一种含废弃矿渣的水性涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工领域，更具体涉及一种含废弃矿渣的水性涂料及其制备方 法，该涂层材料适用于建筑外墙防石、真漆涂料等外墙涂料，也可以作为防腐光亮面漆，例 如户外防腐漆、汽车底盘、汽车面漆修复、内部装饰等表面涂装。
【背景技术】
[0002] 随着环境不断恶化，我国资源逐渐的枯竭，回收利用废弃冶金矿物不仅符合当前 可持续发展路线，同时也大大减少环境的污染(大量废渣流落在湖泊、农田，以及粉尘漂浮， 对周边的人或物生活饮食带来相当大的危害;典型的如重金属超标、灰尘导致呼吸道感染、 垃圾分类回收难等问题极具上升;陶瓷、玻璃渣、水泥渣、大理石矿渣等再次回收节约资源， 同时保护环境）。目前工业生产较少利用废渣进行回收应用于涂料中，水性工业漆往往性能 在耐水性、硬度、附着力等方面较差。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对回收冶金矿石废弃物作为可利用原料，减少环境污染同时， 降低涂料成本，而提出的一种含废弃矿渣的水性涂料及其制备方法。
[0004] 为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
[0005] -种含废弃矿渣的水性涂料，包括以下重量份的原料:硅丙乳液20-45份、环氧改 性丙烯酸酯乳液5.0-15.0份、水性聚氨酯5.0-20.0份、增稠剂0.5-0.6份、分散剂0.5-0.6 份、流平剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.3份、耐划伤剂0.2-0.4份、水性紫外 线吸收剂1.5-2.0份、成膜助剂1.5-2.0份、防冻剂1.0-2.5份、酸度调节剂0.2-0.3份、废弃 矿物颗粒粉末30-40份(10-50微米）、颜料3.5-10份。
[0006] 所述的水性硅丙乳液为5305B环氧-硅丙水性树脂；
[0007] 所述的环氧改性丙烯酸酯乳液为TJ157-70环氧改性丙烯酸酯乳液；
[0008] 所述的水性聚氨酯为SC-11聚氨酯接支丙烯酸乳液；
[0009] 所述的增稠剂为RM-8W增稠剂;所述的分散剂为BYK-190分散剂;所述的流平剂为 BYK-331流平剂;所述的消泡剂为BYK-020或BYK-024消泡剂;所述的杀菌剂为A-26杀菌防腐 剂;所述的耐划伤剂为DC-51耐划伤剂、所述的水性紫外线吸收剂为hn-8011紫外吸收剂，所 述的防冻剂为乙二醇;所述的成膜助剂为醇酯十二;所述的酸度调节剂为焦磷酸钠。
[0010] 所述的颜料为钛白粉、炭黑、柠檬铬黄中的一种或2-3种任意比例的混合物；
[0011] 所述的废弃矿物颗粒粉末为废弃冶金矿物石，经过双棍刀盘公式破碎机粉碎后过 筛100-150目，其中成分为陶瓷渣、玻璃渣、水泥渣、大理石粉渣质量比为10-50:5-20:5-30: 10-30〇
[0012]优选的，一种含废弃矿渣的水性涂料，包括以下重量份的原料:硅丙乳液20-25份、 环氧改性丙烯酸酯乳液10.0-15.0份、水性聚氨酯15.0-20.0份、增稠剂0.5-0.6份、分散剂 0.5-0.6份、流平剂0.3份、消泡剂0.2-0.3份、杀菌剂0.1-0.2份、耐划伤剂0.2-0.3份、水性 紫外线吸收剂2.0份、成膜助剂1.4-2.0份、防冻剂1.0-2.0份、酸度调节剂0.25-0.35份、废 弃矿物颗粒粉末35-40份、颜料3.5-10份。
[0013 ]上述含废弃矿渣的水性涂料的制备方法，包括以下步骤:将硅丙乳液、环氧改性丙 烯酸酯乳液、水性聚氨酯共混后，依次加入助剂、颜料、废弃矿物颗粒粉末，进行高速 (2000r/min，30min)分散后，进行研磨即可。
[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0015] 本专利利用矿物废弃物矿石作为填料和基体，借用水性聚氨酯进一步改善涂料性 能，利用硅丙乳液与水性聚氨酯复合，进一步使得涂料达到表面光滑，增加其使用寿命，抗 水性，光滑度，同时具备良好的相容性，可以应用于地坪、内部装饰等。
【具体实施方式】
[0016] 以下各实施例所选用的原料来源为：
[0017] 废弃矿物颗粒为陶瓷、玻璃、水泥或矿石粉磨成的颗粒，过筛120目，南京柏阳化工 有限公司S105或S95;
[0018]硅丙乳液为东莞高埗精彩化工贸易部5305B环氧-硅丙水性树脂；
[0019]环氧改性丙烯酸酯乳液为梁山天佳化工有限公司TJ157-70环氧改性丙烯酸酯乳 液；
[0020] 水性聚氨酯为上海拓佳印刷材料有限公司SC-11聚氨酯接支丙烯酸乳液；
[0021] 助剂为：罗门哈斯RM-8W增稠剂、BYK-190分散剂、BYK-331流平剂、BYK-020消泡剂、 德国舒美A-26杀菌剂、DC-51耐划伤剂、hn-8011紫外吸收剂、乙二醇(防冻剂）、醇酯十二(成 膜助剂）、焦磷酸钠(酸度调节剂）。
[0022] 实施例1
[0023] 一种含废弃矿渣的水性涂料的制备方法，包括以下步骤:称取硅丙乳液35 . Og、环 氧改性丙烯酸酯乳液10. 〇g、水性聚氨酯5. Og共混后，依次加入RM-8W增稠剂0.6g、BYK-190 分散剂〇.6g、BYK-331流平剂0.3g、BYK-020消泡剂0.3g、A-26杀菌剂0.2g、DC-51耐划伤剂 0.4g、hn-8011紫外吸收剂1.5g、醇酯十二1.5g、乙二醇2.0g、焦磷酸钠0.2g、废弃矿物颗粒 粉末38.5g、钛白粉3.45g、炭黑0.05g，高速搅拌分散(2000r/min，30min)，进行研磨即可。 [0024] 实施例2
[0025] 一种含废弃矿渣的水性涂料的制备方法，包括以下步骤:硅丙乳液25.0g、环氧改 性丙烯酸酯乳液10. 〇g、水性聚氨酯乳液18.0g共混后，依次加入RM-8W增稠剂0.5g、BYK-190 分散剂〇.6g、BYK-331流平剂0.3g、BYK-020消泡剂0.2g、A-26杀菌剂0.1g、DC-51耐划伤剂 0.2 8、1111-8011紫外吸收剂2.(^、醇酯十二1.68、乙二醇2.28、焦磷酸钠0.3 8、废弃矿物颗粒 粉末33.5g、钛白粉3.45g、炭黑0.05g，高速搅拌分散(2000r/min，30min)，进行研磨即可。
[0026] 实施例3
[0027] 一种含废弃矿渣的水性涂料的制备方法，包括以下步骤:硅丙乳液38.0g、环氧改 性丙烯酸酯乳液11. 〇g、水性聚氨酯乳液5.0g共混后，依次加入RM-8W增稠剂0.6g、BYK-190 分散剂〇.6g、BYK-331流平剂0.3g、BYK-020消泡剂0.3g、A-26杀菌剂0.2g、DC-51耐划伤剂 0.2 8、1111-8011紫外吸收剂2.(^、醇酯十二1.58、乙二醇2.(^、焦磷酸钠0.38、废弃矿物颗粒 粉末35.0g、钛白粉3.45g、炭黑0.05g，高速搅拌分散(2000r/min，30min)，进行研磨即可。
[0028] 实施例4:
[0029] 一种含废弃矿渣的水性涂料的制备方法，包括以下步骤:硅丙乳液20.0g、环氧改 性丙烯酸酯乳液15.0g、水性聚氨酯乳液15.0g共混后，依次加入RM-8W增稠剂0.6g、BYK-190 分散剂〇.6g、BYK-331流平剂0.3g、BYK-020消泡剂0.3g、A-26杀菌剂0.2g、DC-51耐划伤剂 0.3g、hn-8011紫外吸收剂2.0g、醇酯十二1.4g、乙二醇1.0g、焦磷酸钠0.3g、废弃矿物颗粒 粉末40g、钛白粉3.45g、炭黑0.05g，高速搅拌分散(2000r/min，30min)，进行研磨即可。
[0030] 实施例5:
[0031 ] -种含废弃矿渣的水性涂料的制备方法，包括以下步骤:硅丙乳液32.0g、环氧改 性丙烯酸酯乳液10. 〇g、水性聚氨酯乳液6.5g共混后，依次加入RM-8W增稠剂0.6g、BYK-190 分散剂〇.5g、BYK-331流平剂0.3g、BYK-020消泡剂0.3g、A-26杀菌剂0.2g、DC-51耐划伤剂 0.3g、hn-8011紫外吸收剂2.0g、醇酯十二2.0g、乙二醇1.0g、焦磷酸钠0.3g、废弃矿物颗粒 粉末35g、钛白粉8.45g、柠檬铬黄l.Og、炭黑0.05g，高速搅拌分散(2000r/min，30min)，进行 研磨即可。
[0032]将各实施例所得含废弃矿渣的水性涂料按照如下标准进行测试：
[0033] 硬度测试标准:GB/T 6739-2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度；
[0034]附着力测试标准:GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》；
[0035] 耐水性测试标准:GB/T 1733-1993漆膜耐水性测定法；
[0036] 耐老化时间测试标准:GB/T 1865-2009色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝 露；
[0037] 耐酸、耐碱、甲苯、丙酮、乙醇、甲醇等化学试剂测试标准:GB/T11547-2008塑料耐 液体化学试剂性能的测定；
[0038] 其结果如下：
[0039]
【主权项】
1. 一种含废弃矿渣的水性涂料，包括以下重量份的原料:硅丙乳液20-45份、环氧改性 丙烯酸酯乳液5.0-15.0份、水性聚氨酯5.0-20.0份、增稠剂0.5-0.6份、分散剂0.5-0.6份、 流平剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.3份、耐划伤剂0.2-0.4份、水性紫外线 吸收剂1.5-2.0份、成膜助剂1.5-2.0份、防冻剂1.0-2.5份、酸度调节剂0.2-0.3份、废弃矿 物颗粒粉末30-40份、颜料3.5-10份。2. 权利要求1所述的一种含废弃矿渣的水性涂料，其特征在于:所述的废弃矿物颗粒粉 末粒径为10-50微米。3. 权利要求1所述的一种含废弃矿渣的水性涂料，其特征在于:所述的水性硅丙乳液为 5305B环氧-硅丙水性树脂。4. 权利要求1所述的一种含废弃矿渣的水性涂料，其特征在于:所述的环氧改性丙烯酸 酯乳液为TJ157-70环氧改性丙烯酸酯乳液。5. 权利要求1所述的一种含废弃矿渣的水性涂料，其特征在于：所述的水性聚氨酯为 SC-11聚氨酯接支丙烯酸乳液。6. 权利要求1所述的一种含废弃矿渣的水性涂料，其特征在于:所述的增稠剂为RM-8W 增稠剂;所述的分散剂为BYK-190分散剂;所述的流平剂为BYK-331流平剂;所述的消泡剂为 BYK-020或BYK-024消泡剂;所述的杀菌剂为A-26杀菌防腐剂;所述的耐划伤剂为DC-51耐划 伤剂、所述的水性紫外线吸收剂为hn-8011紫外吸收剂，所述的防冻剂为乙二醇;所述的成 膜助剂为醇酯十二;所述的酸度调节剂为焦磷酸钠。7. 权利要求1所述的一种含废弃矿渣的水性涂料，其特征在于:所述的颜料为钛白粉、 炭黑、柠檬铬黄中的一种或2-3种任意比例的混合物。8. 权利要求1所述的一种含废弃矿渣的水性涂料，其特征在于：由以下重量份的原料组 成:硅丙乳液20-25份、环氧改性丙烯酸酯乳液10.0-15.0份、水性聚氨酯15.0-20.0份、增稠 剂0.5-0.6份、分散剂0.5-0.6份、流平剂0.3份、消泡剂0.2-0.3份、杀菌剂0.1-0.2份、耐划 伤剂0.2-0.3份、水性紫外线吸收剂2.0份、成膜助剂1.4-2.0份、防冻剂1.0-2.0份、酸度调 节剂0.25-0.35份、废弃矿物颗粒粉末35-40份、颜料3.5-10份。
【专利摘要】本发明公开一种废弃矿渣制备水性涂料及其制备方法，属于精细化工涂料领域。该水性涂料组分包括，硅丙乳液20-45份、环氧改性丙烯酸酯乳液5.0-15.0份、水性聚氨酯5.0-20.0份、助剂5.8-9.0份，颜料3.5-10份，废弃矿物颗粒粉末30-40份。本发明所制备利用冶金留下的废弃矿物，进行回收再造变成粉末或颗粒状；利用环氧改性丙烯酸酯乳液、硅丙乳液双重复合改性涂料，弥补其普通水性涂料的缺陷；得到涂料具有无毒无溶剂无污染；不但回收利用冶金矿物废弃物，同时又能得到优质涂料配方；本发明涂料可以作为高档建筑外墙防石、真漆涂料等外墙涂料。
【IPC分类】C09D7/12, C09D133/04, C09D133/00, C09D175/04
【公开号】CN105647323
【申请号】
【发明人】廖龙, 李文, 李伟, 贾伦, 李金 , 丁锦松, 郑春永, 张军
【申请人】武汉赫斯特涂层材料股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年4月15日