CN101397433A - 复合型水性多彩涂料 - Google Patents
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Abstract
一种复合型水性多彩涂料，包括A、B两个组分，其特征是，它的主要成分包括：水性成膜物质、填料、表面活性剂、水性树脂、多糖衍生物、颜料、促聚剂、防霉剂、保护胶和水。由于在这种涂料的配合中引入了多糖衍生物，使高分子水溶聚合物在水中可与表面活性剂作亲油缔合和电荷相互作用，从而形成更高分子量的凝胶状复合体，可借以形成花纹大小不一、色彩各异的多彩涂料，经机器切割好的颗粒具有优异的稳定性，即使在高颜料含量情况下也不发生以往技术中常出现的渗色、漏色现象。
Description
技术领域
本发明涉及化学工业领域中的涂料行业，具体地说，涉及一种在建筑行业中有着广泛应用的环境友好型的水性多彩涂料的配合及其制备方法。
背景技术
回顾过去十几年来水性建筑涂料的发展，至今已可大致分为油包水，油包油，水包油，水包水四种类型。前三种类型主要是由油性颗粒和水性介质组成。其中的油性粒子所用的油性介质大多需要大量的有机溶剂，以致在施工和应用过程中难免会对人身和环境产生危害，为此，开发以水作为介质代替有机溶剂的环境友好型的低污染水性涂料，特别是多彩涂料，理应是这类建筑涂料的发展方向。
我国建筑外墙装饰一向以瓷砖、马赛克、大理石等为主，它们在使用中由于面砖颜色单一不利于城市美化功能的提高，更严重的是用于面砖和墙体粘合的黏合剂，时间久了会老化，存在破损掉落，甚至砸伤人等安全隐患，不仅严重影响市容市貌，而且修复也相当困难。作为此类装饰代用品的涂料产品，问题在于，我国现有的内外墙涂料色调单一，缺少变化，迫切需要通过技术创新、新品开发，以适应市场多样化、人文化、个性化的需要。目前国内专利公开的水性多彩涂料有水包水芳香型多彩花纹涂料，例如中国专利公开号CN1097782A，以及水包水型多彩花纹涂料，例如中国专利公开号CN1117509A，从这些涂料所能形成的花纹图案来看，只能算作是一些能制得小花纹的多彩涂料，无法成为能制得大花纹的储存稳定性好的多彩涂料，故还不能满足市场的需要。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的上述缺点，把多糖衍生物引入水性多彩涂料的配合中，使高分子水溶聚合物在水中可与表面活性剂作亲油缔合和电荷相互作用，从而形成更高分子量的凝胶状复合体，可借以形成花纹大小不一、色彩各异的多彩涂料，经机器切割好的颗粒具有优异的稳定性，即使在高颜料含量情况下也不发生以往技术中常出现的渗色、漏色现象。
本发明是这样实现的，它是一种复合型的水性多彩涂料，包括A、B两个组分，其特征是，它的主要成分包括：水性成膜物质、填料、表面活性剂、水性树脂、多糖衍生物、颜料、促聚剂、防霉剂、保护胶和水，其中：
A组分为配有各种色料的色基介质组合物，以重量份计的主要成分包括：
水性成膜树脂 10～40
多糖衍生物 1～5
着色浆 2～8
表面活性剂 0.5～10
水 5～50
填料 1～15
成膜助剂 1～5
防霉剂 0.1～5
B组分为造粒用复配组合物，以重量份计的主要成分包括：
水性成膜树脂 10～60
促聚剂 2～20
水 5～30
成膜助剂 2～5
保护胶 2～18
也就是说，其中的A组分用以提供生产多彩涂料时所配的各种彩色颗粒，该颗粒的软硬程度和大小、形状既可自由调制，又具有相当稳定性(不易破碎)，即使在高颜、填料含量下也不会发生以往技术中常出现的渗色、漏色现象。B组分的主要功能在于能与组分A混合后与之相互发生成粒反应，有利于制成稳定的多彩颗粒。
在上述配合中，A组分和B组分中的水性成膜树脂选自苯乙烯—丙烯酸酯树脂、丙烯酸—甲基丙烯酸树脂、醋酸乙烯—丙烯酸酯树脂、叔碳酸酯—醋酸乙烯丙烯酸树脂中的一种或多种并用；成膜助剂选自乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇、苯甲醇、Texanol中的一种或多种(所述的Texanol是Eastman公司出品的一种酯醇，化学名称为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单丁酯)。A组分中的多糖衍生物选自淀粉、纤维素、瓜尔豆胶、果胶、半乳甘露聚糖的阴离子或非离子的衍生物中的一种或多种并用；着色浆所用颜料选自钛白粉、酞青蓝、酞青绿、甲苯胺红、铁红、铁黄中的一种或多种；填料选自立德粉、碳酸钙、硅灰石、粘土中的一种或多种。表面活性剂选自磷酸盐、失水山梨醇油酸脂聚氧乙烯醚、聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种；防霉剂选自75#防霉剂或苯甲酸钠(其中75#防霉剂是由上海市农药研究所与山东省临朐县杨家河纺织助剂厂合作研制成功的一种工业用防腐剂)。B组分中的促聚剂选自明矾、氯化钙、过硫酸铵和硼酸氢铵中的一种或多种；保护胶选自羟丙基纤维素、聚乙烯酸、水性膨润土中的一种或多种。
本发明所述复合型水性多彩涂料的制备方法包括如下步骤：
1)A组分的制备：
在调漆缸内按配比分别投入水、多糖衍生物、表面活性剂、颜料、填料和防霉剂低速搅拌下做成分散浆后，加入水性成膜树脂，并在常温下边搅拌边加入成膜助剂，25～35分钟后完毕，待用；
2)B组分的制备：
将水、促聚剂和保护胶按配比分别加入到调漆缸内，待搅拌均匀，再加入水性成膜树脂和成膜助剂，25～35分钟后出料，待用；
3)复合型水性多彩涂料的配比，按重量份计：
A组分 100～150
B组分 70～120。
也就是，将上述两个组分按上述配比投入容器缸内，搅匀后放置30～60分钟后(40分钟为最佳时间)，倒入造粒机中进行机械切割，多彩颗粒大小形状可任意调节，待切出来的颗粒放入带水性成膜树脂体系中，1—2小时后该成膜物质实际上是透明的，通过分别制造单色涂料，可制备出多彩涂料。
由上述可见，本发明的涂料为一种复合型的水性多彩涂料，使用方法与常规的涂料相同。每一色彩体系代表配制一种色彩颗粒，因为选择机械切割的技术，颗粒形状大小可任意调节，每一个色彩体系都稳定的存在于体系中，与水性树脂共存创造出多色彩的涂料，其中A组分与B组分的配比范围，以重量计为100～150：70～120。当上述配比为A：B＝150：100时，反应成粒时间短，颗粒较软，具有弹性，切割好的颗粒具有优异稳定性，即使在高颜料含量时也不发生以往技术中常出现的渗色，漏色现象。反之，颗粒较脆性(大颗粒易碎掉)；由于在复合型涂料配方中采用特殊的树脂和助剂，使多彩颗粒成软性状态，解决了一次成膜的水性多彩涂料成粒技术，并且多彩颗粒可稳固悬浮于系统中，可以一次喷涂成膜，使生产工艺大为简化，生产成本大大降低。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的具体说明，但本发明决不局限于这些实施例。
实施例1
本例中A、B两组分的配方(重量份)如下：
A组分——白色基本介质
丙烯酸水性成膜树脂，45％固含量 40
半乳甘露聚糖阴离子衍生物 2.5
将这些成份充分混合，然后与下列颜料分散体混合；
钛白着色浆 5
阴离子聚合分散剂，25％固含量 2
(聚丙烯酸铵、钠盐)
碳酸钙 6
粘土 8
成膜助剂Texanol 3
75#防霉剂 0.1
去离子水 34
B组分——造粒用组合物：
丙烯酸水性成膜树脂，45％固含量 50
硼酸氢铵 2
去离子水 40
成膜助剂Texanol 4
羟乙基纤维素 2
氨水(25％) 1
本例多彩涂料的制备过程包括下列步骤：
1)A组分的制备：
在调漆缸内按上述A组分各成分的配比投入，在低速搅拌下做成分散浆后，加入水性成膜树脂，并在常温下边搅拌边加入成膜助剂，大约30分钟后完毕，待用；
2)B组分的制备：
将上述B组分各成分按配比加入到调漆缸内，待搅拌均匀，再加入水性成膜树脂和成膜助剂，30分钟后出料，待用；
3)A、B组分的配比(重量份)：
A：B＝150：100
实施例2
本例中A、B两组分的配方(重量份)如下：
A组分——红色基本介质
苯乙烯丙烯酸水性成膜树脂48％ 35
半乳甘露聚糖阴离子衍生物 2
果胶阴离子衍生物 0.5
将这些成份充分混合，然后与下列颜料分散体混合；
铁红着色浆 5
阴离子聚合分散剂，25％固含量 2
(聚丙烯酸铵、钠盐)
碳酸钙 6
粘土 8
成膜助剂Texanol 3
75#防霉剂 0.1
去离子水 39
B组成——造粒用组合物
苯乙烯丙烯酸水性成膜树脂，48％固含量 50
氯化钙 0.5
硼酸氢铵 1.5
去离子水 44
成膜助剂Texanol 2
氨水(25％) 1
涂料制备方法与实施例1相同。
上述实施例1和2作为内外墙涂料的性能测试结果，分别如表1和表2所示。
表1参照国家标准“GB/T9756—2001合成树脂乳液内墙涂料”和“GB18582—2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量”检测的结果：
| 检测项目 | 技术要求 | 实例1 | 实例2 |
| 容器中的状态 | 无硬块，搅拌后呈均匀状态 | 符合 | 符合 |
| 施工性 | 喷涂无困难 | 符合 | 符合 |
| 低温稳定性 | 不变质 | 符合 | 符合 |
| 干燥时间(表干) | ≤2h | 符合 | 符合 |
| 漆膜外观 | 正常 | 符合 | 符合 |
| 耐碱性(24h) | 无异常 | 符合 | 符合 |
| 耐洗刷性 | ≥1000次 | 符合 | 符合 |
| 挥发性有机化合物 | ≤200g/l | 符合 | 符合 |
| 游离甲醛 | ≤0.1g/kg | 符合 | 符合 |
| 可溶性铅含量 | ≤90mg/kg | 符合 | 符合 |
| 可溶性汞含量 | ≤60mg/kg | 符合 | 符合 |
| 可溶性铬含量 | ≤60mg/kg | 符合 | 符合 |
| 可溶性镉含量 | ≤75mg/kg | 符合 | 符合 |
表2参照国家标准“GB/T 9755—2001合成树脂乳液外墙涂料”检测的结果：
| 检测项目 | 技术要求 | 实例1 | 实例2 |
| 容器中的状态 | 无硬块，搅拌后呈均匀状态 | 符合 | 符合 |
| 低温稳定性 | 不变质 | 符合 | 符合 |
| 干燥时间(表干) | ≤2h | 2 | 2 |
| 施工性 | 喷涂无困难 | 符合 | 符合 |
| 漆膜外观 | 正常 | 符合 | 符合 |
| 耐水性(96h) | 无异常 | 符合 | 符合 |
| 耐碱性(48h) | 无异常 | 符合 | 符合 |
| 耐洗刷性 | ≥2000次 | 符合 | 符合 |
| 耐人工气候老化性(600h) | 不起泡、不剥落、无裂纹 | 符合 | 符合 |
| 粉化 | ≤1级 | 0 | 0 |
| 变色 | ≤2级 | 1 | 1 |
| 涂层耐温变性(5次循环) | 无异常 | 符合 | 符合 |
Claims (10)
1、一种复合型水性多彩涂料，包括A、B两个组分，其特征是，它的主要成分包括：水性成膜物质、填料、表面活性剂、水性树脂、多糖衍生物、颜料、促聚剂、防霉剂、保护胶和水，其中：
A组分为配有各种色料的色基介质组合物，以重量份计的主要成分包括：
水性成膜树脂 10～40
多糖衍生物 1～5
着色浆 2～8
表面活性剂 0.5～10
水 5～50
填料 1～15
成膜助剂 1～5
防霉剂 0.1～5；
B组分为造粒用复配组合物，以重量份计的主要成分包括：
水性成膜树脂 10～60
促聚剂 2～20
水 5～30
成膜助剂 2～5
保护胶 2～18。
2、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的A组分和B组分中的水性成膜树脂选自苯乙烯—丙烯酸酯树脂、丙烯酸—甲基丙烯酸树脂、醋酸乙烯—丙烯酸酯树脂、叔碳酸酯—醋酸乙烯丙烯酸树脂中的一种或多种并用。
3、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的A组分中的多糖衍生物选自淀粉、纤维素、瓜尔豆胶、果胶、半乳甘露聚糖的阴离子或非离子的衍生物中的一种或多种并用。
4、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的A组分中的着色浆所用颜料选自钛白粉、酞青蓝、酞青绿、甲苯胺红、铁红、铁黄中的一种或多种；填料选自立德粉、碳酸钙、硅灰石、粘土中的一种或多种。
5、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的A组分中的表面活性剂选自磷酸盐、失水山梨醇油酸脂聚氧乙烯醚、聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
6、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的A组分和B组分中的成膜助剂选自乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇、苯甲醇、Texanol中的一种或多种。
7、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的B组分中的促聚剂选自明矾、氯化钙、过硫酸铵和硼酸氢铵中的一种或多种。
8、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的B组分中的保护胶选自羟丙基纤维素、聚乙烯酸、水性膨润土中的一种或多种。
9、根据权利要求1所述的复合型水性多彩涂料，其特征是，所述的A组分中的防霉剂选自75#防霉剂或苯甲酸钠。
10、一种权利要求1所述的复合型水性多彩涂料的制备方法，其特征是，该方法包括如下步骤：
1)A组分的制备：
在调漆缸内按配比分别投入水、多糖衍生物、表面活性剂、颜料、填料和防霉剂低速搅拌下做成分散浆后，加入水性成膜树脂，并在常温下边搅拌边加入成膜助剂，25～35分钟后完毕，待用；
2)B组分的制备：
将水、促聚剂和保护胶按配比分别加入到调漆缸内，待搅拌均匀，再加入水性成膜树脂和成膜助剂，25～35分钟后出料，待用；
3)复合型水性多彩涂料的配比，按重量份计：
A组分 100～150
B组分 70～120。
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