[其他]硅酸钠耐擦洗无机建筑涂料及其制造方法

说明书

本发明属于新型耐擦洗无机建筑涂料的制造方法。

硅酸钠水溶液价格低廉，成膜性好。但目前存在的最大问题是耐水性差。用它制的建筑涂料如106不耐水，不耐擦洗，且产品质量不稳定。在106涂料的基础上出现了聚乙烯醇缩甲醛涂料，性能较前者略有改善，但大部分产品耐擦洗性仍不理想。近一、二年来，人们在硅酸钠耐水性方面做了许多工作，例如，把硅酸钠溶液通过阳离子交换树脂制成硅溶液，再制成涂料。这种方法是把硅酸钠溶液稀释到4-10%的浓度，交换后再减压浓缩到30%左右，以供制涂料用。此方法工艺复杂，设备投资大。稀释、交换、再生、浓缩都消耗大量原材料、动燃料。此外硅溶胶在干燥过程中，体积收缩较大，易产生龟裂等不良现象。因此，在制涂料时都拼用有机高分子成膜物改性，这样制的涂料成本高，涂料价格昂贵（三千元/吨左右），不宜广泛使用。除此之外，还有无机酸（如硫酸、盐酸）改性的硅酸钠涂料。无机酸加入后通常会使涂料附着力降低。涂料附着力不好，就会丧失实用价值。除上述两种方法外，还有用缩磷酸盐固化剂的硅酸钾钠涂料。这种涂料是两罐装，施工时，现用现配，施工不方便。另外，这种硅酸钾钠涂料常与聚丙烯酸酯乳液拼用，以改善其脆性，以防龟裂。这种涂料的耐水性主要是利用固化剂来解决。因而，这种涂料的价格也较贵（一千七百元/吨左右）。

为了克服上述缺点，本发明者们进行了大量的研究与探讨，终于用硅酸钠溶液加复合助剂制得耐水、耐擦洗、价廉（较上述同类产品价格低2-3倍）的新型建筑涂料。本发明的特征是把重量浓度为28～30%的硅酸钠溶液45～48份与少量复合助剂混合，在常温、常压下制得涂料的基料。然后加入活性填料、颜料经研磨分散而成。所用复合助剂是由重量浓度为5%的初聚丙烯酸溶液5-10份与尿素2-7份组成。这种复合剂加入，不仅可使硅酸钠涂料具有耐水、耐擦洗、附着力强、硬度高，而且制造工艺简单、施工方便、价格低廉。该复合助剂只所以有上述效果，原因其一是初聚丙烯酸不仅有较强的酸性（PH＝2-3），而且对一般的无机建筑材料有较强的附着力，本身又具有柔韧性，它有交换硅酸钠中钠离子的作用，且反应过程中不易产生凝胶现象。其化学反应式为：

其二是复合助剂中的另一成份尿素的作用，尿素除有使硅酸钠增粘外，还能使无机大分子间交联成为体型结构的大分子，使涂料耐水性、附着力及耐擦洗性增强，其化学反应式为：

上述耐水性、耐擦洗性及附着力是复合助剂各组份共同作用的结果。复合助剂的组份缺一不可。否则，涂膜的耐水性不好、附着力差。例如，在硅酸钠溶液中加入30份初聚丙烯酸溶液，而不加尿素，制得的涂料进行试验，其结果涂膜虽不溶于水，但涂膜附着力极低。反之，光加入尿素而不用初聚丙烯酸溶液，也有相同的结果。

为满足涂料耐水性、耐擦洗性、稳定性、流动性以及附着力等要求，本发明者对复合助剂各组分含量和初聚丙烯酸的聚合度也做了大量的实验摸索。（具体要求见表1）。实验证明初聚丙烯酸的含量在5-10%之间为宜。其含量小于5%或大于10%对上述要求都有影响。其聚合度在3-4之间为宜。当聚合度等于6时，该涂料的粘度就会比聚合度为4的增加2倍，使得涂料涂刷性能不好。如果聚合度小于3，效果也不好，涂料的流平性差，这主要是丙烯酸中的π键所造成的。尿素的含量在2-7%为宜。其含量大于7%，不够经济;小于2%就会影响耐水性和耐擦洗性以及附着力等。

除了涂料本身的各项性能之外（性能见表3）用户要求涂料的存放时间尽可能地长。用本方法制得的涂料的基料，通过反复地粘度测定，在三个月中其基料粘度没有明显变化。这说明在封闭保存时，该涂料是稳定的。事实也是这样，用该基料制取的涂料至今已存放4个月以上，各项指标无明显变化。

硅酸钠耐擦洗无机建筑涂料的制造方法。

该涂料制造方法简单、设备投资小，只要1-2台搅拌罐即可批量生产。制造时，按表1配比称取各组份，搅拌下将尿素加入硅酸钠溶液中，再加入初聚丙烯酸溶液，搅拌均匀，再加入各种填料及颜料，搅拌、研磨分散到要求的细度按表3要求质检后可以包装入库。

涂料配比表1

表中粉料细度要在280目以上，白度大于80。

实例配方表2

耐擦洗涂料的技术指标表3

参考文献：

1、涂料检验方法，第一册，第二册（国家标准）。

2、长沙市城建科研所，建筑涂料检验方法（草案）。