CN105199525A - 一种有机无机杂化多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机无机杂化多彩涂料及其制备方法，该涂料由A、B两组分，其中，A、B组分分别由按质量百分比的以下组分组成，A组分组成为：水30～80％、纤维素醚0.1～1.5％、有机多糖0.1～1.0％、多羟基化合物0.1～1.0％、润湿剂0.1～0.5％、分散剂0.2～1.0％、颜料1.0～10％、填料2.0～20％、消泡剂0.1～0.5％、pH调节剂0.01～0.2％、纯丙乳液10.0～50.0％；所述B组分组成为：水33～50％、无机保护胶3.5～8.0％、硅丙乳液33～50％、成膜助剂1.0％～5.0％、杀菌剂0.1％～1.0％、增稠剂1.0％～3.0％。该涂料采用有机无机复合保护胶体系，使用有机无机杂化凝胶化技术，实现物理交联及化学交联反应的多项转化，具有可调强度及形态的特点。

Description

一种有机无机杂化多彩涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑涂料制备领域，特别是涉及一种有机无机杂化多彩涂料及其制备方法。

背景技术

多彩涂料近年来越来越多地受到人们的关注和市场的追捧，这种环保型涂料用专用喷枪在墙面上一次喷涂即可得到天然花岗石材料一样的花纹和色彩，涂层饰面鲜艳多姿，施工方便、不污染环境。

目前，多彩的制备方法主要分为无机凝胶法和有机凝胶法两类。无机凝胶法以合成纳米层状硅酸盐为保护胶体，通过片层间的电荷作用在彩色粒子表面形成凝胶保护膜。但由于合成纳米层状硅酸盐凝胶属于物理交联凝胶，凝胶强度弱，同时，未参与表面凝胶反应的纳米层状硅酸盐随时间推移很容易造成连续相增稠。另外，合成纳米层状硅酸盐价格很高，成本大，限制了其产推广应用。有机凝胶法主要以天然多糖及其衍生物为保护胶体，通过与多价金属离子等凝胶剂的进行交联反应在彩色粒子表面形成保护膜。这种方法制得的多彩涂料价格低廉，但分散相中未参与反应的保护胶体会影响干燥后漆膜的耐水性，同时连续相中未参与凝胶反应的金属离子也会对体系稳定性产生不利影响，造成渗色和后增稠现象。

无论是无机凝胶法还是有机凝胶法，现有方法都是通过在彩色粒子表面形成凝胶保护膜隔离分散相和连续相，以达到稳定的作用。但在涂料产品存储过程中外部的运动非常容易造成凝胶膜的破碎，影响产品的稳定性。其次，分散相中的颜料和其它组分也会通过分子运动从薄弱的凝胶膜中渗出，产生渗色现象。另外采用无机凝胶作保护剂制得的色粒子强度较低；采用有机凝胶作保护剂制得的色粒子易碎易渗色。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种有机无机杂化多彩涂料及其制备方法，能保证稳定性和强度，以及避免渗色现象。

为解决上述技术问题，本发明提供一种有机无机杂化多彩涂料，该涂料由A、B两组分组成，其中，

所述A组分由按质量百分比的以下组分组成：

水30～80％

纤维素醚0.1～1.5％

有机多糖0.1～1.0％

多羟基化合物0.1～1.0％

润湿剂0.1～0.5％

分散剂0.2～1.0％

颜料1.0～10％

填料2.0～20％

消泡剂0.1～0.5％

pH调节剂0.01～0.2％

纯丙乳液10.0～50.0％；

所述B组分由按质量百分比的以下组分组成：

水33～50％

无机保护胶3.5～8.0％

硅丙乳液33～50％

成膜助剂1.0％～5.0％

杀菌剂0.1％～1.0％

增稠剂1.0％～3.0％。

上述多彩涂料中，所述A组分中，

所述纤维素醚采用羟乙基纤维素；

所述有机多糖采用魔芋葡甘聚糖；

所述多羟基化合物采用黄原胶或卡拉胶；

所述润湿剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚；

所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐；

所述颜料采用无机氧化铁颜料；

所述填料采用煅烧高岭土；

所述消泡剂采用有机硅消泡剂；

所述pH调节剂采用有机胺；

所述纯丙乳液采用市售纯丙乳液。

上述多彩涂料中，所述B组分中，

所述无机保护胶采用硅酸镁锂；

所述硅丙乳液采用市售硅丙乳液；

所述成膜助剂采用十二碳醇酯；

所述杀菌剂采用卡松杀菌剂；

所述增稠剂采用碱溶胀增稠剂。

本发明实施例还提供一种有机无机杂化多彩涂料的制备方法，用于制备本发明所述的多彩涂料，包括：

分别制备A、B组分后再制备有机无机杂化多彩涂料，其中，

A组分的制备为：按本发明所述的A组分的配方取各组分，先将占水总重量50％的水、润湿剂和分散剂加入到分散缸中，用300-400rmp的转速搅拌5min，然后加入填料，用800-1000rmp的转速将体系分散至细度小于40um，加入纤维素醚、有机多糖、多羟基化合物和剩余的水，搅拌15min，再加入pH调节剂、纯丙乳液和消泡剂，用300-800rmp的转速搅拌均匀，加入颜料调色，将调色后产品置于60℃烘房内熟化2小时即得到A组分；

B组分的制备为：按本发明所述的B组分的配方取各组分，向分散缸中加入水，用800-1000rmp的转速缓慢加入无机保护胶，搅拌至溶解，加入硅丙乳液、成膜助剂、杀菌剂和增稠剂，用300-400rmp的转速搅拌至混合均匀即得到B组分；

将上述制得的上述A组分和B组分按1:1重量比例混合后进行造粒，即得到有机无机杂化水性多彩涂料。

本发明的有益效果为：该涂料的A组分中通过向含有多糖的分散相中加入多羟基化合物，产生氢键交联反应，形成具有一定强度和韧性的色粒子，然后加入含有无机硅酸镁锂保护胶的连续相中进行造粒，得到稳定的有机无机杂化水性多彩涂料。同时，可通过调节多糖与多羟基化合物配比，实现氢键交联强度的可控性，以制备不同形态的多彩粒子。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合具体实施例对本发明的涂料及其制备方法作进一步说明。

实施例一

本实施例提供一种有机无机杂化多彩涂料，该涂料由A、B组分组成，其中，A、B组分分别由按质量百分比计的下表中的各组分组成：

A组分	质量百分比
		水	余量
羟乙基纤维素	0.1％
		魔芋葡甘聚糖	0.3％
黄原胶	0.7％
		润湿剂	0.2％
分散剂	0.2％
		颜料	1.0％
填料	10.0％
		消泡剂	0.2％
pH调节剂	0.1％
		纯丙乳液	30.0％
		B组分	质量百分比
水	余量
		硅酸镁锂	7.0％
硅丙乳液	40.0％
		成膜助剂	2.0％
杀菌剂	0.2％
		增稠剂	1.0％

上述多彩涂料中，所述A组分中，润湿剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚；分散剂采用聚丙烯酸铵盐；颜料采用无机氧化铁颜料；填料采用煅烧高岭土；消泡剂采用有机硅消泡剂；pH调节剂采用有机胺；纯丙乳液采用市售纯丙乳液。

上述多彩涂料中，所述B组分中，硅丙乳液采用市售硅丙乳液；成膜助剂采用十二碳醇酯；杀菌剂采用卡松杀菌剂；增稠剂采用碱溶胀增稠剂。

上述涂料的具体制备步骤为，分别制备A、B组分，其中，

A组分的制备为：按A组分配方取各原料，先将占水总重量50％的水、助剂加入到分散缸中，用300-400rmp的转速搅拌5min，然后加入填料，用800-1000rmp的转速将体系分散至细度小于40um，加入纤维素、魔芋葡甘聚糖、黄原胶和剩余的水，搅拌15min，再加入pH调节剂、纯丙乳液和消泡剂，用300-800rmp的转速搅拌均匀，加入颜料调色，将调色后产品置于60℃烘房内熟化2小时得到A组分。

B组分的制备为：按B组分配方取各原料，向分散缸中加入水，800-1000rmp的转速下缓慢加入无机保护胶硅酸镁锂，搅拌45min至溶解，加入硅丙乳液和其它助剂，用300-400rmp的转速搅拌15min混合均匀即可。

将上述制得的A组分和B组分按1:1重量比例混合后进行造粒，即得到有机无机杂化水性多彩涂料。

实施例二

本实施例提供一种有机无机杂化多彩涂料，该涂料由A、B组分组成，其中，A、B组分分别由按质量百分比计的下表中的各组分组成：

A组分	质量百分比
		水	余量
羟乙基纤维素	0.4％
		魔芋葡甘聚糖	0.3％
卡拉胶	0.4％
		润湿剂	0.2％
分散剂	0.2％
		颜料	1.0％
填料	10.0％
		消泡剂	0.2％
pH调节剂	0.1％
		纯丙乳液	30.0％
		B组分	质量百分比
水	余量

硅酸镁锂	7.0％
		硅丙乳液	40.0％
成膜助剂	2.0％
		杀菌剂	0.2％
增稠剂	1.0％

上述多彩涂料中，所述A组分中，润湿剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚；分散剂采用聚丙烯酸铵盐；颜料采用无机氧化铁颜料；填料采用煅烧高岭土；消泡剂采用有机硅消泡剂；pH调节剂采用有机胺；纯丙乳液采用市售纯丙乳液。

上述多彩涂料中，所述B组分中，硅丙乳液采用市售硅丙乳液；成膜助剂采用十二碳醇酯；杀菌剂采用卡松杀菌剂；增稠剂采用碱溶胀增稠剂。

上述涂料的具体制备步骤为，分别制备A、B组分，其中，

A组分的制备为：按A组分配方取各原料，先将占水总重量50％的水、助剂加入到分散缸中，用300-400rmp的转速搅拌5min，然后加入填料，用800-1000rmp的转速将体系分散至细度小于40um，加入纤维素醚、魔芋葡甘聚糖、卡拉胶和剩余的水，搅拌15min，再加入pH调节剂、纯丙乳液和消泡剂，用300-800rmp的转速搅拌均匀，加入颜料调色。将调色后产品置于60℃烘房内熟化2小时得到A组分。

B组分的制备为：按B组分配方取各原料，向分散缸中加入水，800-1000rmp的转速下缓慢加入无机保护胶硅酸镁锂，搅拌45min至溶解，加入硅丙乳液和其它助剂，在300-400rmp的转速下搅拌15min混合均匀即可。

将上述制得的A组分和B组分按1:1重量比例混合后进行造粒，即得到有机无机杂化水性多彩涂料。

本发明的涂料采用有机无机复合保护胶体系，使用有机无机杂化凝胶化技术，实现物理交联及化学交联反应的多项转化，直接制备具有可调强度及形态的水性多彩涂料。通过调节有机无机凝胶剂的配比，可实现交联速度和强度的可控性，以提高体系的稳定性和产品形态的多样性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种有机无机杂化多彩涂料，其特征在于，该涂料由A、B两组分，其中，

所述A组分由按质量百分比的以下组分组成：

水30～80％

纤维素醚0.1～1.5％

有机多糖0.1～1.0％

多羟基化合物0.1～1.0％

润湿剂0.1～0.5％

分散剂0.2～1.0％

颜料1.0～10％

填料2.0～20％

消泡剂0.1～0.5％

pH调节剂0.01～0.2％

纯丙乳液10.0～50.0％；

所述B组分由按质量百分比的以下组分组成：

水33～50％

无机保护胶3.5～8.0％

硅丙乳液33～50％

成膜助剂1.0％～5.0％

杀菌剂0.1％～1.0％

增稠剂1.0％～3.0％。

2.根据权利要求1所述的一种有机无机杂化多彩涂料，其特征在于，所述A组分中，

所述纤维素醚采用羟乙基纤维素；

所述有机多糖采用魔芋葡甘聚糖；

所述多羟基化合物采用黄原胶或卡拉胶；

所述润湿剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚；

所述分散剂采用聚丙烯酸铵盐；

所述颜料采用无机氧化铁颜料；

所述填料采用煅烧高岭土；

所述消泡剂采用有机硅消泡剂；

所述pH调节剂采用有机胺；

所述纯丙乳液采用市售纯丙乳液。

3.根据权利要求1所述的一种有机无机杂化多彩涂料，其特征在于，所述B组分中，

所述无机保护胶采用硅酸镁锂；

所述硅丙乳液采用市售硅丙乳液；

所述成膜助剂采用十二碳醇酯；

所述杀菌剂采用卡松杀菌剂；

所述增稠剂采用碱溶胀增稠剂。

4.一种有机无机杂化多彩涂料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至3任一项所述的多彩涂料，包括：

分别制备A、B组分后再合成有机无机杂化多彩涂料，其中，

A组分的制备为：按权利要求1至3任一项所述的A组分的配方取各组分，先将占水总重量50％的水、润湿剂和分散剂加入到分散缸中，用300-400rmp的转速搅拌5min，然后加入填料，用800-1000rmp的转速将体系分散至细度小于40um，加入纤维素醚、有机多糖、多羟基化合物和剩余的水，搅拌15min，再加入pH调节剂、纯丙乳液和消泡剂，用300-800rmp的转速搅拌均匀，加入颜料调色，将调色后产品置于60℃烘房内熟化2小时即得到A组分；

B组分的制备为：按权利要求1至3任一项所述的B组分的配方取各组分，向分散缸中加入水，用800-1000rmp的转速缓慢加入无机保护胶，搅拌至溶解，加入硅丙乳液、成膜助剂、杀菌剂和增稠剂，用300-400rmp的转速搅拌至混合均匀即得到B组分；

将上述制得的A组分和B组分按1:1重量比例混合后进行造粒，即得到有机无机杂化水性多彩涂料。