CN105384421A - 一种水性超低voc高耐候真石漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性超低VOC高耐候真石漆及其制备方法，所述水性超低VOC高耐候真石漆以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：9-11份纯丙乳液、4-6份硅溶胶、0.2-0.3份相容稳定剂、9-11份去离子水、0.2-0.25份纤维素、0.1-0.3份消泡剂、0.1-0.2份防腐剂、1-1.5份防冻剂、0.6-0.8份成膜助剂、65-75份烧结彩砂、0.5-1.0份硅酸镁铝和0.1-0.5份增稠剂。本发明所述水性超低VOC高耐候真石漆健康环保、优异的耐水性、耐沾污性和耐候性，优异的施工爽滑性、简约随意等特点。

Description

一种水性超低VOC高耐候真石漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，更具体涉及一种水性超低VOC高耐候真石漆及其制备方法。
背景技术
真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗石。主要采用各种颜色的天然石粉配制而成。真石漆装修后的建筑物，具有天然真实的自然色泽，给人以高雅、和谐、庄重之美感，适合于各类建筑物的室内外装修。特别是在曲面建筑物上装饰，生动逼真，有一种回归自然的效果。真石漆具有防火、防水、耐酸碱、耐污染。无毒、无味、粘接力强，永不褪色等特点，能有效地阻止外界恶劣环境对建筑物侵蚀，延长建筑物的寿命，由于真石漆具备良好的附着力和耐冻融性能，因此特别适合在寒冷地区使用。真石漆施工简便，易干省时，施工方便等优点，但是目前市场上的真石漆在实际的应用中性能普遍较差，影响涂层的美观和使用的寿命，生产的技术匮乏，因此可选度很低。
中国专利CN103409024A公开了一种再生型真石漆，其原料中添加了再生型砂，使真石漆能消耗利用大量的再生型砂，但是再生型砂是将铸造生产中经过处理基本上恢复了使用性能可以回用的旧砂，处理方式要求严格，质量不稳定。
中国专利CN104804565A公开了一种陶砂真石漆及制备方法，其原料中添加了陶砂和石英砂，使真石漆具有一定的保温隔热性能，但是陶砂内部多孔，抗压强度较低，在生产过程中易破损，影响产品性能。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水性超低VOC高耐候真石漆，所述水性超低VOC高耐候真石漆以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：9-11份纯丙乳液、4-6份硅溶胶、0.2-0.3份相容稳定剂、9-11份去离子水、0.2-0.25份纤维素、0.1-0.3份消泡剂、0.1-0.2份防腐剂、1-1.5份防冻剂、0.6-0.8份成膜助剂、65-75份烧结彩砂、0.5-1.0份硅酸镁铝和0.1-0.5份增稠剂。
其中，所述纯丙乳液可选现有技术已知的多种纯丙乳液，优选为罗门哈斯的AC-261P。该纯丙乳液粒径小，有利于对彩砂的包裹，提高真石漆的粘结强度和耐候性，同时其优异的耐沾污性，大大提高了产品的抗污效果，保持了真石漆仿石效果的真实性。
其中，所述硅溶胶优选为江苏国联的CH83-130。该硅溶胶的胶体粒子微细(为10-15nm)，粒径分布均匀，杂质少，有利于改性乳液体系稳定。并且该硅溶胶与纯丙乳液混拼，具有降低VOC以及提高漆膜硬度、致密性以及耐沾污性能的优点。
其中，所述增稠剂优选为非离子缔合型聚氨酯增稠剂RM8W(罗门哈斯提供)，以和硅酸镁铝(湖南朋泰提供)形成更理想的搭配。该增稠剂具有提高真石漆喷涂的施工爽滑性、减少掉砂率，提高涂布率的优点。
其中，所述烧结彩砂为江阴采麟的烧结彩砂，其粒径为20-120目。
优选地，所述烧结彩砂中粒径分别为20-40目、40-80目和80-120目的重量比例为5:40:30。该烧结彩砂采用高温烧结，以上述粒径搭配，保证了彩砂颜色一致性和级配控制要求，提高了真石漆的批次间颜色的稳定性和高耐候性。
其中，所述纤维素为亚跨龙的HE-10K；该纤维素可防止真石漆粉体过度散射，减少损耗和环境污染；防沉效果佳；提高真石漆的防霉性能。
其中，所述消泡剂为诺普科的SN-154；该消泡剂能够消除在生产过程中引入的有害气泡，有利于生产、包装、施工的顺利进行。
其中，所述相容稳定剂优选为十二烷基硫酸钠。
其中，所述防冻剂优选为丙二醇；该防冻剂有利于真石漆中的成膜物质溶解或分散为均匀的液态，有利于乳胶颗粒间融合，同时有利于真石漆在低温下的储存。
其中，所述成膜助剂优选为醇酯十二和丙二醇丁醚的一种或两种的混合物；该成膜助剂有利于乳胶粒子结合密实、连续，成膜后无水分和溶剂残留，有利于漆膜不变色、不开裂、不脱落。
其中，所述pH调节剂可优选为陶氏化学的2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95与爱旺德(丁基乙醇胺；C4H9NHCH2CH2OH)的一种或两种的混合物；该pH调节剂有利于涂料的储存稳定性、抗腐败、防腐蚀、稳定粘度及漆膜性能。所述pH调节剂的用量以将所述真石漆的pH值调至8-10的范围为准。
其中，所述防腐剂为索尔的HF和EPW中的一种或两种的混合物。该防腐剂有利于抑制涂料中微生物的生长繁殖，防止涂料腐败变质而延长保质期。
本发明所述水性超低VOC高耐候真石漆由纯丙乳液、硅溶胶、相容稳定剂、去离子水、纤维素、消泡剂、防腐剂、防冻剂、成膜助剂、烧结彩砂和增稠剂制备而成，本领域技术人员可以选择合适的方法实现其制备。
但为了得到更高质量的水性超低VOC高耐候真石漆，本发明同时提供了一种水性超低VOC高耐候真石漆的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将4-6份硅溶胶加入备料锅中，然后缓慢加入0.2-0.3份相容稳定剂，以200-300r/min的速度搅拌5-10min后，缓慢加入9-11份纯丙乳液，并以300-400r/min的速度搅拌5-10min，制备成改性乳液待用；
(2)将3-4份去离子水加入备料锅中，以200-300r/min的速度搅拌并缓慢加入0.5-1.0份硅酸镁铝，搅拌均匀后，提高转速至800-1000r/min搅拌15-20min至均匀无颗粒；
(3)将6-7份去离子水加入备料锅中，以200-300r/min的速度搅拌并缓慢加入0.2-0.25份纤维素，搅拌均匀后，提高转速至400-500r/min，搅拌5-10min至均匀无颗粒；将制备好的改性乳液缓慢加入，再逐步加入0.1-0.3份消泡剂、0.1-0.2份防腐剂、1-1.5份防冻剂、0.6-0.8份成膜助剂，搅拌混合成均匀的基料，再将65-75份烧结彩砂和0.1-0.5份增稠剂缓慢加入，搅拌20-30min，即得到所述真石漆。
本发明所述水性超低VOC高耐候真石漆，采用10-15nm的硅溶胶和纯丙乳液混拼技术，降低VOC的同时，提高了漆膜硬度、致密性以及耐沾污性能；加入了聚氨酯增稠剂和硅酸镁铝，提高了真石漆喷涂的施工爽滑性、减少掉砂率，提高涂布率；不含甲醛、健康环保，具有优异的耐水性、耐沾污性和耐候性，优异的施工爽滑性、简约随意等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
本发明所用原料均可市购获得，硅溶胶可购自江苏国联有限公司；纯丙乳液和非离子缔合型聚氨酯增稠剂RM8W可购自罗门哈斯中国公司；硅酸镁铝可购自湖南朋泰有限公司；烧结彩砂可购自江阴采麟有限公司；纤维素可购自江苏亚跨龙化工股份有限公司；丙二醇可购自陶氏化学有限公司；醇酯十二助和丙二醇丁醚可购自伊士曼(上海)化工商业有限公司；2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95与丁基乙醇胺爱旺德可购自陶氏化学有限公司；防腐剂可购自上海集益化工有限公司代理销售的索尔防腐剂；其他助剂也均可从相关企业或代理商处采购。
以下实施例中，“份”的单位可选常用质量单位，如kg、g等。
实施例1
本实施例提供一种水性超低VOC高耐候真石漆，该水性超低VOC高耐候真石漆以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：9份纯丙乳液、4份硅溶胶、0.2份相容稳定剂、9份去离子水、0.2份纤维素、0.1份消泡剂、0.1份防腐剂、1份防冻剂、0.6份成膜助剂、65份烧结彩砂、0.8份硅酸镁铝和0.3份增稠剂，使用pH调节剂将所述真石漆的pH值调至8-10。
其中，所述纯丙乳液为罗门哈斯的AC-261P，所述硅溶胶为江苏国联的CH83-130；所述相容稳定剂优选为十二烷基硫酸钠；所述纤维素为亚跨龙的HE-10K；所述消泡剂为诺普科的SN-154；所述pH调节剂为陶氏化学的2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95；所述防腐剂为索尔的HF；所述防冻剂为陶氏化学的丙二醇；所述成膜助剂为伊士曼的醇酯十二；所述增稠剂为罗门哈斯的非离子缔合型聚氨酯增稠剂RM8W。
实施例2
本实施例提供一种水性超低VOC高耐候真石漆，该水性超低VOC高耐候真石漆以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：11份纯丙乳液、6份硅溶胶、0.3份相容稳定剂、11份去离子水、0.25份纤维素、0.3份消泡剂、0.2份防腐剂、1.5份防冻剂、0.8份成膜助剂、75份烧结彩砂、1.0份硅酸镁铝和0.5份增稠剂，使用pH调节剂将所述真石漆的pH值调至8-10。
其中，所述纯丙乳液为罗门哈斯的AC-261P，所述硅溶胶为江苏国联的CH83-130；所述相容稳定剂优选为十二烷基硫酸钠；所述纤维素为亚跨龙的HE-10K；所述消泡剂为诺普科的SN-154；所述pH调节剂为丁基乙醇胺爱旺德；所述防腐剂为索尔的EPW；所述防冻剂为陶氏化学的丙二醇；所述成膜助剂为伊士曼的丙二醇丁醚；所述增稠剂为罗门哈斯的非离子缔合型聚氨酯增稠剂RM8W。
实施例3
本实施例提供一种水性超低VOC高耐候真石漆，该水性超低VOC高耐候真石漆以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：10份纯丙乳液、5份硅溶胶、0.25份相容稳定剂、10份去离子水、0.22份纤维素、0.2份消泡剂、0.25份消泡剂、0.15份防腐剂、12份防冻剂、0.7份成膜助剂、60份烧结彩砂、0.5份硅酸镁铝和0.1份增稠剂，使用pH调节剂将所述真石漆的pH值调至8-10。
其中，所述纯丙乳液为罗门哈斯的AC-261P，所述硅溶胶为江苏国联的CH83-130；所述相容稳定剂优选为十二烷基硫酸钠；所述纤维素为亚跨龙的HE-10K；所述消泡剂为诺普科的SN-154；所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95与丁基乙醇胺爱旺德按重量比例1:1的混合物；所述防腐剂为索尔的HF与EPW按重量比例1:1的混合物；所述防冻剂为陶氏化学的丙二醇；所述成膜助剂为伊士曼的醇酯十二和丙二醇丁醚按重量比例1:1的混合物；所述增稠剂为罗门哈斯的非离子缔合型聚氨酯增稠剂RM8W。
实施例4
本实施例提供了如实施例1所述配方的水性超低VOC高耐候真石漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将硅溶胶加入备料锅中，然后缓慢加入相容稳定剂，以200r/min的速度搅拌5min后，缓慢加入纯丙乳液，并以300r/min的速度搅拌5min，制备成改性乳液待用；
(2)将部分去离子水加入备料锅中，以200r/min的速度搅拌并缓慢加入硅酸镁铝，搅拌均匀后，提高转速至800r/min搅拌至均匀无颗粒；
(3)将余量去离子水加入备料锅中，以200r/min的速度搅拌并缓慢加入纤维素，搅拌均匀后，提高转速至400r/min，搅拌5min至均匀无颗粒；将制备好的改性乳液缓慢加入，再逐步加入消泡剂、防腐剂、防冻剂、成膜助剂，搅拌混合成均匀的基料，再将烧结彩砂和增稠剂缓慢加入，搅拌30min，使用pH调节剂将所述真石漆的pH值调至8-10，即得到所述真石漆。
本实施例制得的水性超低VOC高耐候真石漆制作方便，具有优异的耐水性、耐沾污性和耐候性，健康环保的优点。
实施例5
本实施例提供了如实施例2所述配方的水性超低VOC高耐候真石漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将硅溶胶加入备料锅中，然后缓慢加入相容稳定剂，以300r/min的速度搅拌10min后，缓慢加入纯丙乳液，并以400r/min的速度搅拌10min，制备成改性乳液待用；
(2)将部分去离子水加入备料锅中，以300r/min的速度搅拌并缓慢加入硅酸镁铝，搅拌均匀后，提高转速至1000r/min搅拌20min至均匀无颗粒；
(3)将余量去离子水加入备料锅中，以300r/min的速度搅拌并缓慢加入纤维素，搅拌均匀后，提高转速至500r/min，搅拌10min至均匀无颗粒；将制备好的改性乳液缓慢加入，再逐步加入消泡剂、防腐剂、防冻剂、成膜助剂，搅拌混合成均匀的基料，再将烧结彩砂和增稠剂缓慢加入，搅拌20min，使用pH调节剂将所述真石漆的pH值调至8-10，即得到所述真石漆。
本实施例制得的水性超低VOC高耐候真石漆制作方便，具有优异的耐水性、耐沾污性和耐候性，健康环保的优点。
实施例6
本实施例提供了如实施例3所述配方的水性超低VOC高耐候真石漆的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将硅溶胶加入备料锅中，然后缓慢加入相容稳定剂，以250r/min的速度搅拌8min后，缓慢加入纯丙乳液，并以350r/min的速度搅拌8min，制备成改性乳液待用；
(2)将部分去离子水加入备料锅中，以250r/min的速度搅拌并缓慢加入硅酸镁铝，搅拌均匀后，提高转速至900r/min搅拌18min至均匀无颗粒；
(3)将余量去离子水加入备料锅中，以250r/min的速度搅拌并缓慢加入纤维素，搅拌均匀后，提高转速至450r/min，搅拌8min至均匀无颗粒；将制备好的改性乳液缓慢加入，再逐步加入消泡剂、防腐剂、防冻剂、成膜助剂，搅拌混合成均匀的基料，再将烧结彩砂和增稠剂缓慢加入，搅拌25min，使用pH调节剂将所述真石漆的pH值调至8-10，即得到所述真石漆。
本实施例制得的水性超低VOC高耐候真石漆制作方便，具有优异的耐水性、耐沾污性和耐候性，健康环保的优点。
实验例1
本实验例对比了本发明所述水性超低VOC高耐候真石漆与已知常规真石漆。
试验对象：
实验组1-3：本发明实施例4-6制备得到的水性超低VOC高耐候真石漆；
对照组1：北京某厂家生产的牌号为天然真石漆的产品；
对照组2：中国申请CN104804565A中的实施例1所公开的陶砂真石漆
试验方法：
按照中国建筑工业行业标准JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑材料》进行平行对比检测，测试标准及测试结果见表1。
表1
上述实验结果表明，本发明制备的水性超低VOC高耐候真石漆，较常规的真石漆不但具有优异的粘结强度、硬度、耐沾污性，还能显著改善施工性，减少掉砂率，提高涂布率，并且健康环保，具有广阔的应用前景。
本发明所述水性超低VOC高耐候真石漆，采用10-15nm的硅溶胶和纯丙乳液混拼技术，降低VOC的同时，提高了漆膜硬度、致密性以及耐沾污性能；加入了聚氨酯增稠剂和硅酸镁铝，提高了真石漆喷涂的施工爽滑性、减少掉砂率，提高涂布率；不含甲醛、健康环保，具有优异的耐水性、耐沾污性和耐候性，优异的施工爽滑性、简约随意等特点。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种水性超低VOC高耐候真石漆，其特征在于，所述真石漆以重量份计，由包括如下组分的原料制备而成：9-11份纯丙乳液、4-6份硅溶胶、0.2-0.3份相容稳定剂、9-11份去离子水、0.2-0.25份纤维素、0.1-0.3份消泡剂、0.1-0.2份防腐剂、1-1.5份防冻剂、0.6-0.8份成膜助剂、65-75份烧结彩砂、0.5-1.0份硅酸镁铝和0.1-0.5份增稠剂。
2.根据权利要求1所述的真石漆，其特征在于：所述纯丙乳液为AC-261P。
3.根据权利要求1或2所述的真石漆，其特征在于：所述硅溶胶为CH83-130。
4.根据权利要求1或2所述的真石漆，其特征在于：所述增稠剂为非离子缔合型聚氨酯增稠剂RM8W。
5.根据权利要求1或2所述的真石漆，其特征在于：所述烧结彩砂为烧结彩砂，其粒径为20-120目；优选所述烧结彩砂中粒径分别为20-40目、40-80目和80-120目的质量比为5:40:30。
6.根据权利要求1所述的真石漆，其特征在于：所述纤维素为HE-10K；和/或，所述消泡剂为SN-154。
7.根据权利要求1所述的真石漆，其特征在于：所述防冻剂为丙二醇，和/或，所述相容稳定剂为十二烷基硫酸钠。
8.根据权利要求1所述的真石漆，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯十二和丙二醇丁醚的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的真石漆，其特征在于：所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95与丁基乙醇胺爱旺德的一种或两种；和/或，所述防腐剂为HF和EPW中的一种或两种。
10.一种水性超低VOC高耐候真石漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将4-6份硅溶胶加入备料锅中，然后缓慢加入0.2-0.3份相容稳定剂，以200-300r/min的速度搅拌5-10min后，缓慢加入9-11份纯丙乳液，并以300-400r/min的速度搅拌5-10min，制备成改性乳液待用；
(2)将3-4份去离子水加入备料锅中，以200-300r/min的速度搅拌并缓慢加入0.5-1.0份硅酸镁铝，搅拌均匀后，提高转速至800-1000r/min搅拌15-20min至均匀无颗粒；
(3)将6-7份去离子水加入备料锅中，以200-300r/min的速度搅拌并缓慢加入0.2-0.25份纤维素，搅拌均匀后，提高转速至400-500r/min，搅拌5-10min至均匀无颗粒；将制备好的改性乳液缓慢加入，再逐步加入0.1-0.3份消泡剂、0.1-0.2份防腐剂、1-1.5份防冻剂、0.6-0.8份成膜助剂，搅拌混合成均匀的基料，再将65-75份烧结彩砂和0.1-0.5份增稠剂缓慢加入，搅拌20-30min，即得到所述真石漆。
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