本發(fā)明屬于建筑裝飾材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
玻璃具有很高的硬度、清潔無毒性、很好的耐腐蝕性與耐老化性，是一種廣泛應(yīng)用的裝飾包裝材料(應(yīng)用于建筑裝飾、汽車、燈飾、酒瓶、化妝品 瓶、水杯等領(lǐng)域)。我國是世界玻璃產(chǎn)量最大的國家，為了改進(jìn)玻璃制品的 美觀，進(jìn)一步提高玻璃器皿的裝飾效果，現(xiàn)在玻璃工業(yè)較多地使用色彩各異 的玻璃涂料或油墨在玻璃表面涂裝，以求達(dá)到更高的裝飾效果。一般玻璃涂 料要求具有良好的玻璃附著力、硬度、光澤、施工性、耐水性、打磨加工 等基本性能，特種玻璃涂料根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同而提出一些特性要求：比如 燈飾玻璃要求較高的耐高溫黃變性，而酒瓶容器玻璃涂料要求耐水煮與耐酒精性。
目前市場主流玻璃涂料一般都采用有機(jī)溶劑為稀釋劑，然而隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對環(huán)境保護(hù)與人體健康的日益重視，水性玻璃涂料因?yàn)槭┕し奖恪?固化設(shè)備簡單，在玻璃涂裝領(lǐng)域引起最為廣泛的關(guān)注。現(xiàn)有的水性玻璃涂料耐磨性能差和抗劃傷性能差，且無法凈化甲醛等室內(nèi)污染物，防火性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種強(qiáng)度高，耐腐蝕，防微裂的阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料，由以下重量份數(shù)配比的材料制成，環(huán)氧樹脂9-21份、聚氨酯乳液12-25份、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂18-24份、二元醇醚11-27份、氧化鋁8-19份、石英砂10-17份、甲基丙烯酸甲酯 27-33 份，甲醛特效溶解酶晶體10-17份、甲基戊醇20-27份、絹云母17-30份、增塑劑 9-19份、烷基苯磺酸鈉1-3份、聚乙烯蠟3-5份、微晶蠟3-5份、硬脂酸鈣1-4份、高級(jí)醇2-4份、納米硅1-5份、水性上光油6-8份、電氣石粉11-13份、椰殼活性炭17-33份、潤濕分散劑7-11份、鈦白粉21-27份、苯乙烯3-9份、醇醚助溶劑5-9份、引發(fā)劑7-11份、聚乙二醇 10-20 份和去離子水99份。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題為提供一種阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料的制備方法，包括以下步驟：
1）先將椰殼活性炭、絹云母、氧化鋁、納米硅、石英砂及甲醛特效溶解酶晶體分別用機(jī)器碾細(xì)300-800目，制得精加工的粉末，備用；
2）將步驟1）制得的粉末與電氣石粉、潤濕分散劑和鈦白粉混合加入放入砂磨、分散、攪拌多用機(jī)中內(nèi)進(jìn)行混合，在轉(zhuǎn)速為30000rmp條件下高速分散15min后，加入去離子水并開蒸汽升溫，在50℃時(shí)中速攪拌15min；
3）將步驟2）制得的混合液中加入環(huán)氧樹脂、聚氨酯乳液、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、二元醇醚、甲基丙烯酸甲酯和離子水，通入惰性氣體，排除反應(yīng)釜內(nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫至 75-85℃，攪拌速度調(diào)為1200r/min，持續(xù)40min，備用；
4）取引發(fā)劑7-11份，用滴管緩慢滴落在步驟3）制得反應(yīng)后的混合溶液內(nèi)，使引發(fā)劑與混合溶液反應(yīng)，并保溫2小時(shí)，使得引發(fā)劑在混合溶液內(nèi)持續(xù)反應(yīng)，備用；
5）加入剩余原料，攪拌5-10分鐘，然后升溫至 70-80℃，保溫40分鐘后置于無陽光照射的地方放置冷卻；
6）將步驟5）冷卻后的溶液測試轉(zhuǎn)化率，若沒有合格則添加適當(dāng)?shù)闹苽洳牧希M(jìn)行調(diào)整規(guī)格，若合格則進(jìn)行過濾、出料，即得。
進(jìn)一步的，所述阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料由以下重量份數(shù)配比的材料制成，環(huán)氧樹脂15份、聚氨酯乳液18份、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂21份、二元醇醚19份、氧化鋁13份、石英砂13份、甲基丙烯酸甲酯 30份，甲醛特效溶解酶晶體13份、甲基戊醇23份、絹云母23份、增塑劑 14份、烷基苯磺酸鈉2份、聚乙烯蠟4份、微晶蠟4份、硬脂酸鈣3份、高級(jí)醇3份、納米硅3份、水性上光油7份、電氣石粉12份、椰殼活性炭25份、潤濕分散劑9份、鈦白粉24份、苯乙烯6份、醇醚助溶劑7份、引發(fā)劑9份、聚乙二醇 15 份和去離子水99份。
進(jìn)一步的，所述阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料由以下重量份數(shù)配比的材料制成，環(huán)氧樹脂9份、聚氨酯乳液12份、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂18份、二元醇醚11份、氧化鋁8份、石英砂10份、甲基丙烯酸甲酯 27 份，甲醛特效溶解酶晶體10份、甲基戊醇20份、絹云母17份、增塑劑 9份、烷基苯磺酸鈉1份、聚乙烯蠟3份、微晶蠟3份、硬脂酸鈣1份、高級(jí)醇2份、納米硅1份、水性上光油6份、電氣石粉11份、椰殼活性炭17份、潤濕分散劑7份、鈦白粉21份、苯乙烯3份、醇醚助溶劑5份、引發(fā)劑7份、聚乙二醇 10 份和去離子水99份。
進(jìn)一步的，所述阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料由以下重量份數(shù)配比的材料制成，環(huán)氧樹脂21份、聚氨酯乳液25份、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂24份、二元醇醚27份、氧化鋁19份、石英砂17份、甲基丙烯酸甲酯 33 份，甲醛特效溶解酶晶體17份、甲基戊醇27份、絹云母30份、增塑劑 19份、烷基苯磺酸鈉3份、聚乙烯蠟5份、微晶蠟5份、硬脂酸鈣4份、高級(jí)醇4份、納米硅5份、水性上光油8份、電氣石粉13份、椰殼活性炭33份、潤濕分散劑11份、鈦白粉27份、苯乙烯9份、醇醚助溶劑9份、引發(fā)劑11份、聚乙二醇 20 份和去離子水99份。
上述的椰殼活性炭是采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口椰殼為材料，采用進(jìn)口氣體蒸餾法或窯燒法，用椰殼燒制成椰殼活性炭，后敲成約為1cm3的椰殼活性炭，將小塊椰殼炭裝入干凈細(xì)尼龍網(wǎng)袋內(nèi)，扎往袋口，然后放入盛有5%的碳酸鈉溶液的家用高壓鍋或醫(yī)用高壓鍋內(nèi)，高壓煮沸約30分鐘，以洗出油質(zhì)和疏通木炭內(nèi)微了孔；為防止椰殼炭浮于碳酸鈉溶液上，可在尼龍袋外系一塊干凈的石塊墜??；煮后用清水漂洗木炭二次，以除去油質(zhì)，再放入5%的碳酸鈉溶液中高壓煮沸約30分鐘，取出后用80℃左右的清水漂洗三次，以洗凈油質(zhì)和少量碳酸鈉，最后再用清水高壓煮沸約30分鐘進(jìn)一步疏通椰殼炭內(nèi)微細(xì)孔；取出晾干即得活性炭，使用前再烘烤一下以達(dá)最佳效果；此法制得活性炭的吸附能力遠(yuǎn)超過木炭；用過的活性炭也可用此法進(jìn)行再生。采用進(jìn)口氣體蒸餾法或窯燒法制得的顆?；钚蕴浚a(chǎn)品吸附力好，強(qiáng)度高，粒度均勻；表面微孔吸附率是燒結(jié)活性炭的5倍，外觀為黑色，具有空隙發(fā)達(dá)，吸附率高，強(qiáng)度好，易再生，耐用等特點(diǎn)；能夠有效地去除水中的異味和異色，可以有效地幫助人們?nèi)コ掳┪镔|(zhì)，使得水質(zhì)清澈，口感軟綿。目前椰子殼活性炭是用于飲用水的凈化、除氯、除藻、吸氧、催化載體方面效果最好的一種活性炭，可用于凈水器、慮芯填充物等凈水設(shè)備；可用于碳漿法，堆浸法和黃金提取以及冶金工業(yè)中貴金屬的分離和提取，也可用于水質(zhì)凈化。且通過添加椰殼活性炭，將現(xiàn)有電氣石粉的活性提高了約30%，負(fù)離子產(chǎn)生量由原來的700-1000個(gè)/cm3提高到1000到1300個(gè)/cm3，甚至達(dá)到1600個(gè)/cm3以上。
電氣石粉是把電氣石粉原礦經(jīng)過去除雜質(zhì)后，經(jīng)過機(jī)械粉碎得到的粉體。經(jīng)過加工提純的電氣石粉體具有較高的負(fù)離子產(chǎn)生量和遠(yuǎn)紅外發(fā)射率。電氣石粉根據(jù)用途不同，按粒度不同主要有電氣石粉、超細(xì)電氣石粉、納米電氣石粉。適用行業(yè)涉及：環(huán)保、卷煙、涂料、紡織、化妝品、凈化水質(zhì)、凈化空氣、防電磁輻射、保健品等。電氣石粉能吸收油漆、膠體等產(chǎn)品所發(fā)出的異味。用于建筑裝潢粉刷內(nèi)墻，可吸附油漆、膠體、涂料所發(fā)出的異味。在涂料中加入少量的超細(xì)電氣石粉、刷在內(nèi)墻和天花板上，不但可以迅速吸除異味、還能長期吸除煙味。電氣石粉的負(fù)離子釋放量： 100目的負(fù)離子釋放量為200IONS 325目的負(fù)離子釋放量大約為400IONS 1250目的負(fù)離子釋放量可以達(dá)到800IONS。
絹云母是一種天然細(xì)粒白云母, 是層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽，可增強(qiáng)涂層的綜合機(jī)械性能，防水抗?jié)B、抗龜裂。耐酸、耐堿、耐高溫，提高涂層的耐熱和防腐性能。
石英砂是石英石經(jīng)破碎加工而成的石英顆粒，石英石是一種非金屬礦物質(zhì)，是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物。
氧化鋁是由鋁礬土和硬水鋁石制備的，可為粉末涂料提供自由流動(dòng)和防結(jié)塊性能，這些性能將促進(jìn)順暢的靜電噴涂和流化床涂裝。此外在粉末涂料能提供流變控制性能，控制邊緣覆蓋、流掛及滴落。添加到涂料里能起到抗沉降、抗流掛、流平控制、抗沉降、金屬鱗片定向排列、防腐蝕、耐潮的作用。
本發(fā)明的有益效果是：通過添加水性上光油和聚乙烯蠟可以提高整體的光澤度、耐水性，并保持化學(xué)性能穩(wěn)定；通過添加絹云母、氧化鋁、石英砂可以提高整體耐磨性能，并且配合有納米硅具有優(yōu)異的防水抗?jié)B效果；通過添加椰殼活性炭、甲醛特效溶解酶晶體和電氣石粉可以吸附異味、除去甲醛、釋放負(fù)氧離子，凈化空氣。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
按重量份數(shù)配比稱取環(huán)氧樹脂15份、聚氨酯乳液18份、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂21份、二元醇醚19份、氧化鋁13份、石英砂13份、甲基丙烯酸甲酯 30份，甲醛特效溶解酶晶體13份、甲基戊醇23份、絹云母23份、增塑劑 14份、烷基苯磺酸鈉2份、聚乙烯蠟4份、微晶蠟4份、硬脂酸鈣3份、高級(jí)醇3份、納米硅3份、水性上光油7份、電氣石粉12份、椰殼活性炭25份、潤濕分散劑9份、鈦白粉24份、苯乙烯6份、醇醚助溶劑7份、引發(fā)劑9份、聚乙二醇 15 份和去離子水99份。
一種阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料的制備方法，包括以下步驟：
1）先將椰殼活性炭、絹云母、氧化鋁、納米硅、石英砂及甲醛特效溶解酶晶體分別用機(jī)器碾細(xì)300-800目，制得精加工的粉末，備用；
2）將步驟1）制得的粉末與電氣石粉、潤濕分散劑和鈦白粉混合加入放入砂磨、分散、攪拌多用機(jī)中內(nèi)進(jìn)行混合，在轉(zhuǎn)速為30000rmp條件下高速分散15min后，加入去離子水并開蒸汽升溫，在50℃時(shí)中速攪拌15min；
3）將步驟2）制得的混合液中加入環(huán)氧樹脂、聚氨酯乳液、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、二元醇醚、甲基丙烯酸甲酯和離子水，通入惰性氣體，排除反應(yīng)釜內(nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫至 75-85℃，攪拌速度調(diào)為1200r/min，持續(xù)40min，備用；
4）取引發(fā)劑7-11份，用滴管緩慢滴落在步驟3）制得反應(yīng)后的混合溶液內(nèi)，使引發(fā)劑與混合溶液反應(yīng)，并保溫2小時(shí)，使得引發(fā)劑在混合溶液內(nèi)持續(xù)反應(yīng)，備用；
5）加入剩余原料，攪拌5-10分鐘，然后升溫至 70-80℃，保溫40分鐘后置于無陽光照射的地方放置冷卻；
6）將步驟5）冷卻后的溶液測試轉(zhuǎn)化率，若沒有合格則添加適當(dāng)?shù)闹苽洳牧?，進(jìn)行調(diào)整規(guī)格，若合格則進(jìn)行過濾、出料，即得。
實(shí)施例2：
按重量份數(shù)配比稱取環(huán)氧樹脂9份、聚氨酯乳液12份、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂18份、二元醇醚11份、氧化鋁8份、石英砂10份、甲基丙烯酸甲酯 27 份，甲醛特效溶解酶晶體10份、甲基戊醇20份、絹云母17份、增塑劑 9份、烷基苯磺酸鈉1份、聚乙烯蠟3份、微晶蠟3份、硬脂酸鈣1份、高級(jí)醇2份、納米硅1份、水性上光油6份、電氣石粉11份、椰殼活性炭17份、潤濕分散劑7份、鈦白粉21份、苯乙烯3份、醇醚助溶劑5份、引發(fā)劑7份、聚乙二醇 10 份和去離子水99份。
一種阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料的制備方法，包括以下步驟：
1）先將椰殼活性炭、絹云母、氧化鋁、納米硅、石英砂及甲醛特效溶解酶晶體分別用機(jī)器碾細(xì)300-800目，制得精加工的粉末，備用；
2）將步驟1）制得的粉末與電氣石粉、潤濕分散劑和鈦白粉混合加入放入砂磨、分散、攪拌多用機(jī)中內(nèi)進(jìn)行混合，在轉(zhuǎn)速為30000rmp條件下高速分散15min后，加入去離子水并開蒸汽升溫，在50℃時(shí)中速攪拌15min；
3）將步驟2）制得的混合液中加入環(huán)氧樹脂、聚氨酯乳液、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、二元醇醚、甲基丙烯酸甲酯和離子水，通入惰性氣體，排除反應(yīng)釜內(nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫至 75-85℃，攪拌速度調(diào)為1200r/min，持續(xù)40min，備用；
4）取引發(fā)劑7-11份，用滴管緩慢滴落在步驟3）制得反應(yīng)后的混合溶液內(nèi)，使引發(fā)劑與混合溶液反應(yīng)，并保溫2小時(shí)，使得引發(fā)劑在混合溶液內(nèi)持續(xù)反應(yīng)，備用；
5）加入剩余原料，攪拌5-10分鐘，然后升溫至 70-80℃，保溫40分鐘后置于無陽光照射的地方放置冷卻；
6）將步驟5）冷卻后的溶液測試轉(zhuǎn)化率，若沒有合格則添加適當(dāng)?shù)闹苽洳牧希M(jìn)行調(diào)整規(guī)格，若合格則進(jìn)行過濾、出料，即得。
實(shí)施例3：
按重量份數(shù)配比稱取環(huán)氧樹脂21份、聚氨酯乳液25份、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂24份、二元醇醚27份、氧化鋁19份、石英砂17份、甲基丙烯酸甲酯 33 份，甲醛特效溶解酶晶體17份、甲基戊醇27份、絹云母30份、增塑劑 19份、烷基苯磺酸鈉3份、聚乙烯蠟5份、微晶蠟5份、硬脂酸鈣4份、高級(jí)醇4份、納米硅5份、水性上光油8份、電氣石粉13份、椰殼活性炭33份、潤濕分散劑11份、鈦白粉27份、苯乙烯9份、醇醚助溶劑9份、引發(fā)劑11份、聚乙二醇 20 份和去離子水99份。
一種阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料的制備方法，包括以下步驟：
1）先將椰殼活性炭、絹云母、氧化鋁、納米硅、石英砂及甲醛特效溶解酶晶體分別用機(jī)器碾細(xì)300-800目，制得精加工的粉末，備用；
2）將步驟1）制得的粉末與電氣石粉、潤濕分散劑和鈦白粉混合加入放入砂磨、分散、攪拌多用機(jī)中內(nèi)進(jìn)行混合，在轉(zhuǎn)速為30000rmp條件下高速分散15min后，加入去離子水并開蒸汽升溫，在50℃時(shí)中速攪拌15min；
3）將步驟2）制得的混合液中加入環(huán)氧樹脂、聚氨酯乳液、丙烯酸改性環(huán)氧樹脂、二元醇醚、甲基丙烯酸甲酯和離子水，通入惰性氣體，排除反應(yīng)釜內(nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫至 75-85℃，攪拌速度調(diào)為1200r/min，持續(xù)40min，備用；
4）取引發(fā)劑7-11份，用滴管緩慢滴落在步驟3）制得反應(yīng)后的混合溶液內(nèi)，使引發(fā)劑與混合溶液反應(yīng)，并保溫2小時(shí)，使得引發(fā)劑在混合溶液內(nèi)持續(xù)反應(yīng)，備用；
5）加入剩余原料，攪拌5-10分鐘，然后升溫至 70-80℃，保溫40分鐘后置于無陽光照射的地方放置冷卻；
6）將步驟5）冷卻后的溶液測試轉(zhuǎn)化率，若沒有合格則添加適當(dāng)?shù)闹苽洳牧?，進(jìn)行調(diào)整規(guī)格，若合格則進(jìn)行過濾、出料，即得。
實(shí)驗(yàn)例：
實(shí)驗(yàn)對象：90塊玻璃，隨機(jī)法分為3組：對照組一、對照組二和實(shí)驗(yàn)組，每組40塊。
試驗(yàn)方法：對照組一涂上市面上進(jìn)口的水性玻璃涂料，對照組二涂上市面上一般的水性玻璃涂料，實(shí)驗(yàn)組涂上本發(fā)明的阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料，涂上相應(yīng)涂料后置于涂層耐磨性試驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行耐磨性試驗(yàn)。
判斷標(biāo)準(zhǔn)：
顯著效果：使用相應(yīng)涂料后耐磨性能、抗擦傷性能、抗劃痕性能大幅度提升。
有效：使用相應(yīng)PU涂料后耐磨性能、抗擦傷性能明顯提升。
無效：使用相應(yīng)PU涂料后耐磨性能提升甚微。
三組的玻璃的耐磨性試驗(yàn)結(jié)果見下表：
對三組玻璃進(jìn)行離子濃度檢測比較比較，結(jié)果如下表：
空氣中負(fù)離子濃度與健康的關(guān)系參照表：
由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明的阻燃環(huán)保的水性玻璃涂料的效果最好。
本發(fā)明的有益效果是：通過添加水性上光油和聚乙烯蠟可以提高整體的光澤度、耐水性，并保持化學(xué)性能穩(wěn)定；通過添加絹云母、氧化鋁、石英砂可以提高整體耐磨性能，并且配合有納米硅具有優(yōu)異的防水抗?jié)B效果；通過添加椰殼活性炭、甲醛特效溶解酶晶體和電氣石粉可以吸附異味、除去甲醛、釋放負(fù)氧離子，凈化空氣。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。