本發(fā)明涉及室內(nèi)環(huán)保涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于室內(nèi)墻面的水性無(wú)機(jī)防涂鴉陶瓷涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上家庭室內(nèi)裝修用墻面涂料為乳膠漆，其成膜物質(zhì)以苯丙乳液為主，并有少量的醋丙、純丙乳液，這類涂料只能起到簡(jiǎn)單裝飾作用。由于乳膠漆的成膜物質(zhì)為有機(jī)物，從原材料的合成到涂料的生產(chǎn)、涂裝過(guò)程都會(huì)或多或少的添加有機(jī)溶劑，這就會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成一些危害。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)家庭裝修的要求也越來(lái)越高，對(duì)于墻面的粉刷，不僅限于墻面的平整光滑，還要考慮健康、安全和環(huán)保的問(wèn)題。兒童的天性會(huì)對(duì)墻面亂寫亂畫，這給家長(zhǎng)造成了很大的困擾。如果污漬粘在墻面上則不易清理，現(xiàn)急需一款健康安全環(huán)保且具有防涂鴉功能的室內(nèi)墻面用涂料。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)201510960983.8公開(kāi)了一種防涂鴉健康室內(nèi)涂裝水性乳膠漆及其制備方法，該技術(shù)通過(guò)添加含氟聚合物達(dá)到防涂鴉的作用，但是含氟物質(zhì)屬于有毒物質(zhì)，對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生極大傷害，不利于人體的健康；而且，含氟聚合物在廢棄時(shí)降解十分困難，對(duì)環(huán)境造成極大的破壞，許多國(guó)家都在限制使用含氟化合物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于室內(nèi)墻面的水性無(wú)機(jī)防涂鴉陶瓷涂料及其制備方法。

第一方面，本發(fā)明提供一種用于室內(nèi)墻面的水性無(wú)機(jī)防涂鴉陶瓷涂料，所述陶瓷涂料為雙涂層涂料，包括底涂涂料、面涂涂料；

所述底涂涂料包括組分及其重量百分比為:

所述面涂涂料包括組分及重量百分比為：

優(yōu)選地，所述底涂涂料、面涂涂料中的溶劑選自去離子水、異丙醇、乙醇、正丁醇中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述底涂涂料、面涂涂料中的顏料為無(wú)機(jī)顏料，例如鈦白粉、錳鐵黑、氧化鐵紅等。

優(yōu)選地，所述底涂涂料、面涂涂料中的分散劑為byk180、byk190、byk2010等。

優(yōu)選地，所述底涂涂料、面涂涂料中的流平劑為甲基硅油、羥基硅油中的一種或兩種。

優(yōu)選地，所述底涂涂料中的填料選自云母粉、高嶺土、氣相二氧化硅、硫酸鋇、晶須硅、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、膨潤(rùn)土中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述面涂涂料中的硅烷為甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、環(huán)氧基硅烷的混合物。

進(jìn)一步地，所述面涂涂料中的硅烷是甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、環(huán)氧基硅烷按(4-4)：(4-4)：(1-3)的重量比的混合。

優(yōu)選地，所述面涂涂料中的催化劑選自甲酸、乙酸、鹽酸中的一種或幾種。

第二方面，本發(fā)明提供一種所述涂料的制備方法，包括底涂涂料的制備和面涂涂料的制備；

所述底涂涂料制備包括：

按上述底涂涂料的組分及其重量百分比備料；

將硅烷改性硅溶膠、溶劑、分散劑、顏料、填料混合，研磨，得色漿；

將水性環(huán)氧樹脂、流平劑的混合物加入所述色漿中，繼續(xù)研磨后過(guò)濾出料，即得所述底涂涂料；

所述面涂涂料制備包括：

按上述底面涂涂料的組分及其重量百分比備料；

將硅烷、部分溶劑、催化劑、流平劑混合，對(duì)所得混合物熟化處理后得混合物a；

將顏料、分散劑和另一部溶劑混合，對(duì)所得混合物研磨處理后得混合物b；

將所述混合物a與所述混合物b混合，過(guò)濾，即得所述面涂涂料。

優(yōu)選地，底涂涂料的制備步驟中，所述色漿的細(xì)度≤20μm。

優(yōu)選地，底涂涂料的制備步驟中，所述研磨的時(shí)間為1-2h，所述繼續(xù)研磨的時(shí)間為5-15min。

優(yōu)選地，底涂涂料的制備步驟中，所述研磨的設(shè)備具體采用砂磨機(jī)。

優(yōu)選地，底涂涂料的制備步驟中，所述過(guò)濾具體采用200-400目濾布過(guò)濾。

優(yōu)選地，面涂涂料制備中，所述熟化處理具體是將硅烷、去離子水、催化劑混合所得混合物置于20-30℃、100-200rmp下12-20h。

優(yōu)選地，面涂涂料制備中，所述研磨處理具體是對(duì)顏料、分散劑和去離子水混合所得混合物研磨1-2h，使混合物的細(xì)度≤20μm。

優(yōu)選地，面涂涂料制備中，所述過(guò)濾具體采用200-400目濾布。

優(yōu)選地，面涂涂料制備中，所述混合物a與所述混合物b是按質(zhì)量比為(3-20)：1進(jìn)行混合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

(1)本發(fā)明主要成膜物質(zhì)為無(wú)機(jī)物，溶劑絕大多數(shù)為去離子水，voc排放量極低，具有安全健康環(huán)保的特性；

(2)克服了陶瓷涂料多組分，使用前需要熟化的缺點(diǎn)，該發(fā)明底涂和面涂都為單組份，可直接使用，施工方便快捷；

(3)具有防涂鴉效果，水性筆在墻面上寫字畫畫，可以輕松擦除；

(4)涂層具有較低的表面張力，可以隔絕室外潮氣，防止墻面受潮長(zhǎng)霉斑。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在本發(fā)明實(shí)施例中，硅烷改性硅溶膠為主要成膜物質(zhì)，之所以將其重量含量限定在35-45％，是因?yàn)榱慷嘤捕忍?，在水泥上?huì)開(kāi)裂；量少，顏基比太高會(huì)掉粉；硅烷改性硅溶膠例如阿克蘇的bindzilcc151，bindzilcc301等。

在本發(fā)明實(shí)施例中，之所以將分散劑的重量含量限定在0.5-0.6％，原因在于其量過(guò)少，顏料分散不好，粘度大；其量過(guò)多，涂料耐刮性不好，易脫落。

在本發(fā)明實(shí)施例中，水性環(huán)氧樹脂是有機(jī)輔助成膜物質(zhì)，之所以將水性環(huán)氧樹脂的重量含量限定在8-15％，原因在于其量過(guò)多則無(wú)防火性能，其量過(guò)少則防水性差。

在本發(fā)明實(shí)施例中，溶劑水采用去離子水。

在本發(fā)明實(shí)施例中，水性環(huán)氧樹脂包括ep-51、hyperwe1044、gf-208。

實(shí)施例1-3

實(shí)施例1-3分別提供一種用于室內(nèi)墻面的水性無(wú)機(jī)防涂鴉陶瓷涂料，具體組分見(jiàn)表1。

表1

本發(fā)明的上述實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3提供的涂料的制備方法相同，包括底涂涂料的制備和面涂涂料的制備；

(1)所述底涂涂料制備包括：

按上述表1所示底涂涂料的組分及其重量百分比備料；

將硅烷改性硅溶膠、溶劑、分散劑、顏料、填料混合，研磨，得色漿；該步驟中，色漿的細(xì)度≤20μm，細(xì)度的控制具體是通過(guò)研磨控制的，研磨的時(shí)間可控制在1-2h；

將水性環(huán)氧樹脂、流平劑的混合物加入所述色漿中，繼續(xù)研磨后過(guò)濾出料，即得所述底涂涂料；該步驟中，繼續(xù)研磨的時(shí)間可控制在5-15min，過(guò)濾具體采用200目濾布過(guò)濾。

在上述步驟中，研磨的設(shè)備具體采用砂磨機(jī)；

(2)所述面涂涂料制備包括：

按上述表1所示的底面涂涂料的組分及其重量百分比備料；

將硅烷、去離子水、催化劑、流平劑混合，對(duì)所得混合物熟化處理后得混合物a；該步驟中，熟化處理具體是將硅烷、去離子水、催化劑混合所得混合物置于25℃、100rmp下20h；

將顏料、分散劑和去離子水混合，對(duì)所得混合物研磨處理后得混合物b；該步驟中，混合物b的細(xì)度≤20μm，具體是通過(guò)研磨處理1-2h實(shí)現(xiàn)的；

將所述混合物a與所述混合物b按質(zhì)量比為10：1進(jìn)行混合，過(guò)濾，即得所述面涂涂料；該步驟中，過(guò)濾具體采用200目濾。

需要說(shuō)明的是，上述制備方法在如下條件下均可實(shí)現(xiàn)底涂涂料和面涂涂料的制備：過(guò)濾采用200-400目的濾布，熟化條件為20-30℃、100-200rmp下12-20h，混合物a與所述混合物b按質(zhì)量比為(3-20)：1進(jìn)行混合。

發(fā)明人對(duì)實(shí)施例1、2、3所得涂料的性能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示，三個(gè)配方的涂料產(chǎn)品在涂層抗開(kāi)裂性、不燃無(wú)煙性、防涂鴉性能、耐水性等方面均存在較好的效果，同時(shí)，實(shí)施例1與其他兩個(gè)實(shí)施例相比，在抗開(kāi)裂性和成本控制方面效果更佳，這說(shuō)明在本發(fā)明限定的范圍內(nèi)存在相對(duì)較優(yōu)的實(shí)施例。經(jīng)發(fā)明人驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，在下述涂料配方下，性能更佳：

所述底涂涂料包括組分及其重量百分比為:硅烷改性硅溶膠36％，溶劑18％，分散劑0.5％，填料9％，顏料26.5％，水性環(huán)氧樹脂9％，流平劑1％；

所述面涂涂料包括組分及重量百分比為：硅烷18％，溶劑68.6％，流平劑1％，催化劑0.2％，顏料12％，分散劑0.2％。

為了體現(xiàn)本發(fā)明限定產(chǎn)品的顯著優(yōu)勢(shì)，在本發(fā)明實(shí)施例過(guò)程中，發(fā)明人還對(duì)實(shí)施例1設(shè)置了對(duì)比例，具體如下：

對(duì)比例1：與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，底涂涂料中，硅烷改性硅溶膠的含量為28％，水性環(huán)氧樹脂的含量為17％；

對(duì)比例2：與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，面涂涂料中，硅烷的含量為15％，流平劑的含量為4％；

對(duì)比例3：與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，面涂涂料中，18％甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比為1:1:1；

對(duì)比例4：與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，底涂涂料中，硅烷改性硅溶膠的含量為28％，水性環(huán)氧樹脂的含量為17％；面涂涂料中，硅烷的含量為15％，流平劑的含量為4％；

對(duì)比例5:與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，面涂涂料中，硅烷的含量為15％，流平劑的含量為4％；18％甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比為1:1:1；

對(duì)比例6：與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，面涂涂料制備中，混合物a與所述混合物b按質(zhì)量比為2：1進(jìn)行混合，熟化的條件為250rmp、10h。

對(duì)比例7：與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，面涂涂料制備中，混合物a與所述混合物b按質(zhì)量比為2：1進(jìn)行混合，熟化的條件為250rmp、10h；硅烷的含量為15％，流平劑的含量為4％。

發(fā)明人對(duì)實(shí)施例1和對(duì)比例1-7的性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試方法包括：不燃無(wú)煙性能采用噴火槍燒，防涂鴉性采用水性筆書寫后紙巾擦除；測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3：

表3

綜上所述，本發(fā)明解決了如下技術(shù)問(wèn)題：

(1)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)陶瓷涂料為雙組份或三組分涂料，使用前需將幾個(gè)組分混合在一起熟化一段時(shí)間后使用，熟化后陶瓷涂料需在48-72小時(shí)內(nèi)使用完，使用方法較為復(fù)雜；本發(fā)明的陶瓷涂料為單組份，可直接施工；

(2)現(xiàn)有乳膠漆成膜物質(zhì)為有機(jī)物，對(duì)環(huán)境和人體造成危害，不利于健康。本發(fā)明室內(nèi)墻面涂料為陶瓷涂料，其成膜物質(zhì)為無(wú)機(jī)物硅溶膠(即二氧化硅的水溶液)，具有健康安全環(huán)保的特性；

(3)本發(fā)明不是通過(guò)添加不利于健康的含氟聚合物達(dá)到防涂鴉效果，而是通過(guò)多種硅烷水解聚合后形成的-ch3來(lái)達(dá)到防涂鴉的效果。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。