阅读说明：本技术 一种环保防水建筑涂料及其制备方法 (Environment-friendly waterproof building coating and preparation method thereof ) 是由 邢小健 缪正军 邢伟 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种环保防水建筑涂料,按质量百分比包括如下组分：石灰乳溶液为20～25％,10％明胶溶液为8～15％,丙二醇防冻剂为3～7％,醇酯十二成膜助剂为2～5％,蚕丝微纤维为12～17％,重钙为3～6％,石英粉为2～5％,滑石粉为5～9％,润湿剂AD-405为0.1～0.3％,强力分散剂为0.1～0.3％,Cognis防腐剂为0.1～0.3％,消泡剂S–220为0.1～0.3％组成,壳聚糖为0～2％,防水剂为0.2～0.5％,聚乙二醇8～15％,颜料0～3％,上述各组分混合后用水稀释至设定浓度。本发明采用物理混合方法制备含有蚕丝微纤维、明胶、聚乙二醇和壳聚糖的建筑涂料,材料价格低廉,制备方法简单易于操作,避免使用乙二醇乙醚产生的毒副作用,环保性好、强度高、防水性好。(The invention provides an environment-friendly waterproof building coating which comprises the following components in percentage by mass: 20-25% of lime milk solution, 8-15% of 10% gelatin solution, 3-7% of propylene glycol antifreezing agent, 2-5% of alcohol ester dodecafilming aid, 12-17% of silk microfiber, 3-6% of heavy calcium carbonate, 2-5% of quartz powder, 5-9% of talcum powder, 0.1-0.3% of wetting agent AD-405, 0.1-0.3% of strong dispersing agent, 0.1-0.3% of Cognis preservative, 0.1-0.3% of defoaming agent S-220, 0-2% of chitosan, 0.2-0.5% of waterproof agent, 8-15% of polyethylene glycol and 0-3% of pigment, and all the components are mixed and diluted with water to set concentration. The building coating containing the silk microfiber, the gelatin, the polyethylene glycol and the chitosan is prepared by a physical mixing method, the material price is low, the preparation method is simple and easy to operate, toxic and side effects caused by using ethylene glycol ethyl ether are avoided, and the building coating is good in environmental friendliness, high in strength and good in waterproofness.)

一种环保防水建筑涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑涂料、油漆领域，具体涉及一种环保防水建筑涂料及其制备方法。

背景技术

目前建筑外墙涂料种类有苯丙涂料、纯丙涂料、丙烯酸涂料、环氧涂料、氟碳涂料等，主要存在的问题是：易产生裂缝，柔韧性、弹性差等。大多数建筑物墙体以水泥砂浆抹面为基层，当受到温度变化，冻融循环等因素影响时，墙体通常会产生裂缝，随着基层的裂纹产生和扩展导致涂层也产生开裂。随着时间延长及上述破坏因素的积聚，裂缝会进一步加大、加深，不仅影响美观，更重要的是对建筑物产生不利影响甚至危害。

蚕丝微纤维对人体无毒害作用，安全可靠，具有良好的生物相容性，适于开发成功能性材料。

明胶，没有固定的结构和相对分子量，由动物皮肤、骨、肌膜、肌魅等***中的胶原部分降解而成为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒；是一种无色无味，无挥发性、透明坚硬的非晶体物质，可溶于热水，不溶于冷水，但可以缓慢吸水膨胀软化，明胶可吸收相当于重量5-10倍的水。明胶是非常重要的天然生物高分子材料之一，是胶原的部分水解产物，价廉易得，具有良好的生物相容性和可降解性。

聚乙二醇无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。

壳聚糖是以甲壳质为原料，再经提炼而成，不溶于水，能溶于稀酸，能被人体吸收。壳聚糖是甲壳质的一级衍生物。其化学结构为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物，并具有独特的理化性能和生物活化功能。

虽然蚕丝微纤维、明胶、聚乙二醇和壳聚糖具备上述各优点，但目前将蚕丝微纤维、明胶、聚乙二醇、壳聚糖的混合物或聚合物用于制备建筑涂料未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环保防水建筑涂料及其制备方法，环保性、防水性好，强度高，不易产生裂缝，在建筑涂料、油漆的应用及普及上具有广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种环保防水建筑涂料，按质量百分比包括如下组分：石灰乳溶液为20～25％，10％明胶溶液为8～15％，丙二醇防冻剂为3～7％，醇酯十二成膜助剂为2～5％，蚕丝微纤维为12～17％，重钙为3～6％，石英粉为2～5％，滑石粉为5～9％，润湿剂AD-405为0.1～0.3％，强力分散剂为0.1～0.3％，Cognis防腐剂为0.1～0.3％，消泡剂S–220为0.1～0.3％组成，壳聚糖为0～2％，防水剂为0.2～0.5％，聚乙二醇8～15％，颜料0～3％，上述各组分混合后用水稀释至设定浓度。

优选的，按质量百分比包括如下组分：石灰乳溶液为25％，10％明胶溶液为13％，丙二醇防冻剂为5％，醇酯十二成膜助剂为3％，蚕丝微纤维为17％，重钙为3％，石英粉为5％，滑石粉为5％，润湿剂AD-405为0.3％，强力分散剂为0.1％，Cognis防腐剂为0.3％，消泡剂S–220为0.1％组成，壳聚糖为2％，防水剂为0.5％，聚乙二醇15％，颜料1％，上述各组分混合后用水稀释至设定浓度。

其中，所述蚕丝微纤维的制备方法包括如下三阶段：

a、从茧制备脱胶丝纤维；

b、将脱胶丝纤维水解成微米级丝纤维；

c、丝纤维洗涤、中和、冻干成蚕丝微纤维粉末。

进一步，阶段b、将脱胶丝纤维水解成微米级丝纤维的具体步骤为：

将氢氧化钠加入到蒸馏水中，当30％～40％的NaOH放热反应溶解时，加入干燥的脱胶丝纤维并用刮刀搅拌，进行水解，所述氢氧化钠、蒸馏水和脱胶丝纤维的重量比为1：2.5～3.5：0.15～0.25；

阶段c、丝纤维洗涤、中和、冻干成丝纤维粉末的具体步骤为：

c-1、将8～10倍于蒸馏水体积的水加入到阶段b的反应混合物中，并以离心力2500～3000xg离心5～8分钟；

c-2、弃上清液，将丝纤维再悬浮于8～10倍于蒸馏水体积的水中，搅拌并离心；

c-3、重复5～8次步骤c-2，除去过量碱；

c-4、测量pH值，并使用盐酸调节pH至7.0；

c-5、将中和的丝纤维溶液再次以3000～4000rpm离心5～20min并重悬于水中，重复3～5次，最后将纤维悬浮在PBS中并冻干，得到蚕丝微纤维粉末。

本发明还提供一种环保防水建筑涂料的制备方法，包括如下步骤：

(1)在650～800r/min的转速下，按配方比将石灰乳溶液、蚕丝微纤维粉末、重钙粉、石英粉、水加入搅拌罐中，低速搅拌20～25min；

(2)按配方比向步骤(1)所得混合液中加入10％明胶溶液、滑石粉、聚乙二醇、壳聚糖，以2000～3000r/min的转速高速搅拌20～30min；

(3)按配方比向步骤(2)所得混合液中加入丙二醇防冻剂、醇酯十二成膜助剂、润湿剂、强力分散剂，继续高速搅拌30～50min；

(4)按配方比向步骤(3)所得混合液中加入Cognis防腐剂、消泡剂、防水剂，继续高速搅拌30～50min，搅拌过程中缓慢加入水，至合格浓度停止搅拌，得到环保防水建筑涂料。

其中，步骤(4)中可于搅拌过程中根据需要加入颜料。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明采用物理混合方法制备含有蚕丝微纤维、明胶、聚乙二醇和壳聚糖的建筑涂料，材料价格低廉，制备方法简单易于操作，避免使用乙二醇***产生的毒副作用，环保性好、强度高，在建筑涂料、油漆的应用及普及上具有广泛的市场前景。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

本发明提供了一种环保防水建筑涂料，按质量百分比包括如下组分：石灰乳溶液为20～25％，10％明胶溶液为8～15％，丙二醇防冻剂为3～7％，醇酯十二成膜助剂为2～5％，蚕丝微纤维为12～17％，重钙为3～6％，石英粉为2～5％，滑石粉为5～9％，润湿剂AD-405为0.1～0.3％，强力分散剂为0.1～0.3％，Cognis防腐剂为0.1～0.3％，消泡剂S–220为0.1～0.3％组成，壳聚糖为0～2％，防水剂为0.2～0.5％，聚乙二醇8～15％，颜料0～3％，上述各组分混合后用水稀释至设定浓度。

优选的，按质量百分比包括如下组分：石灰乳溶液为25％，10％明胶溶液为13％，丙二醇防冻剂为5％，醇酯十二成膜助剂为3％，蚕丝微纤维为17％，重钙为3％，石英粉为5％，滑石粉为5％，润湿剂AD-405为0.3％，强力分散剂为0.1％，Cognis防腐剂为0.3％，消泡剂S–220为0.1％组成，壳聚糖为2％，防水剂为0.5％，聚乙二醇15％，颜料1％，上述各组分混合后用水稀释至设定浓度。

其中，10％明胶溶液由明胶和纯水配制而成，所述明胶和纯水的质量百分比为1:9；

上述的环保防水建筑涂料使用的蚕丝微纤维的制备方法包括如下三阶段：

a、从茧制备脱胶丝纤维；

b、将脱胶丝纤维水解成微米级丝纤维；具体步骤为：

将氢氧化钠加入到蒸馏水中，当30％～40％的NaOH放热反应溶解时，加入干燥的脱胶丝纤维并用刮刀搅拌，进行水解，所述氢氧化钠、蒸馏水和脱胶丝纤维的重量比为1：2.5～3.5：0.15～0.25。

c、丝纤维洗涤、中和、冻干成蚕丝微纤维粉末；具体步骤为：

c-1、将8～10倍于蒸馏水体积的水加入到阶段b的反应混合物中，并以离心力2500～3000xg离心5～8分钟；

c-2、弃上清液，将丝纤维再悬浮于8～10倍于蒸馏水体积的水中，搅拌并离心；

c-3、重复5～8次步骤c-2，除去过量碱；

c-4、测量pH值，并使用盐酸调节pH至7.0；

c-5、将中和的丝纤维溶液再次以3000～4000rpm离心5～20min并重悬于水中，重复3～5次，最后将纤维悬浮在PBS中并冻干，得到蚕。