CN105440827B - 水性常温固化氟硅复合质感涂料 - Google Patents

水性常温固化氟硅复合质感涂料 Download PDF

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Abstract

本发明提供水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液20～35份，氟碳乳液25～40份，质感复合填料10～15份，去离子水30～45份，防沉剂5～6份，防冻剂1～2份，成膜助剂1～1.5份，增稠剂2～3份，润湿分散剂0.2～0.7份，消泡剂0.1～0.6份，阻燃剂10～14份，剥离促进剂2～4份，固化剂6～7份。本发明提供的水性常温固化氟硅复合质感涂料具有较好的耐酸性和抗菌性。

Description

水性常温固化氟硅复合质感涂料
技术领域：
本发明涉及一种质感涂料，特别是涉及水性常温固化氟硅复合质感涂料。
背景技术：
质感涂料的灵感最早来自于希腊半岛上的风格各异的小屋，在外国已经大量广泛使用，近几年国内的厂商通过技术引进把质感涂料带到国内建筑行业，立即引起轰动，其纹路，朴实，厚重的感觉，让人们享受着半岛风情下风格，国内厂商在引进后，进行了配方的改良使之适应高耐候和中国市场的特点。
质感涂料涂抹上墙后的涂料材质的真实感人们称之为质感。质感涂料以其变化无穷的立体化纹理、多选择的个性搭配，展现独特的空间视角，丰富而生动，令人耳目一新，并且以个性创作来满足整体装饰风格，使得质感涂料在装潢中展现出自己的独特风格。这种新型艺术涂料，把墙身涂料的平滑型时代带进了天然环保型凹凸涂料的全新时代。其可以替代墙纸，而且更加经济、个性化。质感涂料无辐射，自重轻，效果逼真，通过不同的施工工艺，手法和技巧，创造无穷特殊装饰效果，因此被广泛应用于别墅，酒店宾馆、办公室、乡村风格的楼盘，高尚住宅区，也被人们广泛用于室内的田园风格装修等。此外，质感涂料还用于旧城翻新改造、保温一体化、水泥构件及各种砖木结构表面涂装。质感涂料主要有弹性质感涂料，干粉质感，湿浆质感等不同系列，达到的效果也不一样。
公开号为CN103253891B、公开日为2014.12.31、申请人为厦门固克涂料集团有限公司的中国专利申请公开了“一种以水性氟硅丙烯酸分散体为成膜物的彩砂仿石涂料”，该涂料是以水性氟硅丙烯酸分散体为成膜物，引入氟表面活性剂以及硅烷活性剂为改性增强剂，以高纯硅砂、烧结型彩砂为骨质颜料经共混工艺配制而成，具有三维网式致密性成膜构造和低表面能，具有低吸水率、可抗酸雨、耐盐雾、初期抗水不白化、高抗污、不积尘、耐气候老化的全面特性优势，解决了常规丙烯酸乳液天然彩砂型真石漆的弊端和缺陷，尤其适用于酸雨、海边盐雾、城市化工业污染领域的建筑物外墙涂装，满足高强装饰性和防护性的实效需求。该涂料虽然解决了耐酸性方面的问题，但是其骨质颜料由于与成膜物之间的相容性不佳，导致其在涂料中的分散不够均匀，因此实际使用时质感效果不佳，而且该涂料的抗菌性能较差，不能用于对抗菌性能较高的场合。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供水性常温固化氟硅复合质感涂料，其具有较好的耐酸性和抗菌性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液20～35份，氟碳乳液25～40份，质感复合填料10～15份，去离子水30～45份，防沉剂5～6份，防冻剂1～2份，成膜助剂1～1.5份，增稠剂2～3份，润湿分散剂0.2～0.7份，消泡剂0.1～0.6份，阻燃剂10～14份，剥离促进剂2～4份，固化剂6～7份；
所述水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤如下：
(1)将体积比为1:2:50的盐酸、去离子水、无水乙醇混合均匀，得到甲溶液；将体积比为2:3的钛酸丁酯、无水乙醇混合均匀，得到乙溶液；将甲溶液于1小时内滴加到乙溶液中，搅拌至形成二氧化钛溶胶；将质量比为3:1的岩片、玻璃鳞片加入无水乙醇中，搅拌至混合均匀，得到丙溶液；将丙溶液加入二氧化钛溶胶中，加热至60℃后搅拌1小时，静置10小时后得到悬浮液，将悬浮液过筛后用压滤机去除无水乙醇，110℃下干燥至恒重，得到填料；
(2)将质量比为2:1:3的氯化烯丙基聚醚、十四烷基二甲基叔胺、无水乙醇混合，通氮气后加热至65℃，反应20小时旋蒸去除无水乙醇，用去离子水反复洗涤后移入分液漏斗中，静置分离得到下层液，蒸除去离子水，用乙酸乙酯重结晶，分离提纯后得到聚合型季铵盐表面活性剂；将步骤(1)得到的填料加入去离子水中搅拌至混合均匀，加入聚合型季铵盐表面活性剂，500r/min转速下搅拌5小时，静置5小时后抽滤，110℃下真空干燥10小时，得到质感复合填料；
(3)按配方称取各组分，将去离子水加入搅拌缸中，开启搅拌，1450r/min转速下将质感复合填料加入搅拌缸中，搅拌1小时后调节转速为850r/min，将硅丙乳液、氟碳乳液加入搅拌缸中，搅拌30分钟后调节转速至600r/min，将防沉剂、防冻剂、成膜助剂、增稠剂、润湿分散剂、消泡剂、阻燃剂、剥离促进剂加入搅拌缸中，搅拌30分钟后加入固化剂，继续搅拌45分钟，得到水性常温固化氟硅复合质感涂料。
优选地，本发明所述防沉剂为有机膨润土。
优选地，本发明所述防冻剂为丙二醇。
优选地，本发明所述成膜助剂为丙二醇丁醚。
优选地，本发明所述增稠剂为水性聚氨酯。
优选地，本发明所述润湿分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
优选地，本发明所述消泡剂为硅油。
优选地，本发明所述阻燃剂为聚磷酸铵。
优选地，本发明所述剥离促进剂为烷基磷酸酯。
优选地，本发明所述固化剂为二异氰酸酯。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)岩片(slice)是组成混杂岩的重要组成部分，可使被涂物呈现不是石材胜似石材的效果，是涂料产生质感的主要成分，不过其耐酸性较差，所以本发明通过二氧化钛溶胶对其进行紧密而均匀的溶胶包膜，具有优异耐化学品性的二氧化钛溶胶可起到很好的保护屏障作用，因此可大大提高岩片以及质感涂料的耐酸性。
(2)玻璃鳞片是指采用一定材质的(硅酸盐)玻璃料，经特定工艺加工而成的鳞片状薄玻璃制品，其可以改变涂料的结构，在涂料内部相互平行且重叠排列，不仅把涂层分割成许多小的空间，而且可以大大降低涂层的收缩应力和膨胀系数，还能形成防止介质扩散的屏障，迫使介质迂回渗入，延长介质渗透扩散到基体的时间，从而进一步提高质感涂料的耐酸性，还能有效提高质感涂料的机械强度。
(3)二氧化钛具有持久的光催化抗菌作用，其可利用太阳光含有的紫外光作激发源产生抗菌效应，并且具有净化空气、污水处理、自清洁等光催化效应，因此可大大提高质感涂料的抗菌性，并使其能应用于对抗菌性能较高的场合。
(4)岩片、玻璃鳞片、二氧化钛均属于表面呈亲水性的无机材料，与涂料中的有机乳液相容性不佳，直接添加于涂料中会产生团聚，分散不够均匀，导致质感效果不佳，因此本发明先将岩片、玻璃鳞片用二氧化钛溶胶包覆制得填料，然后制得可聚合季铵盐表面活性剂，再利用其对填料进行表面改性，可聚合季铵盐表面活性剂通过静电作用吸附于填料表面，其分子中N+的两端分别是疏水性的烷基链段和亲水性的聚醚链段，且其头基中含有双键，该双键可通过交联聚合反应与涂料的有机乳液产生接枝，从而改变了填料表面的亲水性，使其能够均匀分散于质感涂料中，发挥出较好的质感效果。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液25份，氟碳乳液35份，质感复合填料10份，去离子水45份，有机膨润土5.2份，丙二醇1.2份，丙二醇丁醚1份，水性聚氨酯2份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，硅油0.1份，聚磷酸铵14份，烷基磷酸酯2.5份，二异氰酸酯7份。
该水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤如下：
(1)将体积比为1:2:50的盐酸、去离子水、无水乙醇混合均匀，得到甲溶液；将体积比为2:3的钛酸丁酯、无水乙醇混合均匀，得到乙溶液；将甲溶液于1小时内滴加到乙溶液中，搅拌至形成二氧化钛溶胶；将质量比为3:1的岩片、玻璃鳞片加入无水乙醇中，搅拌至混合均匀，得到丙溶液；将丙溶液加入二氧化钛溶胶中，加热至60℃后搅拌1小时，静置10小时后得到悬浮液，将悬浮液过筛后用压滤机去除无水乙醇，110℃下干燥至恒重，得到填料；
(2)将质量比为2:1:3的氯化烯丙基聚醚、十四烷基二甲基叔胺、无水乙醇混合，通氮气后加热至65℃，反应20小时旋蒸去除无水乙醇，用去离子水反复洗涤后移入分液漏斗中，静置分离得到下层液，蒸除去离子水，用乙酸乙酯重结晶，分离提纯后得到聚合型季铵盐表面活性剂；将步骤(1)得到的填料加入去离子水中搅拌至混合均匀，加入聚合型季铵盐表面活性剂，500r/min转速下搅拌5小时，静置5小时后抽滤，110℃下真空干燥10小时，得到质感复合填料；
(3)按配方称取各组分，将去离子水加入搅拌缸中，开启搅拌，1450r/min转速下将质感复合填料加入搅拌缸中，搅拌1小时后调节转速为850r/min，将硅丙乳液、氟碳乳液加入搅拌缸中，搅拌30分钟后调节转速至600r/min，将有机膨润土、丙二醇、丙二醇丁醚、水性聚氨酯、烷基酚聚氧乙烯醚、硅油、聚磷酸铵、烷基磷酸酯加入搅拌缸中，搅拌30分钟后加入二异氰酸酯，继续搅拌45分钟，得到水性常温固化氟硅复合质感涂料。
实施例2
水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液35份，氟碳乳液25份，质感复合填料12份，去离子水39份，有机膨润土5.6份，丙二醇1.6份，丙二醇丁醚1.2份，水性聚氨酯2.2份，烷基酚聚氧乙烯醚0.4份，硅油0.3份，聚磷酸铵12份，烷基磷酸酯4份，二异氰酸酯6.8份。
该水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤与实施例1一样。
实施例3
水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液20份，氟碳乳液40份，质感复合填料14份，去离子水40份，有机膨润土5.5份，丙二醇1.4份，丙二醇丁醚1.4份，水性聚氨酯2.4份，烷基酚聚氧乙烯醚0.6份，硅油0.5份，聚磷酸铵10份，烷基磷酸酯3.5份，二异氰酸酯6.6份。
该水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤与实施例1一样。
实施例4
水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液32份，氟碳乳液30份，质感复合填料15份，去离子水30份，有机膨润土5.4份，丙二醇1.8份，丙二醇丁醚1.1份，水性聚氨酯2.6份，烷基酚聚氧乙烯醚0.3份，硅油0.6份，聚磷酸铵13份，烷基磷酸酯2.8份，二异氰酸酯6.4份。
该水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤与实施例1一样。
实施例5
水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液28份，氟碳乳液36份，质感复合填料13份，去离子水35份，有机膨润土5份，丙二醇2份，丙二醇丁醚1.3份，水性聚氨酯2.8份，烷基酚聚氧乙烯醚0.5份，硅油0.4份，聚磷酸铵11份，烷基磷酸酯3份，二异氰酸酯6.2份。
该水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤与实施例1一样。
实施例6
水性常温固化氟硅复合质感涂料，按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液24份，氟碳乳液32份，质感复合填料11份，去离子水44份，有机膨润土6份，丙二醇1份，丙二醇丁醚1.5份，水性聚氨酯3份，烷基酚聚氧乙烯醚0.7份，硅油0.2份，聚磷酸铵10.5份，烷基磷酸酯2份，二异氰酸酯6份。
该水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤与实施例1一样。
将实施例1-6以及对比例的耐酸性和抗菌性分别进行测试，耐酸性测试参考GB/T9274-1988，将各涂料制成涂膜后浸泡于浓度为10％的硫酸，分别记录浸泡24小时和48小时后的涂膜表面情况，结果如表1所示；抗菌性测试过程为：将各涂料分别与热LB培养基按1:9混匀后倒入平板中，然后接种大肠杆菌菌悬液，再放入生化培养箱中，34℃恒温下培养2天后测试各涂料的灭菌效率，灭菌效率越高表明抗菌性越好，结果如表2所示；对比例为公开号为CN103253891B的中国专利：
表1
时间 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例
24小时 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化
48小时 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 轻微脱落
由表1可以看出，本发明实施例1-6的耐水性略好于对比例。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 对比例
灭菌效率/％ 90 91 89 91 91 90 22
由表2可见，本发明实施例1-6的灭菌效率明显高于对比例，表现出很好的抗菌性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：按重量份计，由以下组份制成：硅丙乳液20～35份，氟碳乳液25～40份，质感复合填料10～15份，去离子水30～45份，防沉剂5～6份，防冻剂1～2份，成膜助剂1～1.5份，增稠剂2～3份，润湿分散剂0.2～0.7份，消泡剂0.1～0.6份，阻燃剂10～14份，剥离促进剂2～4份，固化剂6～7份；
所述水性常温固化氟硅复合质感涂料的制备步骤如下：
(1)将体积比为1:2:50的盐酸、去离子水、无水乙醇混合均匀，得到甲溶液；将体积比为2:3的钛酸丁酯、无水乙醇混合均匀，得到乙溶液；将甲溶液于1小时内滴加到乙溶液中，搅拌至形成二氧化钛溶胶；将质量比为3:1的岩片、玻璃鳞片加入无水乙醇中，搅拌至混合均匀，得到丙溶液；将丙溶液加入二氧化钛溶胶中，加热至60℃后搅拌1小时，静置10小时后得到悬浮液，将悬浮液过筛后用压滤机去除无水乙醇，110℃下干燥至恒重，得到填料；
(2)将质量比为2:1:3的氯化烯丙基聚醚、十四烷基二甲基叔胺、无水乙醇混合，通氮气后加热至65℃，反应20小时旋蒸去除无水乙醇，用去离子水反复洗涤后移入分液漏斗中，静置分离得到下层液，蒸除去离子水，用乙酸乙酯重结晶，分离提纯后得到聚合型季铵盐表面活性剂；将步骤(1)得到的填料加入去离子水中搅拌至混合均匀，加入聚合型季铵盐表面活性剂，500r/min转速下搅拌5小时，静置5小时后抽滤，110℃下真空干燥10小时，得到质感复合填料；
(3)按配方称取各组分，将去离子水加入搅拌缸中，开启搅拌，1450r/min转速下将质感复合填料加入搅拌缸中，搅拌1小时后调节转速为850r/min，将硅丙乳液、氟碳乳液加入搅拌缸中，搅拌30分钟后调节转速至600r/min，将防沉剂、防冻剂、成膜助剂、增稠剂、润湿分散剂、消泡剂、阻燃剂、剥离促进剂加入搅拌缸中，搅拌30分钟后加入固化剂，继续搅拌45分钟，得到水性常温固化氟硅复合质感涂料。
2.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述防沉剂为有机膨润土。
3.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述防冻剂为丙二醇。
4.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述成膜助剂为丙二醇丁醚。
5.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述增稠剂为水性聚氨酯。
6.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述润湿分散剂为烷基酚聚氧乙烯醚。
7.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述消泡剂为硅油。
8.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵。
9.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述剥离促进剂为烷基磷酸酯。
10.根据权利要求1所述的水性常温固化氟硅复合质感涂料，其特征在于：所述固化剂为二异氰酸酯。
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