活性鈣和鈦白粉組合物的制備方法:
將活性鈣與鈦白粉原料過篩混合后,投入捏合機(jī)中,加水捏合制漿,待漿液混合均勻后加入脂肪醇聚氧乙烯醚,繼續(xù)捏合15min;將捏合后的漿液過濾,干燥,破碎,研磨,制得活性鈣和鈦白粉組合物。
采用現(xiàn)有的涂料生產(chǎn)工藝,以重量份數(shù)計,按配方(活性鈣和鈦白粉組合物344份,樹脂液320份,甲醇60份,甲苯45份,丙醇15份,丁酯15份,石蠟1份)制備涂料,并對其進(jìn)行相關(guān)性能檢測,樣品編號6,結(jié)果見表8、表9。
對比例
采用發(fā)明專利CN 105542603A的實施例1:
一種高強(qiáng)度無機(jī)涂料,由以下重量份的原料組成:
羥乙基纖維素0.5份;流變劑3份;多功能助劑0.5份;消泡劑2.5份;分散劑2份;潤濕劑1.5份;丙二醇1份;鈦白粉40份;重質(zhì)碳酸鈣65份;硅丙乳液35份;成膜助劑1份;硅酸鉀70份;增稠劑0.5份;偶聯(lián)劑5份;水75份。
其中,分散劑為鈉鹽分散劑,增稠劑為聚氨酯增稠劑,多功能助劑選購自安格斯的AMP-95,偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑,羥乙基纖維素的年度為30000cps,潤濕劑選購自陶氏的BD-405。
一種高強(qiáng)度無機(jī)涂料的制備方法,包括以下步驟:
A、按重量份加入羥乙基纖維素、流變劑到水中,慢機(jī)600r/min攪拌5min,直到外觀無明顯粗顆粒。
B、加入多功能助劑使羥乙基纖維素完全溶解,然后加入一半消泡劑、鈉鹽分散劑、潤濕劑和丙二醇繼續(xù)慢機(jī)攪拌均勻。
C、投入鈦白粉和重質(zhì)碳酸鈣,然后以1400r/min的速度攪拌20min,檢測其混合細(xì)度要求為45μm。
D、以600r/min的轉(zhuǎn)速下加入硅丙乳液攪拌均勻后,然后加入成膜助劑、剩余消泡劑、硅酸鉀、偶聯(lián)劑,最后用增稠劑調(diào)整粘度到95KU,即得到高強(qiáng)度無機(jī)涂料。
對涂料產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)性能檢測,樣品編號7,結(jié)果見表8、表9。
表8涂料及其涂膜表觀檢測、涂膜耐黃變性檢測
注:1、白度的檢測按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5950-2008進(jìn)行;遮蓋力的檢測按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1726-1979進(jìn)行;耐黃變性的檢測按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23987-2009進(jìn)行。
2、涂膜外觀的檢測方法為:將涂料涂于樣板上,放置24h,在散射日光下目視觀察,如果涂抹均勻,無流掛、發(fā)花、針孔、開裂和剝落等涂膜病態(tài),則評為正常。
3、涂料貯存穩(wěn)定性的檢測方法為:將約0.5L的樣品裝入密封良好的儲罐中,罐內(nèi)留有約10%的空間,密封后放入(50±2)℃恒溫干燥箱中,7天后取出在(23±2)℃下放置3h,對比貯存前后涂料狀態(tài)。
表9涂膜的機(jī)械及力學(xué)性能檢測
注:鉛筆硬度的檢測按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6739-2006進(jìn)行;附著力的檢測按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9286-1998進(jìn)行;耐沖擊性的檢測按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1732-1993進(jìn)行。
從表8中可以看出,根據(jù)本發(fā)明方法,由活性鈣和鈦白粉組合物制備的涂料,由于工藝中對活性鈣和鈦白粉的粒徑、粒度分布及二者的粒徑關(guān)系進(jìn)行了限定,同時在白度、ζ電位關(guān)系、吸油值關(guān)系等指標(biāo)上對活性鈣和鈦白粉進(jìn)行控制,確保了活性鈣和鈦白粉組合物在涂料中良好的分散情況,同時制得的涂料在白度、遮蓋力、貯藏穩(wěn)定性上要略優(yōu)于對比例產(chǎn)品;另外本發(fā)明在活性鈣和鈦白粉組合物中,活性鈣為表面經(jīng)過活化處理的輕質(zhì)碳酸鈣,其穩(wěn)定性更強(qiáng),所制得的涂料在耐黃變性上優(yōu)于對比例產(chǎn)品。
從表9中可以看出,在本發(fā)明中由于保證了活性鈣和鈦白粉組合物在涂料中的分散情況,而且對活性鈣和鈦白粉的ζ電位關(guān)系進(jìn)行了限定,使其在涂料中具有較強(qiáng)的結(jié)合力,其中活性鈣的鏈狀結(jié)構(gòu)不僅避免了活性鈣和鈦白粉組合物在涂料中的團(tuán)聚,優(yōu)化其分散性能,更是極大地提升了涂料中各組分之間的作用力,同時也增強(qiáng)了漆膜與基材之間的作用力。根據(jù)本發(fā)明方法制備的涂料,其漆膜在鉛筆硬度、附著力、耐沖擊性等力學(xué)性能上要明顯優(yōu)于對比例產(chǎn)品。
最后需要說明,以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而并非限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)中。