CN104031508A - 一种三防型真石漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三防型真石漆及其制备方法，发明采用以氟改性丙烯酸酯乳液为主成膜基料、以纯丙烯酸酯乳液为辅助成膜基料的乳液体系，添加屏蔽紫外光的功能型纳米材料，包括纳米氧化锌与纳米二氧化钛，级配烧结彩砂，显著地提升了真石漆的耐酸、耐碱与耐盐雾性能。本发明产品所有性能指标都达到或超过建筑工业行业标准JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准要求，关键性能远远优于该标准的规定值。

Description

一种三防型真石漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂料及制备方法，特别是一种三防型真石漆及其制备方法。

背景技术

真石漆是在二十世纪八十年代传统彩砂涂料基础上发展起来的。九十年代国外“石头漆”进入我国市场后，由于涂料技术的日新月异演变为如今的真石漆。今天的真石漆产品，外观质感强烈，可塑性强，色彩丰富，可根据外型、人文、地域等选用搭配不同的颜色；具有附着力强、硬度高、防火、防水、防龟裂、造价经济等优点。真石漆既具有轻微延伸效果，可以遮盖细微裂痕；又减轻了墙体的装饰层重量，提高了建筑物整体的安全性；且施工简便，易干省时。

作为国家建设部门大力推广的绿色环保装饰涂料，真石漆的应用非常广泛，既可作为外墙及浮雕、梁柱等异型墙面装饰，也可适用于做外墙壁画。真石漆还可用于室内装修，有花岗岩、大理石、麻石般的色泽效果，尤其是用于室内的圆柱、罗马柱等曲面建筑物上装饰，可达到以假乱真的程度。真石漆的性能特点，使其适用于混凝土或水泥内外墙及砖墙体，也广泛应用于石棉水泥板、胶合木板、石膏板、FC板、聚氨酯泡沫板等底材，具有巨大的发展潜力与广阔的市场前景。

目前，涂料市场上使用较多的真石漆，大多在耐酸、耐碱与耐盐雾性方面表现较差，达不到真正“三防型真石漆”的性能要求。所谓“三防型真石漆”，是指具有优异的防酸、防碱、防盐雾性能的真石漆涂料产品。真石漆的“三防”性能，直接影响真石漆的应用领域与使用寿命。诱发真石漆“三防性能”弱化的因素主要有二：一是作为真石漆成膜物质的聚合物乳液，另一是用作真石漆颜料的级配型天然彩砂。苯丙乳液作为眼下真石漆产品中通用的主要成膜物质，无法从根本上确保真石漆涂层粘结基质具备良好的“三防”性能；而制备真石漆所通用的天然彩砂，因其成分与纯度问题，多表现为酸可反应性，从而导致真石漆涂层的耐酸雨、抗化学品性、耐盐雾、耐老化、保光保色性等性能显著变差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种三防型真石漆。

本发明的另外一个目的在于提供一种三防型真石漆的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种三防型真石漆，其特征在于：按重量百分比由以下组分组成：

所述的氟改性丙烯酸酯乳液为三氟氯乙烯单体与纯丙烯酸酯单体共聚的乳液，所述的氟改性丙烯酸酯乳液中氟(-F)的重量百分含量为11.8-12.2％。

所述氟改性丙烯酸酯乳液的玻璃化转变温度Tg为39℃。

所述的三氟氯乙烯单体与纯丙烯酸酯单体的重量比为7∶19。

所述的纯丙烯酸酯乳液为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸单体的共聚乳液，所述的纯丙烯酸酯乳液的玻璃化转变温度Tg为35℃。

所述的氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液的重量比例为6～8∶1。

所述的金红石型纳米二氧化钛粒径为20-80纳米。

一种制备权利要求1所述的三防型真石漆的方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：

步骤A：在设备内依次加入水、羟乙基纤维素、乙二醇，开动搅拌，室温下以400-500转/min搅拌5-7分钟；

步骤B：将设备保持400-500转/min转速不变，在搅拌状态下依次加入氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液，搅拌5-10分钟；

步骤C：搅拌状态下依次加入20-40目烧结彩砂粗砂、40-80目烧结彩砂中砂、80-120目烧结彩砂细砂、纳米氧化锌、以及金红石型纳米二氧化钛，将设备的搅拌转速增大到700-800转/min，恒速搅拌10-15分钟；

步骤D：在设备内依次加入成膜助剂、消泡剂和防腐剂，室温下以700-800转/min搅拌10-15分钟；

步骤E：将设备的搅拌转速降低为了400-500转/min，搅拌状态下，加入增稠剂，调整粘度；加入PH调节剂，调整PH值，搅拌3-5分钟，再经过检验、称重包装，即得真石漆产品。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用以氟改性丙烯酸酯乳液为主成膜基料、以纯丙烯酸酯乳液为辅助成膜基料的乳液体系，添加屏蔽紫外光的功能型纳米材料，包括纳米氧化锌与纳米二氧化钛，级配烧结彩砂，显著地提升了真石漆的耐酸、耐碱与耐盐雾性能。本发明产品所有性能指标都达到或超过建筑工业行业标准JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准要求，关键性能远远优于该标准的规定值。

2、本发明产品的耐酸雨性能优异。根据中华人民共和国化工行业标准HG/T4104-2009《建筑用水性氟涂料》标准中对于涂料耐酸雨性的检测方法与指标要求，将喷涂本发明“三防型”真石漆产品的试板，浸入模拟酸雨溶液中48h。取出后，在散射日光下目视观察，试样未出现起泡、开裂、脱落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，检验结果为“无异常”。

3、本发明产品的耐碱性卓越。根据中华人民共和国建筑工业行业标准JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准要求，外用合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的耐碱性指标要求是：96h涂层无起鼓、开裂、脱落，与未浸泡部分相比，允许颜色轻微变化。本发明“三防型”真石漆产品的检验结果是：138h涂层无起鼓、开裂、脱落，与未浸泡部分相比，允许颜色轻微变化。

4、本发明产品的耐人工老化时间为1200h。当老化测试时间达到1200h时，其涂层无开裂、起鼓、脱落，粉化0级，不变色，远远超过建筑工业行业标准JG/T24-2000要求的耐人工老化指标：500h涂层无开裂、起鼓、脱落，粉化0级，变色≤1级。

5、本发明产品的耐沾污性能优异，远远优于建筑工业行业标准JG/T24-2000要求的耐沾污性指标。根据建筑工业行业标准JG/T24-2000进行性能测试，本发明产品12次循环试验后≤2级，超过建筑工业行业标准JG/T24-2000要求的耐人工老化指标：5次循环试验后≤2级。该真石漆产品经施工成膜之后，漆膜表面所附灰尘及污渍经雨水冲洗之后即可干净，轻松免除人工清理所带来的麻烦。

6、按照本发明提供的方法制备得到的真石漆产品，根据建筑工业行业标准JG/T24-2000进行性能测试，结果如下：

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：

实施例1

本发明一种“三防型”真石漆，按重量百分比由以下组分组成：

首先在分散缸内依次加入水、羟乙基纤维素、乙二醇，开动搅拌，室温下以400转/min搅拌5分钟；将设备保持400转/mmin转速不变，在搅拌状态下依次加入氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液，搅拌5分钟；然后依次加入20-40目烧结彩砂粗砂、40-80目烧结彩砂中砂、80-120目烧结彩砂细砂、纳米氧化锌、以及金红石型纳米二氧化钛。将设备的搅拌转速增大到700转/min，恒速搅拌10分钟；最后在分散缸内依次加入成膜助剂、消泡剂和防腐剂、增稠剂、PH调节剂，室温下以400转/min搅拌10分钟，待检验合格后，称重包装，即得真石漆产品。

实施例2

本发明一种“三防型”真石漆，按重量百分比由以下组分组成：

首先在分散缸内依次加入水、羟乙基纤维素、乙二醇，开动搅拌，室温下以450转/min搅拌6分钟；将设备保持450转/min转速不变，在搅拌状态下依次加入氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液，搅拌7分钟；然后依次加入20-40目烧结彩砂粗砂、40-80目烧结彩砂中砂、80-120目烧结彩砂细砂、纳米氧化锌、以及金红石型纳米二氧化钛。将设备的搅拌转速增大到750转/min，恒速搅拌12分钟；最后在分散缸内依次加入成膜助剂、消泡剂和防腐剂、增稠剂、PH调节剂，室温下以450转/min搅拌12分钟，待检验合格后，称重包装，即得真石漆产品。

实施例3

本发明一种“三防型”真石漆，按重量百分比由以下组分组成：

首先在分散缸内依次加入水、羟乙基纤维素、乙二醇，开动搅拌，室温下以500转/min搅拌7分钟；将设备保持500转/min转速不变，在搅拌状态下依次加入氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液，搅拌10分钟；然后依次加入20-40目烧结彩砂粗砂、40-80目烧结彩砂中砂、80-120目烧结彩砂细砂、纳米氧化锌、以及金红石型纳米二氧化钛。将设备的搅拌转速增大到800转/min，恒速搅拌15分钟；最后在分散缸内依次加入成膜助剂、消泡剂和防腐剂、增稠剂、PH调节剂，室温下以500转/min搅拌15分钟，待检验合格后，称重包装，即得真石漆产品。

如上所述的一种“三防型”真石漆，氟改性丙烯酸酯乳液为三氟氯乙烯单体与纯丙烯酸酯单体共聚的乳液，所述的三氟氯乙烯单体与纯丙烯酸酯单体的重量比为7∶19，所述的氟改性丙烯酸酯乳液中氟(-F)的重量百分含量为11.8-12.2％，所述氟改性丙烯酸酯乳液的玻璃化转变温度Tg为39℃。本发明中氟改性丙烯酸酯乳液由北京恒瑞硕源科技有限公司生产，商品号HT-630F。

如上所述的一种“三防型”真石漆，纯丙烯酸酯乳液为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸单体的共聚乳液，所述的纯丙烯酸酯乳液的玻璃化转变温度Tg为35℃。本发明中纯丙烯酸乳液由巴德富实业有限公司生产，商品号RS-2806。

如上所述的一种“三防型”真石漆，氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液的重量比例为6-8∶1。

本发明所述的氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液的重量比例优先为7∶1。

配制氟改性丙烯酸酯乳液(三氟氯乙烯单体与纯丙烯酸酯单体共聚的乳液)为主要成膜物质，配以相容性好、玻璃化转变温度Tg适中、且添加比例适当的纯丙烯酸酯乳液，可从根本上确保真石漆涂层粘结基质具备良好的“三防”性能。本发明中纯丙烯酸乳液由巴德富实业有限公司生产，商品号RS-2806。

本发明所使用的烧结彩砂，为石家庄优科特新型材料有限公司生产的20-40目烧结彩砂粗砂、40-80目烧结彩砂中砂、以及80-120目烧结彩砂细砂。烧结彩砂是一种以矿物颗粒(石子)为原料，加入无机颜料和特殊涂层，经过高温烧结制备。烧结彩砂的工艺方法，由搅拌、预热、煅烧和冷却四个步骤组成，其特征在于：在预热和煅烧步骤中，用热风炉提供的热风对搅拌好的物料在预热滚筒和煅烧滚筒内进行预热、煅烧；由于采用纯净恒温热风对物料进行煅烧，保证了物料的清洁性；以此工艺生产的烧结彩砂，可保证彩砂颜色均匀、长时间不掉色。烧结彩砂主要用于真石漆，各类彩色环氧地坪，各种建筑涂料，砂岩板，ABS改性油毡，防水卷材，彩砂绘画及各种高档工艺品等，它色彩鲜艳，耐候性强，耐磨耐酸碱，防滑，无缝，高档美观。

制备真石漆所通用的天然彩砂，因其成分与纯度问题，多表现为酸可反应性，从而导致真石漆涂层的耐酸雨、抗化学品性、耐盐雾、耐老化、保光保色性等性能显著变差。精选烧结型彩砂作为真石漆的骨质颜料，可显著提升真石漆产品的“三防”性能，突破真石漆在酸雨天气、工业化污染及海边环境等场所应用时遇到了技术瓶颈，更大范围地拓宽真石漆产品的应用地域。

本发明所采用的烧结彩砂级配方式，提升了真石漆涂膜的致密性，减少了真石漆喷涂时的掉砂现象。通过采用不同粒度大小的烧结彩砂进行合理级配，将其用作真石漆的颜料。不同粒径的烧结彩砂按适当的比例搭配混合，均匀分散在基料体系中，真石漆施工成膜后，可形成小球填充于大球的相对致密的状态。合理的天然烧结级配，不仅可显著减少喷涂时的掉砂现象，而且可促使涂层变得更为紧密，使真石漆的仿真效果达到最理想的状态，获得以假乱真的效果。

本发明所使用的纳米氧化锌，易于分散到体系中，形成高度分散、均匀、稳定的分散体系。粒径小，纯度高，比表面积大，化学活性高，极大发挥纳米材料的性能。产品活性高，具有屏蔽红外、紫外线和杀菌等许多奇异功能，从而具有强的抗紫外线和耐老化性能。在涂料油漆、透明橡胶、乳胶和塑料行业中，纳米氧化锌可增加产品强度和致密性、粘合性、光洁度，是一种很好的光催化剂。在紫外光照射下，它能分解有机物质，抗菌和除臭，可用于环保涂料中。所述的纳米氧化锌为石家庄大有锌业有限公司生产。

本发明所使用的金红石型纳米二氧化钛浆料复合物，对涂膜耐候性具有突出的提升效应。纳米Ti02既能吸收紫外线，又能反射、散射紫外线，还能透过可见光，是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。紫外线可分为短波区190～280nm、中波区280～320nm、长波区320～400nm。纳米二氧化钛的抗紫外线的能力与其粒径直接关联。当粒径稍大时候，其对紫外线的阻隔是以反射和散射为主，且对中波区和长波区紫外线均有效。而较小粒径的纳米二氧化钛，其对中波区的太阳光的紫外线的吸收明显增强。短波区紫外线能量最高，但在经过离大气臭氧层时被阻挡，对涂膜造成破害的一般是中波区和长波区紫外线。因此纳米氧化钛粒径的选择，应当是以考虑对中波区和长波区紫外线的阻隔为主。选择粒径为20-80纳米的金红石型二氧化钛对涂膜的抗紫外线功能、高涂料耐老化能力有较大的提升作用。

本发明所使用的羟乙基纤维素，具有较好的流动调节性；所使用的增稠剂为碱溶胀类增稠剂，具有较大的触变性。

本发明所使用的PH调节剂，为陶氏AMP-95多功能助剂；所使用的成膜助剂为伊士曼公司的Texanol醇酯十二。

本发明所使用的消泡剂，为毕克BYK-024消泡剂或毕克BYK-033消泡剂；所使用的防腐剂，为罗门哈斯LXE防腐剂、德谦MB-H防腐剂或德谦MB-16防腐剂，使用的PH调节剂，为陶氏化学AMP-95多功能助剂。

以上对本发明实施例所提供的一种三防型真石漆及其制备方法，行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种三防型真石漆，其特征在于：按重量百分比由以下组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种三防型真石漆，其特征在于：所述的氟改性丙烯酸酯乳液为三氟氯乙烯单体与纯丙烯酸酯单体共聚的乳液，所述的氟改性丙烯酸酯乳液中氟(-F)的重量百分含量为11.8-12.2％。

3.根据权利要求2所述的一种三防型真石漆，其特征在于：所述氟改性丙烯酸酯乳液的玻璃化转变温度Tg为39℃。

4.根据权利要求2所述的一种三防型真石漆，其特征在于：所述的三氟氯乙烯单体与纯丙烯酸酯单体的重量比为7∶19。

5.根据权利要求1的一种三防型真石漆，其特征在于：所述的纯丙烯酸酯乳液为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸单体的共聚乳液，所述的纯丙烯酸酯乳液的玻璃化转变温度Tg为35℃。

6.根据权利要求1所述的一种三防型真石漆，其特征在于：所述的氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液的重量比例为6～8∶1。

7.根据权利要求1所述的一种三防型真石漆，其特征在于：所述的金红石型纳米二氧化钛粒径为20-80纳米。

8.一种制备权利要求1所述的三防型真石漆的方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：

步骤A：在设备内依次加入水、羟乙基纤维素、乙二醇，开动搅拌，室温下以400-500转/min搅拌5-7分钟；

步骤B：将设备保持400-500转/min转速不变，在搅拌状态下依次加入氟改性丙烯酸酯乳液和纯丙烯酸酯乳液，搅拌5-10分钟；

步骤C：搅拌状态下依次加入20-40目烧结彩砂粗砂、40-80目烧结彩砂中砂、80-120目烧结彩砂细砂、纳米氧化锌、以及金红石型纳米二氧化钛，将设备的搅拌转速增大到700-800转/min，恒速搅拌10-15分钟；

步骤D：在设备内依次加入成膜助剂、消泡剂和防腐剂，室温下以700-800转/min搅拌10-15分钟；

步骤E：将设备的搅拌转速降低为了400-500转/min，搅拌状态下，加入增稠剂，调整粘度；加入PH调节剂，调整PH值，搅拌3-5分钟，再经过检验、称重包装，即得真石漆产品。