CN104119033A - 一种水性沙基涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性沙基涂料及其制备方法。本发明的水性沙基涂料含有如下重量份数的成分：沙子，20~40目500~600；沙子，60~80目200~300；沙子，100~120目200~300；有机硅改性的苯丙乳液10~20；纤维素2~4；多功能助剂2.5~5；乙二醇3~10；成膜助剂4~12；增稠剂0.02~0.1；水90~150。本发明所设计特定比例的不同目数的沙子作为涂料的骨料与其它成配合，较传统涂料的耐沾污性及耐冲击性均有所提高，且立体感强，仿真效果好，其粗糙感多适用于建筑物外墙。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种水性沙基涂料及其制备方法。
背景技术
目前建筑中为达到天然石材料的效果，常用天然石材，但天然石材受天然矿石的限制，装饰后色彩及图纹不均一，也无法翻新，具开采加工困难、价格昂贵。真石涂料的喷涂效果庄重典雅，能充分展现天然石材的丰富质感，同时具有极强的附着力、高硬度、质感丰富、造价经济、良好的耐候性，还具有防火、耐酸碱、耐污染、无毒、无味、采用天然碎石展现色彩永不褪色保持墙体长期的美观质感等特点。但是，传统的真石涂料具有效果单一、立体感差、表面易受污染、易龟裂、耐候性差的缺点。
发明内容
[0003] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水性沙基涂料。
本发明的水性沙基涂料，含有如下重量份数的成分：
沙子，20~40目 500~600；
沙子，60~80目 200~300；
沙子，100~120目 200~300；
有机硅改性的苯丙乳液 10~20；
纤维素 2~4；
多功能助剂 2.5~5；
乙二醇 3~10；
成膜助剂 4~12；
增稠剂 0.02~0.1；
水 90~150。
优选地，上述水性沙基涂料还含有如下重量份数的成分：杀菌剂1~3。
更优选地，上述水性沙基涂料含有如下重量份数的成分：
沙子，20~40目 520~570；
沙子，60~80目 260~280；
沙子，100~120目 240~260；
有机硅改性的苯丙乳液 12~18；
纤维素 2.5~4；
多功能助剂 3~4.5；
乙二醇 4~8；
成膜助剂 6~10；
增稠剂 0.02~0.1；
杀菌剂 1~3；
水 100~130。
优选地，所述沙子中SiO2含量在75wt%以上。
更优选地，所述沙子中SiO2含量为78wt%～85wt%。
其中，上述沙子可为风积沙。
作为优选技术方案，所述有机硅改性的苯丙乳液通过如下方法制备：
1）取水，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、带有双键的反应型有机硅、十二烷基苯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯、反应型乳化剂，室温下搅拌，得到预乳化液；
2）分别把碳酸氢钠和过硫酸钾配成水溶液，优选地，碳酸氢钠和过硫酸钾水溶液的浓度为1~3%；
3）取1/3预乳化液，碳酸氢钠溶液和1/3过硫酸钾溶液混合，加热75~80℃，反应到没有回流，开始滴加剩余的预乳化液和剩余的过硫酸钾溶液，降温，用氨水调pH值到7~8，过滤，出料。
优选地，所述纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或甲基纤维素。优选为羟乙基纤维。
优选地，所述多功能助剂为多功能助剂AMP-95、多功能助剂HT-95或多功能助剂DL-96。优选为多功能助剂AMP-95。
优选地，所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂。
本发明还提供一种上述的水性沙基涂料的制备方法，步骤如下：
按照所述量取纤维素加入水中，搅拌均匀后，加入多功能助剂、成膜助剂、乙二醇，再次搅拌均匀，加入有机硅改性的苯丙乳液，搅拌，沙子按照目数由大到小的顺序依次加入，搅拌，最后加入增稠剂。
本发明还提供一种上述的水性沙基涂料的制备方法，步骤如下：
按照所述量取纤维素加入水中，搅拌均匀后，加入多功能助剂、杀菌剂、成膜助剂、乙二醇，再次搅拌均匀，加入有机硅改性的苯丙乳液，搅拌，沙子按照目数由大到小的顺序依次加入，搅拌，最后加入增稠剂。
本发明能够达到以下效果：
1、本发明所设计特定比例的不同目数的沙子作为涂料的骨料与其它成配合，较传统涂料的耐沾污性及耐冲击性均有所提高，且立体感强，仿真效果好, 其粗糙感多适用于建筑物外墙。
2、本发明发现采用SiO2含量在78wt%～85wt%的沙子，获得了效果优异的沙基涂料，其稳定性、抗裂性、耐候性等均明显优于现有涂料。并且由于该沙子可采用库不齐沙漠的风积沙，有利于降低成本（沙资源丰富），节约石英砂，并有利于沙漠治理。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
以下实施例中，有机硅改性的苯丙乳液通过如下方法制备：
1）在反应釜中加入水 56g，苯乙烯 40g、甲基丙烯酸甲酯 5g、丙烯酸丁酯 40g、甲基丙烯酸 5g、十二烷基苯磺酸钠4.5g、壬基酚聚氧乙烯 1.5g 、SILICON-2（带有双键的反应型有机硅） 4g和反应型乳化剂（V-20S） 2g，室温下搅拌，预乳化1h，得到预乳化液。
2）分别把0.2g碳酸氢钠和0.6g过硫酸钾配成浓度2%的水溶液。
3）在装有搅拌器、温度计、冷凝管及滴液漏斗的四口瓶中，加入1/3的预乳化液，10g碳酸氢钠溶液，20g过硫酸钾溶液。
4）加热75~80℃，反应到没有回流，开始滴加剩余的预乳化液和40g过硫酸钾溶液，3h滴完，保证预乳化液先于引发剂过硫酸钾溶液滴完，降温用氨水调pH值到7~8，过滤出料。
| 药品 | 规格 | 产地 |
| 苯乙烯 | 化学纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 甲基丙烯酸甲酯 | 化学纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 丙烯酸丁酯 | 化学纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| SILICON-2（带有双键的反应型有机硅） | 工业级 | 上海忠诚精细化工有限公司 |
| 十二烷基苯磺酸钠 | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 壬基酚聚氧乙烯 | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 反应型乳化剂（V-20S） | 工业级 | 上海忠诚精细化工有限公司 |
| 过硫酸钾 | 分析纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 碳酸氢钠 | 化学纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 氨水 | 化学纯 | 国药集团化学试剂有限公司 |
| 蒸馏水 | 自制 |
实施例1
本实施例的水性沙基涂料的成分配方如下：
沙子，20~40目 500g；
沙子，60~80目 200g；
沙子，100~120目 300g；
有机硅改性的苯丙乳液 10g；
羟乙基纤维素，分子量6万 3g；
多功能助剂AMP-95 3.5g；
乙二醇 4g；
醇酯十二成膜助剂 12g；
增稠剂ASE-60 0.1g；
水 150g。
其中，本实施例使用的沙子为库不齐沙漠的风积沙，经测定该风积沙中SiO2含量在78wt%～85wt%。将库不齐沙漠的风积沙按照目数分离，备用。
上述水性沙基涂料的制备方法：
取羟乙基纤维素加入水中，搅拌10min（转速500rad/min）后，依次加入多功能助剂AMP-95、醇酯十二成膜助剂和乙二醇，搅拌10min（转速800rad/min）后，再加入有机硅改性苯丙乳液，搅拌10 min（转速800rad/min），将沙子按目数由大到小的顺序加入，高速搅拌45分钟（转速1000rad/min），最后加入增稠剂，搅拌，即得。
水性沙基涂料的整体性能检测按照《JG-T24-2000合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，结果如下表：
耐冲击性:参照GB/T1732—93漆膜耐冲击测定法进行,以QCJ型漆膜冲击器测试。
本实施例的水性沙基涂料：冲击强度达到40 kg.cm，
耐沾污性：按建筑涂料涂层耐沾污性实验方法 GB/T 9780-2005规定进行。
本实施例的水性沙基涂料，耐沾污性达到1级。
耐洗刷性： GB/T 9266-1988 建筑涂料耐洗刷性
本实施例的水性沙基涂料：耐洗刷性达到1000次以上。
本实施例的水性沙基涂料各项性能良好，其粗糙感多适用于建筑物外墙，且应用后立体感强、触感真实、仿真效果好。
实施例2
本实施例的水性沙基涂料的成分配方如下：
沙子，20~40目 520g；
沙子，60~80目 280g；
沙子，100~120目 260g；
有机硅改性的苯丙乳液 18g；
羟乙基纤维素，分子量6万 4g；
多功能助剂AMP-95 3g；
乙二醇 5g；
醇酯十二成膜助剂 10g；
增稠剂ASE-60 0.05g；
杀菌剂C-15 1g;
水 130g。
其中，沙子为库不齐沙漠的风积沙，经测定该风积沙中SiO2含量在78wt%～85wt%。将库不齐沙漠的风积沙按照目数分离，备用。
上述水性沙基涂料的制备方法：
取羟乙基纤维素加入水中，搅拌10min（转速500rad/min）后，依次加入多功能助剂AMP-95、杀菌剂C-15、醇酯十二成膜助剂和乙二醇，搅拌10min（转速800rad/min）后，再加入有机硅改性苯丙乳液，搅拌10 min（转速800rad/min），将沙子按目数由大到小的顺序加入，高速搅拌45分钟（转速1000rad/min），最后加入增稠剂，搅拌，即得。
水性沙基涂料的整体性能检测按照《JG-T24-2000合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，结果如下表：
耐冲击性:参照GB/T1732—93漆膜耐冲击测定法进行,以QCJ型漆膜冲击器测试。
本实施例的水性沙基涂料：冲击强度达到50 kg.cm，
耐沾污性：按建筑涂料涂层耐沾污性实验方法 GB/T 9780-2005规定进行。
本实施例的水性沙基涂料，耐沾污性达到1级。
耐洗刷性： GB/T 9266-1988 建筑涂料耐洗刷性 。
本实施例的水性沙基涂料：耐洗刷性达到1500次以上。
本实施例的水性沙基涂料各项性能良好，其粗糙感多适用于建筑物外墙，且应用后立体感强、触感真实、仿真效果好。
实施例3
本实施例的水性沙基涂料的成分配方如下：
沙子，20~40目 570；
沙子，60~80目 260；
沙子，100~120目 240；
有机硅改性的苯丙乳液 12；
羟乙基纤维素，分子量6万 2.5；
多功能助剂AMP-95 4.5；
乙二醇 8；
醇酯十二成膜助剂 6；
杀菌剂C-15 2.5;
增稠剂ASE-60 0.08；
水 100。
其中，沙子为库不齐沙漠的风积沙，经测定该风积沙中SiO2含量在78wt%～85wt%。将库不齐沙漠的风积沙按照目数分离，备用。
上述水性沙基涂料的制备方法：
取羟乙基纤维素加入水中，搅拌10min（转速500rad/min）后，依次加入多功能助剂AMP-95、醇酯十二成膜助剂、杀菌剂C-15和乙二醇，搅拌10min（转速800rad/min）后，再加入有机硅改性苯丙乳液，搅拌10 min（转速800rad/min），将沙子按目数由大到小的顺序加入，高速搅拌45分钟（转速1000rad/min），最后加入增稠剂，搅拌，即得。
水性沙基涂料的整体性能检测按照《JG-T24-2000合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，结果如下表：
耐冲击性:参照GB/T1732—93漆膜耐冲击测定法进行,以QCJ型漆膜冲击器测试。
本实施例的水性沙基涂料：冲击强度达到48 kg.cm，
耐沾污性：按建筑涂料涂层耐沾污性实验方法 GB/T 9780-2005规定进行。
本实施例的水性沙基涂料，耐沾污性达到1级。
耐洗刷性： GB/T 9266-1988 建筑涂料耐洗刷性 。
本实施例的水性沙基涂料：耐洗刷性达到1500次以上。
本实施例的水性沙基涂料各项性能良好，其粗糙感多适用于建筑物外墙，且应用后立体感强、触感真实、仿真效果好。
实施例4
本实施例的水性沙基涂料的成分配方如下：
沙子，20~40目 500；
沙子，60~80目 230；
沙子，100~120目 200；
有机硅改性的苯丙乳液 20；
羟丙基甲基纤维素，分子量6万 4；
多功能助剂HT-95 5；
乙二醇 3；
醇酯十二成膜助剂 4；
杀菌剂C-15 3;
增稠剂ASE-60 0.1；
水 150。
其中，沙子为库不齐沙漠的风积沙，经测定该风积沙中SiO2含量在78wt%～85wt%。将库不齐沙漠的风积沙按照目数分离，备用。
上述水性沙基涂料的制备方法：
取羟丙基甲基纤维素加入水中，搅拌10min（转速500rad/min）后，依次加入多功能助剂HT-95、、杀菌剂C-15、醇酯十二成膜助剂和乙二醇，搅拌10min（转速800rad/min）后，再加入有机硅改性苯丙乳液，搅拌10 min（转速800rad/min），将沙子按目数由大到小的顺序加入，高速搅拌45分钟（转速1000rad/min），最后加入增稠剂，搅拌，即得。
水性沙基涂料的整体性能检测按照《JG-T24-2000合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，结果如下表：
耐冲击性:参照GB/T1732—93漆膜耐冲击测定法进行,以QCJ型漆膜冲击器测试。
本实施例的水性沙基涂料：冲击强度达到41 kg.cm，
耐沾污性：按建筑涂料涂层耐沾污性实验方法 GB/T 9780-2005规定进行。
本实施例的沙基涂料，耐沾污性达到1级。
耐洗刷性： GB/T 9266-1988 建筑涂料耐洗刷性 。
本实施例的水性沙基涂料：耐洗刷性达到1000次以上。
本实施例的水性沙基涂料各项性能良好，其粗糙感多适用于建筑物外墙，且应用后立体感强、触感真实、仿真效果好。
实施例5
本实施例的水性沙基涂料的成分配方如下：
沙子，20~40目 600；
沙子，60~80目 300；
沙子，100~120目 200；
有机硅改性的苯丙乳液 12；
羟丙基甲基纤维素，分子量6万 2.5；
多功能助剂DL-96 2.5；
乙二醇 10；
醇酯十二成膜助剂 10；
杀菌剂C-15 2;
增稠剂ASE-60 0.02；
水 90。
其中，沙子为库不齐沙漠的风积沙，经测定该风积沙中SiO2含量在78wt%～85wt%。将库不齐沙漠的风积沙按照目数分离，备用。
上述水性沙基涂料的制备方法：
取羟丙基甲基纤维素加入水中，搅拌10min（转速500rad/min）后，依次加入多功能助剂AMP-95、醇酯十二成膜助剂、杀菌剂C-15和乙二醇，搅拌10min（转速800rad/min）后，再加入有机硅改性苯丙乳液，搅拌10 min（转速800rad/min），将沙子按目数由大到小的顺序加入，高速搅拌45分钟（转速1000rad/min），最后加入增稠剂，搅拌，即得。
水性沙基涂料的整体性能检测按照《JG-T24-2000合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，结果如下表：
耐冲击性:参照GB/T1732—93漆膜耐冲击测定法进行,以QCJ型漆膜冲击器测试。
本实施例的水性沙基涂料：冲击强度达到42 kg.cm，
耐沾污性：按建筑涂料涂层耐沾污性实验方法 GB/T 9780-2005规定进行。
本实施例的水性沙基涂料，耐沾污性达到1级。
本实施例的水性沙基涂料：耐洗刷性达到1000次以上。
本实施例的水性沙基涂料各项性能良好，其粗糙感多适用于建筑物外墙，且应用后立体感强、触感真实、仿真效果好。
对比例1
本对比例的涂料的成分配方如下：
石英砂， 700g；
苯丙乳液 100g；
羟乙基纤维素 10g；
多功能助剂2g；
乙二醇 6；
成膜助剂7g；
增稠剂 3；
水130g
其中，本对比例使用的沙子为石家庄青塔牌彩色石英砂。
上述水性沙基涂料的制备方法：
取羟乙基纤维素加入水中，搅拌10min（转速500rad/min）后，依次加入多功能助剂AMP-95、醇酯十二成膜助剂和乙二醇，搅拌10min（转速800rad/min）后，再加入苯丙乳液，搅拌10 min（转速800rad/min），加入石英砂，高速搅拌45分钟（转速1000rad/min），最后加入增稠剂，搅拌，即得。
整体性能检测按照《JG-T24-2000合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，结果如下表：
耐冲击性:参照GB/T1732—93漆膜耐冲击测定法进行,以QCJ型漆膜冲击器测试。
本对比例的水性沙基涂料：冲击强度为30 kg.cm，
耐沾污性：按建筑涂料涂层耐沾污性实验方法 GB/T 9780-2005规定进行。
本对比例的水性沙基涂料，耐沾污性达到2级。
耐洗刷性： GB/T 9266-1988 建筑涂料耐洗刷性
本对比例的水性沙基涂料：耐洗刷性在700次左右。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种水性沙基涂料，其特征在于，含有如下重量份数的成分：
沙子，20~40目 500~600；
沙子，60~80目 200~300；
沙子，100~120目 200~300；
有机硅改性的苯丙乳液 10~20；
纤维素 2~4；
多功能助剂 2.5~5；
乙二醇 3~10；
成膜助剂 4~12；
增稠剂 0.02~0.1；
水 90~150。
2.根据权利要求1所述的水性沙基涂料，其特征在于，所述水性沙基涂料还含有如下重量份数的成分：杀菌剂1~3。
3.根据权利要求2所述的水性沙基涂料，其特征在于，所述水性沙基涂料含有如下重量份数的成分：
沙子，20~40目 520~570；
沙子，60~80目 260~280；
沙子，100~120目 240~260；
有机硅改性的苯丙乳液 12~18；
纤维素 2.5~4；
多功能助剂 3~4.5；
乙二醇 4~8；
成膜助剂 6~10；
增稠剂 0.02~0.1；
杀菌剂 1~3；
水 100~130。
4.根据权利要求1~3任一项所述的水性沙基涂料，其特征在于，所述沙子中SiO2含量在75wt%以上。
5.根据权利要求4所述的水性沙基涂料，其特征在于，所述沙子中SiO2含量为78wt%～85wt%。
6.根据权利要求1~3任一项所述的水性沙基涂料，其特征在于，所述有机硅改性的苯丙乳液通过如下方法制备：
取水，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、带有双键的反应型有机硅、十二烷基苯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯、反应型乳化剂，室温下搅拌，得到预乳化液；
分别把碳酸氢钠和过硫酸钾配成水溶液；
取1/3预乳化液，碳酸氢钠溶液和1/3过硫酸钾溶液混合，加热75~80℃，反应到没有回流，开始滴加剩余的预乳化液和剩余的过硫酸钾溶液，降温，用氨水调pH值到7~8，过滤，出料。
7. 根据权利要求1~3任一项所述的水性沙基涂料，其特征在于，所述纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或甲基纤维素。
8.根据权利要求1~3任一项所述水性沙基涂料，其特征在于，所述多功能助剂为多功能助剂AMP-95、多功能助剂HT-95或多功能助剂DL-96。
9.根据权利要求1~3任一项所述水性沙基涂料，其特征在于，所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂。
10.权利要求1所述的水性沙基涂料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
按照所述量取纤维素加入水中，搅拌均匀后，加入多功能助剂、成膜助剂、乙二醇，再次搅拌均匀，加入有机硅改性的苯丙乳液，搅拌，沙子按照目数由大到小的顺序依次加入，搅拌，最后加入增稠剂。
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