[發明專利]一種反應成膜無機干粉涂料及其生產方法

有效

• 申請號: 201510414725.X
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104927419B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 曹宏;劉望生;薛俊;季家友;陳常連;李春姬;史亮亮
• 申請（專利權）人: 武漢佳碧源科技有限責任公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及涂料領域，具體涉及一種用于內墻裝飾的反應成膜無機干粉涂料及其生產方法。

背景技術

隨著社會和現代科學技術的發展和進步，人們越來越關注居住環境對于健康的影響。對于室內涂料揮發性有機化合物(VOC)的低排放甚至零排放的呼聲愈來愈高。所有建筑涂料都由三個部分組成：成膜物質、填料和助劑。成膜物質起著粘接劑的作用，其功能是形成連續或準連續薄膜；填料充填在成膜物質中起著耐磨、抗劃傷、降低成本等作用；助劑則起著調節涂料某些性能（如流變性、防霉性）的作用。目前廣泛使用的內墻涂料是乳膠漆，無論何種乳膠漆均以高分子合成樹脂為成膜物質，很難達到低VOC指標。市場上也有一些低VOC甚至零VOC的樹脂產品，但都價格昂貴。此外，乳膠漆為懸濁液體系，固含量大多在50%左右，其余為水或其它溶劑。因此，至少半數的運輸成本用于了搬運最終要揮發掉的水或溶劑。無機干粉涂料可以克服上述不足。石灰及其衍生物（灰鈣粉、氫氧化鈣粉）大約是最早的無機干粉涂料，其成膜原理是靠石灰的碳化，存在掉灰嚴重的缺點，已基本退出應用領域。近年在環保要求的催動下，出現了無機干粉涂料開發熱潮，有許多文獻和專利公開。概括起來，所開發無機干粉涂料大致有三類成膜方式：①以有機再分散膠粉作為主要成膜物質，如CN2009101933522。這種方法實現了不再搬運水或溶劑，但對于降低VOC沒有太多建設性作用；②以硅酸鹽水泥等水硬性無機膠凝材料作為成膜物質，如CN2013104093689。這種方法在節省運輸成本的同時可實現零VOC，但水泥水化、凝結時間較短，涂料拌和后必須立即使用，不能放置。③以堿金屬硅酸鹽和固化劑作為成膜物質，如CN2011104466990。這種方法的原理是堿金屬硅酸鹽與固化劑起化學反應形成難溶硅酸鹽膠體從而成膜，由于在水溶液中堿金屬硅酸鹽與固化劑的反應速度較快，因此施工過程中就會出現稠化，施工性能較差。如果施工速度慢涂料甚至結塊失效。除上述三種基本類型之外，更多的是①與②、③的組合，如CN2006100366259，CN2014108540807，CN2014108540760等。這種組合方式降低了有機樹脂添加量，涂料的VOC也隨之降低，但不能稱之為真正的純無機涂料，其VOC值仍然依賴于樹脂的質量。

發明內容

發明的目的在于針對現有技術不足，提供一種反應成膜的無機干粉涂料。本發明所用原料均為無機材料，不存在揮發性有機物。所發明涂料是利用納米或亞微米尺度的高火山灰活性硅鋁質原料與鈣質原料在有水條件下反應生成硅酸鹽凝膠而成膜。這既實現了純粹的無機反應成膜，又克服了背景技術述及的因凝結快而帶來的施工性能不佳及加水后不能短期存放等缺點。所述涂料現場加水攪拌即可涂刷，施工方便、耐水耐堿性優異、干燥時間短、粘結強度高、耐洗刷性好。

為實現上述目的，一種反應成膜無機干粉涂料，其由無機成膜材料、填料和輔助材料組成，所述無機成膜材料占所述干粉涂料總質量的20-50%；所述填料占所述干粉涂料的總質量的20-70%；余量為輔助材料；

所述無機成膜材料由納米或亞微米尺度具有高火山灰活性的硅質和/或硅鋁質原料和鈣質原料組成，所述硅質和/或硅鋁質原料占所述無機成膜材料總質量的20-50%，余量為所述鈣質原料。

進一步，所述硅質原料為白炭黑、微硅粉、超細玻璃微珠、二氧化硅干溶膠中的至少一種，其一次粒子的粒徑≤1微米。所述硅鋁質原料包括超細煅燒高嶺土、納米管狀硅鋁粉中的至少一種，其一次粒子的粒徑≤1微米。所述硅質和/或硅鋁質原料的總和占所述無機反應成膜材料總重量的20-50%。

進一步，所述鈣質原料為灰鈣粉、生石灰粉、熟石灰粉中的任意一種或幾種的混合物。

所述填料為雙飛粉（重質碳酸鈣、硅灰石粉）、滑石粉、鈦白粉，其分別占所述反應成膜無機干粉涂料總重量的15-45%、5-20%、1-4%，其中雙飛粉、重質碳酸鈣、硅灰石粉既可單獨添加，也可任意組合使用。

所述輔助材料有激活劑、增稠劑、減水劑、消泡劑和無機顏料。以上輔助材料是按照實際需要進行添加，添加種類可以為一種，也可以是多種組合。

進一步，所述激活劑為水玻璃、硅酸鈉、鉀明礬中的任意一種或幾種的混合物，這些物質可以與具有火山灰活性的硅質原料、硅鋁質原料在有水的條件下發生水化反應，由于形成的水化產物凝結時間短，有利于提高無機干粉涂料的早期粘結強度，從而有效解決了本無機成膜材料在前期水化成膜較為緩慢、粘結強度不夠的問題，其占所述反應成膜無機干粉涂料總重量的0-1%。