專利名稱：一種魔芋涂料和粘結劑及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于涂料和粘接劑及其生產工藝技術領域，具體涉及利用魔芋精粉和飛粉生產涂料和粘接劑及其工藝技術領域。
在本發明做出以前，建筑涂料和粘接劑的生產主要利用合成高分子原料來生產，容易造成環境污染，而且生產成本較高。近幾年來利用天然物質作為成膜物質研制建筑涂料的報道主要集中在淀粉及動物血漿方面，類似的發明如CN95100825，CN96118252，CN97108172，用以取代106涂料中較為昂貴的聚乙烯醇，該方法雖然可以降低涂料的生產成本，但涂料的性能很差。目前建筑用的粘接劑大多為合成樹脂，以前的膠合板及蜂窩板粘接劑多采用酚醛樹脂或氨基樹脂為主要粘接成分，其最大缺陷是生產的膠合板在不通風的室內有很強的刺激味，造成環境污染，而且生產成本較高本發明在于克服已有技術之不足，以魔芋精粉和飛粉為原料生產系列環保型魔芋涂料和粘接劑，以降低生產成本，提高涂料和粘接劑的的性能。
本發明通過以下技術方案實現一種利用植物天然高分子生產的涂料和粘接劑，所述的涂料和粘接劑以魔芋精粉和/或飛粉為原料，該原料經化學雙改性及物理共混處理制成涂料或粘劑的半成品，其中所述的涂料組分及含量如下以重量百分比計，魔芋精粉1.2-5％，不飽和醇酸樹脂1.2-3％，分散劑0.1-0.4％，消泡劑0.1-0.5％，防腐劑0.1-0.5％，成膜助劑0-5％，增塑劑0-5％，鈦白粉0-25％，立德粉0-18％，滑石粉3-16％，輕鈣1-20％，OK粉0-25％，膨潤土0-5％，水45-65％；所述的粘接劑組分及含量如下以重量份數計，魔芋精粉5-40，魔芋飛粉30-200，石灰乳0-60，30％氫氧化鈉0-30，硅酸鈉0-30，改性劑0.1-3，消泡劑0.1-3，聚醋酸乙烯乳液0-30，鄰苯二甲酸二丁酯0-20。
所述的涂料和粘接劑的分散劑從三聚磷酸鈉，六偏磷酸鈉，焦磷酸鈉中選擇；消泡劑從磷酸三丁酯，聚乙二醇脂肪酸酯，聚丙二醇中選擇；防腐劑從2-(4-噻唑基)苯并咪唑，苯并咪唑氨基甲酸甲酯，2，2′-二硫雙(N-甲基苯甲酰胺)中選擇，所述的不飽和醇酸樹脂從聚馬來酸酐樹脂或聚乙烯醇中選擇，所述的改性劑是次氯酸鈉或過氧化氫或高錳酸鉀，成膜助劑從丙二醇，乙二醇醚醋酸酯，二甘醇單乙醚中選擇，增塑劑從鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二乙酯中選擇。
所述的涂料和粘接劑中的涂料為建筑裝飾用的普通內墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉1.2-3，聚乙烯醇1-2，三聚磷酸鈉0.12-0.20，磷酸三丁酯0.1-0.3，2-(4-噻唑基)苯并咪唑0.1-0.3，輕鈣10-20，滑石粉3-5，OK粉8-25，膨潤土1-5，其余是水。
所述的涂料粘接劑中的的涂料為中遮蓋力內墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-3，聚馬來酸酐樹脂2-3，次氯酸鈉0.01-0.02，三聚磷酸鈉0.15-0.20，聚丙二醇0.1-0.3，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1-0.3，輕鈣10-20，滑石粉3-5，OK粉8-25，膨潤土1-5，立德粉1-5，其余是水。
所述的涂料和粘接劑中的高遮蓋力內墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-3，聚乙烯醇2-3，過氧化氫0.01-0.02，六偏磷酸鈉0.12-0.20，聚丙二醇0.1-03，輕鈣1-5，滑石粉3-5，OK粉8-10，膨潤土0-5，鈦白粉10-25，其余是水。
所述的涂料和粘接劑中的外墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-2.3，聚馬來酸酐樹脂2.5-3.5，六偏磷酸鈉0.17-0.20，聚乙二醇脂肪酸酯0.1-0.18，2，2′-二硫雙(N-甲基苯甲酰胺)0.01-0.02，輕鈣1-8，滑石粉3-5，OK粉8-10，膨潤土0-5，鈦白粉10-15，鄰苯二甲酸二丁酯0-5，丙二醇0-5，其余是水。
所述的涂料和粘接劑中的普通防瓷涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉1-2.3聚馬來酸酐樹脂1-2，高錳酸鉀0.01-0.03，焦磷酸鈉0.12-0.15，聚丙二醇0.1-0.3，2-(4-噻唑基)苯并咪唑0.1-0.3，輕鈣15-20，滑石粉3-5，OK粉8-25，膨潤土1-5，明膠0.5-1.5，其余是水。
所述的涂料和粘接劑中的耐擦洗防瓷涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉1.2-3，苯丙乳液5-12，次氯酸鈉0.01-0.02，焦磷酸鈉0.12-0.20，聚丙二醇0.1-0.3，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1-0.3，輕鈣10-20，滑石粉3-5，OK粉8-10，鈦白粉2-10，乙二胺四乙酸鈉0.3-0.5，其余是水。
9.所述的云彩涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-5，珠光顏料4-15，鈦白粉3-10，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.01-0.3，焦磷酸鈉0.01-0.03，二甘醇單乙醚1-3，10％Alcl3水溶液0.3-0.8，其余是水。
所述的多彩涂料，其配方含有A、B、C組分，其中組分A以重量份數計，鈦白粉15份，含鎂硅酸鹽8份，40％氯偏乳液30份；組分B以重量份數計，氧化鐵黑15份，含鎂硅酸鹽8份，40％氯偏乳液30份組分C以重量份數計，0.35％魔芋精粉水溶膠20份。
所述的乳膠漆，其配比如下按重量百分比計，魔芋精粉0.8-4，苯丙乳液55-65，鈦白粉7-25，醇酯-12 0.7-1.6，，聚丙烯酸酯0.5-1.5，六偏磷酸鈉0.1-0.4，2，2′-二硫雙(N-甲基苯甲酰胺)0.1-0.3，磷酸三丁酯0.1-0.14，氨水0.3-0.4，其余是水。
所述的粘接劑組分及配比如下以重量份數計，魔芋精粉10-40，魔芋飛粉50-200，石灰乳6-60，氫氧化鈉0-30，硅酸鈉10-30，次氯酸鈉0.1-3，三聚磷酸鈉0.1-3，聚醋酸乙烯乳液10-30。
所述的粘接劑為膠合板粘接劑，其配比如下以重量份數計，魔芋精粉5-20，魔芋飛粉50-200，石灰乳6-60，NaOH10-30，鄰苯二甲酸二丁酯5-20，硅酸鈉20-70，過氧化氫1-3，磷酸三丁酯1-6，水700。
所述的蜂窩板粘接劑，其配比如下以重量份數計，魔芋精粉10-20，魔芋飛粉30-200，高錳酸鉀1-6，鄰苯二甲酸二丁酯5-20，NaCO33-10，聚醋酸乙烯乳液10-30，三聚磷酸鈉1-6，水700。
所述的建筑用膠水，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉0.3-10，過氧化氫.02-0.2，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1-0.3，其余是水。
制備所述的涂料和粘接劑的工藝步驟包括向反應釜中加入200公斤水，加熱至65-100℃開始攪拌，投入魔芋精粉2-10公斤，10min后加入NaOH，調pH至7-11，加入催化劑FeSO40.002-0.01公斤，緩慢加入改性劑NaClO0.025-0.02公斤，反應30-120min，至粘度做到需要的特征粘度，終止反應，加入Hcl，調pH值3-5，加入或不加入不飽和醇酸樹脂0-5公斤，反應30-120min至改性產物符合要求為止，中和至pH7，冷卻待用，此為魔芋葡甘聚糖改性水溶膠；所述的涂料的生產工藝包括按配方向配料桶中投入魔芋水溶膠，分散劑，在800-2000r/min高速攪拌機下進行攪拌，緩慢加入顏填料及配方中的水，分散10-50min，加入0.1-0.5％的防腐劑及消泡劑，進入砂磨機進行分散，第一次分散速度控制在10-30公斤/min，第二次分散速度控制在5-20公斤/min，分散細度能通過150目篩，然后進入振動篩，過篩的漿料泵入配料罐，罐裝得成品。
所述的粘接劑生產工藝包括按配方量向反應釜中加入700公斤水，加熱至50-80℃，投入魔芋精粉5-40公斤，保溫10-30min，加入改性劑0.1-3公斤，反應30-100min，至粘度達到特征粘度，終止反應，出料至攪拌桶，緩慢加入其它原料，消泡后得成品。
本發明具有以下積極的效果魔芋建筑涂料是以天然高分子魔芋葡聚甘糖為主要成膜物質的建筑涂料，生產過程無環境污染，產品無揮發性溶劑，是一種綠色環保涂料。它同時還具有省資源，低能耗的特點。涂料性能分別達到合成樹脂乳液內墻、合成樹脂乳液外墻的國家標準，但其價格僅為它們的三分之一至十分之一，具有較好的性能價格比。
本發明可以大量消耗魔芋精粉和飛粉，對我國山區特產作物魔芋資源的開發利用具有重要的意義。同本發明涂料業提供了一種新型成膜物質，完全符合涂料業環保型，低能耗和省資源的發展方向。
魔芋葡聚甘糖的改性物質水溶膠粘結強度大，假塑性強特別適合一些特殊的粘接劑，以魔芋精粉為主要粘結成分，以其加工中的的廢棄物魔芋飛粉作為填充劑，制成建筑用膠合板及蜂窩板粘接劑，成本大大低于合成粘接劑，且無環境污染，產品為綠色環保型產品。該產品還可用于造紙工業用的粘接劑，例如瓦楞紙等。
本發明的實施例如下所述實施例1乳液內墻涂料配方以重量百分比計，魔芋精粉2.1，聚馬來酸酐樹脂2，高錳酸鉀0.02，溴乙酸芐脂0.25，焦磷酸鈉0.13，磷酸三丁脂0.1，輕鈣14，滑石粉15，OK粉12，余量水。
結果符合國家合成樹脂乳液內墻涂料各項標準，耐擦洗性100，遮蓋力3.5平方米/公斤。
實施例2乳液內墻涂料配方以重量百分比計，魔芋精粉2.3，聚馬來酸酐樹脂1.8，高錳酸鉀0.022，溴乙酸芐脂0.25，焦磷酸鈉0.2，聚丙二醇0.19，輕鈣10，滑石粉5，OK粉12，立德粉9，膨潤土3，余量水。
結果符合國家合成樹脂乳液內墻涂料各項標準，耐擦洗性110，遮蓋力4.5平方米/公斤。
實施例3乳液內墻涂料配方以重量百分比計，魔芋精粉2，聚馬來酸酐樹脂0.002，高錳酸鉀0.2，溴乙酸芐脂0.23，焦磷酸鈉0.3，聚丙二醇0.23，輕鈣1.8，滑石粉5，OK粉8，鈦白粉15，膨潤土4.5，余量水。
結果符合國家合成樹脂乳液內墻涂料各項標準，耐擦洗性350，遮蓋力8.5平方米/公斤實施例4乳液內墻涂料配方以重量百分比計，魔芋精粉2，聚馬來酸酐樹脂0.002，過氧化氫0.2，溴乙酸芐脂0.23，三聚磷酸鈉0.3，聚丙二醇0.23，輕鈣1.8，滑石粉5，OK粉8，鈦白粉10，立德粉6，膨潤土4.5，余量水。
結果符合國家合成樹脂乳液內墻涂料各項標準，耐擦洗性350，遮蓋力7.5平方米/公斤。
實施例5乳液外墻涂料配方以重量百分比計，魔芋精粉2.5，聚馬來酸酐樹脂1.8，高錳酸鉀0.02，溴乙酸芐脂0.18，三聚磷酸鈉0.25，聚丙二醇0.1，輕鈣1.8，滑石粉5，鈦白粉9，立德粉6，膨潤土4.5，余量水。
結果符合國家合成樹脂乳液外墻涂料各項標準，耐擦洗性1500，遮蓋力6.4平方米/公斤。
實施例6乳液普通仿瓷涂料配方以重量百分比計，魔芋精粉1.8，聚馬來酸酐樹脂1.5，高錳酸鉀0.012，溴乙酸芐脂0.13，三聚磷酸鈉0.2，聚丙二醇0.1，輕鈣20，滑石粉10，OK粉10，明膠1.5，余量水。
結果符合國家普通仿瓷涂料各項標準，耐擦洗性310。
實施例7耐擦洗仿瓷涂料以重量百分比計，魔芋精粉1.5，高錳酸鉀0.012，溴乙酸芐脂0.3，三聚磷酸鈉0.3，聚丙二醇0.3，輕鈣15，滑石粉5，OK粉10，鈦白粉10，絡合劑(乙二胺四乙酸鈉)0.3，余量水。
結果符合國家耐擦洗仿瓷涂料各項標準，耐擦洗性450。
實施例7膠合板粘接劑配方以重量份數計，魔芋精粉20，魔芋飛粉100，石灰乳(1∶4)60，30％氫氧化鈉，鄰苯二甲酸二丁酯6，40波爾美硅酸鈉38，過氧化氫3，磷酸三丁酯5.5，水700。
實施例8蜂窩板粘接劑配方以重量份數計，魔芋精粉15，魔芋飛粉100，鄰苯二甲酸二丁酯5，30％碳酸鈉10，聚醋酸乙烯乳液20，高錳酸鉀3，水700。
本發明的實施效果表1魔芋改性前后的性能比較
權利要求
1.一種利用植物天然高分子生產的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料和粘接劑以魔芋精粉和/或飛粉為原料，該原料經化學雙改性及物理共混處理制成涂料或粘接劑的半成品，其中所述的涂料組分及含量如下以重量百分比計，魔芋精粉1.2-5％，不飽和醇酸樹脂1.2-3％，分散劑0.1-0.4％，消泡劑0.1-0.5％，防腐劑0.1-0.5％，成膜助劑0-5％，增塑劑0-5％，鈦白粉0-25％，立德粉0-18％，滑石粉3-16％，輕鈣1-20％，OK粉0-25％，膨潤土0-5％，水45-65％；所述的粘接劑組分及含量如下以重量份數計，魔芋精粉5-40，魔芋飛粉30-200，石灰乳0-60，30％氫氧化鈉0-30，硅酸鈉0-30，鄰苯二甲酸二丁酯0-20，改性劑0.1-3，消泡劑0.1-3，聚醋酸乙烯乳液0-30。
2.根據權利要求1所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的分散劑從三聚磷酸鈉，六偏磷酸鈉，焦磷酸鈉中選擇；消泡劑從磷酸三丁酯，聚乙二醇脂肪酸酯，聚丙二醇中選擇；防腐劑從2-(4-噻唑基)苯并咪唑，苯并咪唑氨基甲酸甲酯，2，2′-二硫雙(N-甲基苯甲酰胺)中選擇，所述的不飽和醇酸樹脂從聚馬來酸酐樹脂或聚乙烯醇中選擇，所述的改性劑是次氯酸鈉或過氧化氫或高錳酸鉀，成膜助劑從丙二醇，乙二醇醚醋酸酯，二甘醇單乙醚中選擇，增塑劑從鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二乙酯中選擇。
3.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于所述的涂料為建筑裝飾用的普通內墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉1.2-3，聚乙烯醇1-2，三聚磷酸鈉0.12-0.20，磷酸三丁酯0.1-0.3，2-(4-噻唑基)苯并咪唑0.1-0.3，輕鈣10-20，滑石粉3-5，OK粉8-25，膨潤土1-5，其余是水。
4.根據權利要求1或2所述的涂料粘接劑，其特征在于，所述的涂料為中遮蓋力內墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-3，聚馬來酸酐樹脂2-3，次氯酸鈉或0.01-0.02，三聚磷酸鈉0.15-0.20，聚丙二醇0.1-0.3，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1-0.3，輕鈣10-20，滑石粉3-5，OK粉8-25，膨潤土1-5，立德粉1-5，其余是水。
5.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料為高遮蓋力內墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-3，聚乙烯醇2-3，過氧化氫0.01-0.02，六偏磷酸鈉0.12-0.20，聚丙二醇0.1-0.3，輕鈣1-5，滑石粉3-5，OK粉8-10，膨潤土0-5，鈦白粉10-25，其余是水。
6.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料為外墻涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-2.3，聚馬來酸酐樹脂2.5-3.5，六偏磷酸鈉0.17-0.20，聚乙二醇脂肪酸酯0.1-0.18，2，2′-二硫雙(N-甲基苯甲酰胺)0.02，輕鈣1-8，滑石粉3-5，OK粉8-10，膨潤土0-5，鈦白粉10-15，鄰苯二甲酸二丁酯0-5，丙二醇0-5，其余是水。
7.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料為普通防瓷涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉1-2.3聚馬來酸酐樹脂1-2，高錳酸鉀0.01-0.03，焦磷酸鈉0.12-0.15，聚丙二醇0.1-0.3，2-(4-噻唑基)苯并咪唑0.1-0.3，輕鈣15-20，滑石粉3-5，OK粉8-25，膨潤土1-5，明膠0.5-1.5，其余是水。
8.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料為耐擦洗防瓷涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉1.2-3，苯丙乳液5-12，過氧化氫0.01-0.02，焦磷酸鈉0.12-0.20，聚丙二醇0.1-0.3，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1-0.3，輕鈣10-20，滑石粉3-5，OK粉8-10，鈦白粉2-10，乙二胺四乙酸鈉0.3-0.5，其余是水。
9.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料為云彩涂料，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉2-5，珠光顏料4-15，鈦白粉3-10，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.01-0.3，焦磷酸鈉0.01-0.03，二甘醇單乙醚1-3，10％Alcl3水溶液0.3-0.8，其余是水。
10.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料為多彩涂料，其配方含有A、B、C組分，其中組分A以重量份數計，鈦白粉15份，含鎂硅酸鹽8份，40％氯偏乳液30份；組分B以重量份數計，氧化鐵黑15份，含鎂硅酸鹽8份，40％氯偏乳液30份組分C以重量份數計，0.35％魔芋精粉水溶膠20份。
11.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的涂料為乳膠漆，其配比如下按重量百分比計，魔芋精粉0.8-4，苯丙乳液55-65，鈦白粉7-25，醇酯-12 0.7-1.6，聚丙烯酸酯0.5-1.5六偏磷酸鈉0.1-0.4，2，2′-二硫雙(N-甲基苯甲酰胺)0.1-0.3，磷酸三丁酯0.1-0.14，氨水0.3-0.4，其余是水。
12.根據權利要求1或2所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的粘接劑組分及配比如下以重量份數計，魔芋精粉5-40，魔芋飛粉50-200，石灰乳6-60，氫氧化鈉0-30，鄰苯二甲酸二丁酯0-20，硅酸鈉10-30，次氯酸鈉0.1-3，三聚磷酸鈉0.1-3，聚醋酸乙烯乳液10-30。
13.根據權利要求1或2或11所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的粘接劑為膠合板粘接劑，其配比如下以重量份數計，魔芋精粉5-20，魔芋飛粉50-200，石灰乳6-60，NaOH10-30，鄰苯二甲酸二丁酯5-20，硅酸鈉20-70，過氧化氫1-3，磷酸三丁酯1-6，水700。
14.根據權利要求1或2或11所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的粘接劑為蜂窩板粘接劑，其配比如下以重量份數計，魔芋精粉10-20，魔芋飛粉30-200，高錳酸鉀1-6，鄰苯二甲酸二丁酯5-20，NaCO33-10，聚醋酸乙烯乳液10-30，三聚磷酸鈉1-6，水700。
15.根據權利要求1或2或11所述的涂料和粘接劑，其特征在于，所述的粘接劑為建筑用膠水，其配比如下以重量百分比計，魔芋精粉0.3-10，過氧化氫0.02-0.2，苯并咪唑氨基甲酸甲酯0.1-0.3，其余是水。
16.生產于權利要求1所述的涂料和粘接劑的工藝其特征在于所述的工藝步驟包括向反應釜中加入200公斤水，加熱至65-100℃，開始攪拌，投入魔芋精粉2-10公斤，10min后加入NaOH，調pH至7-11，加入催化劑FeSO40.002-0.01公斤，緩慢加入改性劑NaClO 0.025-0.02公斤，反應30-120min，至粘度達到需要的特征粘度，終止反應，加入Hcl，調pH值3-5，加入或不加入不飽和醇酸樹脂0-5公斤，反應30-120min至改性產物符合要求為止，中和至pH7，冷卻待用，此為魔芋葡甘聚糖改性水溶膠；
17.根據權利要求16所述的涂料和粘接劑的生產工藝其特征在于，所述的涂料生產工藝包括按配方向配料桶中投入魔芋水溶膠，分散劑，在800-2000r/min，高速攪拌機下進行攪拌緩慢加入顏填料及配方中的水，分散10-50min，加入0.1-0.5％的防腐劑及消泡劑，進入砂磨機進行分散，第一次分散速度控制在10-30公斤/min，第二次分散速度控制在5-20公斤/min，分散細度能通過150目篩，然后進入振動篩，過篩的漿料泵入配料罐，罐裝得成品。
18.根據權利要求16所述的涂料和粘接劑的生產工藝，其特征在于所述的粘接劑生產工藝包括按配方量向反應釜中加入700公斤水，加熱至50-80℃，投入魔芋精粉5-40公斤，保溫10-30min，加入改性劑0.1-3公斤，反應30-100min，至粘度達到特征粘度，終止反應，出料至攪拌桶，緩慢加入其它原料，消泡后得成品。
全文摘要
本發明屬于涂料和粘接劑制造技術領域,具體涉及利用魔芋精粉和飛粉生產環保型建筑涂料和粘接劑技術領域。本發明的特點是:先將魔芋精粉或飛粉中的魔芋葡聚甘糖進行化學雙改性及物理共混得到改性產物水溶膠,根據不同用途的涂料和粘接劑的技術要求添加合適的輔料及助劑,在本發明的工藝條件下生產出不同的建筑涂料和粘接劑。與已有技術相比,本發明具有原料來源廣泛,無環境污染,產品性能優良和生產成本較低等優點。
文檔編號C09D103/00GK1354210SQ0013261
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月17日 優先權日2000年11月17日
發明者李斌, 謝筆鈞, 胡敏, 楊鐵貴, 王可興, 潘思軼, 楊爾寧 申請人:華中農業大學