CN106084961A - 一种水性环保弹性多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性环保弹性多彩涂料及其制备方法，涂料包括颜料组分、分散介质及清漆，颜料组分包括水、纤维素、乳液、分散剂、颜填料、耐老化剂、消泡剂、成膜助剂、防冻剂、无机保护胶溶液、pH调节剂、杀菌剂及增稠剂，分散介质包括水、成膜助剂、流变剂、乳液、消泡剂、无机保护胶溶液及偶联剂，清漆包括水、乳液、pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、成膜助剂、防冻剂及增稠剂；制备时，先分别制备出颜料组分、分散介质及清漆，之后将颜料组分加入至分散介质中，彩点造粒成型后加入清漆即可。与现有技术相比，本发明通过乳液的冷拼共混改性技术，使涂料同时具有优异的弹性抗裂能力、弹性延伸率、抗拉强度以及低温柔韧性，安全环保，市场前景广阔。

Description

一种水性环保弹性多彩涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑涂料技术领域，涉及一种水性环保弹性多彩涂料及其制备方法。
背景技术
如今，由于天然石材资源的枯竭、天然石材开采对自然环境造成的破坏及带来的环境污染问题、石材源矿的天然色差、干挂石材的安全性差等因素，使得以天然花岗石材作为建筑内外立面装饰材料的方式正逐步被淘汰，同时，以涂料形式取代天然花岗石材花色效果的方式逐渐成为主流。
水性多彩涂料是近几年来运用于建筑内外墙装饰涂料领域的热点之一，其装饰效果突出，可一次性喷涂于乳胶色漆或石英彩砂漆表面，干燥后可同时呈现出多种彩色花纹，形象效果逼真，具有类似于花岗岩石般的外观装饰效果，并且与天然花岗石材相比，还具有很大的价格优势，能够节省装饰成本。此外，该涂料层薄质轻，施工工艺简单，安全性及环保性与天然干挂石材相比都有极大提高，非常适合应用于高档建筑物如写字楼、宾馆酒店、居民楼、医院、别墅等内外立面的装饰，显著提升建筑物的形象与档次。
目前，市场上的水包水多彩涂料产品良莠不齐，且在现有技术方案中，这类涂料都是偏向刚性为主，只注重外观效果(平整、轻薄等)及工程造价而忽略整体耐候性能与抗自然因素破坏的能力，使得涂料产品柔韧性及弹性不足。再加上选用的建筑外用腻子参差不齐，外立面涂饰层漆膜性能太差，甚至有些涂料涂上去不久就出现了墙面泛碱的现象，随着使用年份的推移，墙面漆膜容易开裂、褪色，最终影响到建筑结构的稳定性，造成房屋渗水潮湿，增加了安全隐患。
一些市面上宣传的弹性体系多彩涂料产品经实际检测后表明，这些涂料产品虽然在常温下具有一定的柔韧性，但若将其置于低温环境(-5℃)下，则其漆膜变成了脆性，若将这种涂料产品应用于建筑外立面，便无法真正抵抗因环境温差而导致的墙面热胀冷缩现象，加大了墙面涂饰层及腻子层开裂的风险。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在低温环境下仍具有弹性抗裂能力的水性环保弹性多彩涂料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种水性环保弹性多彩涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：颜料组分30-60份、分散介质15-30份以及清漆10-55份，
所述的颜料组分包括以下组分及重量份含量：
水25-40份、纤维素0.7-2份、乳液20-50份、分散剂0.1-0.3份、颜填料5-10份、耐老化剂0.5-1份、消泡剂0.1-0.3份、成膜助剂1-2份、防冻剂0.8-1.5份、无机保护胶溶液5-15份、pH调节剂0.2-0.4份、杀菌剂0.2-0.4份以及增稠剂A 1-5份；
所述的分散介质包括以下组分及重量份含量：
水30-80份、成膜助剂0.3-0.8份、流变剂0.2-0.5份、乳液5-10份、消泡剂0.1-0.3份、无机保护胶溶液10-50份以及偶联剂0.5-10份；
所述的清漆包括以下组分及重量份含量：
水5-50份、乳液50-90份、pH调节剂0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.3份、消泡剂0.1-0.2份、成膜助剂0.6-2份、防冻剂0.8-1.5份以及增稠剂B 0.3-1份。
所述的分散介质还包括有机高分子保护胶溶液，并且在所述的分散介质中，有机高分子保护胶溶液的重量份含量为0-20份，但不为0。
作为优选的技术方案，所述的有机高分子保护胶溶液为有机纤维素醚类化合物，该有机纤维素醚类化合物包括羟乙基纤维素、羧甲基纤维素或聚阴离子纤维素中的一种或多种，并且所述的有机高分子保护胶溶液的质量浓度为1-3％。
所述的水为RO水，即通过反渗透膜过滤后的水，又称为纯水。
所述的纤维素为羫乙基纤维素醚，所述的乳液包括丙烯酸酯聚合物乳液、无机复合丙烯酸聚合物乳液、有机硅改性丙烯酸树脂乳液或聚氨酯树脂乳液中的一种或多种。
作为优选的技术方案，所述的无机复合丙烯酸聚合物乳液为硅酸盐与丙烯酸聚合复配而成。
所述的分散剂为共聚物钠盐分散剂，所述的颜填料为煅烧高岭土、重质碳酸钙、云母粉、滑石粉或钛白粉中的一种或多种。
作为优选的技术方案，所述的共聚物钠盐分散剂包括聚羧酸钠、聚磺酸钠或聚磷酸钠中的一种或多种，所述的钛白粉为金红石型钛白粉。
所述的耐老化剂包括纳米TiO2、纳米ZnO或纳米SiO2中的一种或多种，所述的消泡剂包括改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油中的一种或两种，所述的成膜助剂为十二碳醇酯。
作为优选的技术方案，所述的改性聚硅氧烷包括疏水性二氧化硅、聚二甲基硅氧烷或改性聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
所述的防冻剂为丙二醇，所述的无机保护胶溶液为有机改性膨润土水溶液，所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
作为优选的技术方案，所述的有机改性膨润土水溶液为有机改性硅酸镁锂水溶液，主要为多聚磷酸盐类聚合物。所述的有机改性膨润土水溶液的质量浓度为5-10％。
所述的杀菌剂为氮硫杂环类化合物，所述的增稠剂A为羟丙基三甲基氯化铵，所述的增稠剂B为疏水改性碱溶性乳液增稠剂或缔合型聚氨酯增稠剂中的一种或两种。
作为优选的技术方案，所述的氮硫杂环类化合物包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮或1-(2-苯基-1,3-二氧戊环-2-甲基)-1,3-咪唑中的一种或两种。所述的疏水改性碱溶性乳液增稠剂包括丙烯酸或甲基丙烯酸的均聚物或共聚物乳液增稠剂。
所述的流变剂为二氧化硅，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种水性环保弹性多彩涂料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)颜料组分的制备：
(1-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水25-40份、纤维素0.7-2份、乳液20-50份、分散剂0.1-0.3份、颜填料5-10份、耐老化剂0.5-1份、消泡剂0.1-0.3份、成膜助剂1-2份、防冻剂0.8-1.5份、无机保护胶溶液5-15份、pH调节剂0.2-0.4份、杀菌剂0.2-0.4份以及增稠剂A 1-5份；
(1-2)将纤维素加入水中，并搅拌10-20min至纤维素分散均匀，之后依次加入分散剂、颜填料、消泡剂、耐老化剂，并在900-1200rpm下搅拌20-40min；
(1-3)在搅拌速率为800-1000rpm下依次加入成膜助剂、防冻剂、乳液、无机保护胶溶液、pH调节剂、杀菌剂及增稠剂，之后在850-1100rpm下匀速搅拌5-15min，即制得所述的颜料组分；
(2)分散介质的制备：
(2-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水30-80份、成膜助剂0.3-0.8份、流变剂0.2-0.5份、乳液5-10份、有机高分子保护胶溶液0-20份、消泡剂0.1-0.3份、无机保护胶溶液10-50份以及偶联剂0.5-10份；
(2-2)依次将流变剂及成膜助剂加入水中，并在1000-1200rpm下搅拌5-15min；
(2-3)在搅拌速率为800-1000rpm下依次加入乳液、有机高分子保护胶溶液、无机保护胶溶液、消泡剂及偶联剂，之后在850-1100rpm下匀速搅拌5-15min，即制得所述的分散介质；
(3)清漆的制备：
(3-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水5-50份、乳液50-90份、pH调节剂0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.3份、消泡剂0.1-0.2份、成膜助剂0.6-2份、防冻剂0.8-1.5份以及增稠剂B 0.3-1份；
(3-2)将乳液加入水中，之后在搅拌速率为500-800rpm下依次加入pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂及增稠剂B，并在900-1200rpm下匀速搅拌5-15min，即制得所述的清漆；
(4)水性环保弹性多彩涂料的制备：
(4-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
颜料组分30-60份、分散介质15-30份以及清漆10-55份；
(4-2)将颜料组分加入至分散介质中，并进行彩点造粒成型，之后静置4-8h；
(4-3)加入清漆，搅拌均匀后即制得所述的水性环保弹性多彩涂料。
步骤(3-2)中，所述的清漆的粘度为80-120KU，
步骤(4-2)中，彩点造粒成型的造粒方法为筛网造粒法。
在水性环保弹性多彩涂料的制备过程中，可根据实际需要制备出不同颜色的颜料组分，分别将不同颜色的颜料组分加入至分散介质中，使最终制得的水性环保弹性多彩涂料呈现出所需的多种色彩。
水性环保弹性多彩涂料是不同颜色的颜料组分受到分散介质的包覆后，产生了空间位阻效应，使不同颜色的颜料组分在生产及储存的过程中，彩点与彩点之间不会因为接触而产生串色的现象，彩点包覆后依据不同的石材色点的大小分别造粒，造粒方法为筛网造粒法，即通过不同大小的筛网使造粒达到所需的彩点大小，静置后加入弹性的清漆，即制得水性环保弹性多彩涂料。
本发明的原理如下：
1、水包水多彩涂料的原理是利用硅酸镁锂之类的无机凝胶所具有空间位阻效应来保护不同色彩的基础漆粒子，使其混合在一起后能稳定储存运输与施工，而不至于混色甚至不同色彩的基础漆粒子融合为单一色彩的涂料。由于人们对涂料环保性能的追求，以人体健康为准则，水包水多彩涂料中，不仅是起润滑隔离作用的保护胶溶液是水性的，而且基础漆粒子也是水性的，这就与化学上的相似相溶原理所违背，使得水包水体系不像水包油体系那样因水和油不互溶而容易将不同色彩的基础漆粒子相隔离，所以水包水涂料是一种技术难度非常高的新型涂料。本发明中，涂料的稳定存在不是依据水油不互溶的原理，而是利用使不同色彩的基础漆粒子之间存在空间位阻效应的无机保护胶溶液来实现，有效避免了不同色彩的基础漆粒子在储存及喷涂过程中因受到挤压而互相靠近进而发生融合。
2、水性环保弹性多彩涂料的基础漆彩点和清漆均为弹性，通过乳液的种类选择及乳液共混改性技术来实现弹性的目的。改性的效果主要取决于共混乳液之间的热力学兼容性，通过Tg值设计调配，利用纳米交联技术，使得产品漆膜同时兼具柔韧性与耐污性。本发明在常温下具备延伸性(在26℃时，延伸率可达到200％以上)，在低温环境具备柔韧性(在-5℃时，可承受50mm的直径弯曲)。
3、本发明同时引入了胶凝技术，通过羟丙基三甲基氯化铵在颜料组分中与无机保护胶溶液形成的网状结构所产生的协同效应，使得颜料组分在分散介质中的强度大大提高。分散介质中的乳液含量提高，会使乳液中的游离羫基更容易与无机保护胶发生反应，从而使涂料增稠，提高分散介质的强度，保证涂料长时间储存的稳定性与施工性。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明通过乳液的冷拼共混改性技术，不仅能够达到GB/T9278中规定的标准状况下(即温度为23℃左右，湿度为50％)的弹性抗裂能力，弹性延伸率100％以上(弹性涂料JG/T172-2014标准所提供的测试方法)，抗拉强度2MPa以上，而且在-10℃条件下仍然具有100mm的柔韧性，真正做到了常温有弹性延伸率而低温有不易脆的“弹性”，而目前其他类似涂料在-10℃时受到弯曲便会“砰”的一声碎裂，玻璃化温度大多只能达到10-15℃，在0℃以下弹性抗裂能力几乎完全消失，甚至连可弯曲的柔性都没有，在东北关外及西北关外等地区应用的风险很大；
2)通过胶凝技术，提升颜料组分的结构强度，增加了涂料的储存稳定性及施工性，同时大大降低了颜料组分及分散介质中无机保护胶溶液的使用量，有效降低了生产成本；
3)本发明为水性涂料，安全环保，市场前景广阔。
附图说明
图1为实施例14中基础漆粒子在无机保护胶溶液中的分散状态示意图；
图中标记说明：
1—基础漆粒子、2—无机保护胶溶液。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
颜料组分A包括以下组分及重量份含量：
水38.2份、纤维素0.8份、乳液40份、分散剂0.2份、颜填料6份、耐老化剂1份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份、无机保护胶溶液8份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份以及增稠剂A 3份。
其中，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液(Tg＜0℃)与有机硅改性丙烯酸树脂乳液(Tg＝12℃)的混合液，该混合液中丙烯酸酯聚合物乳液与有机硅改性丙烯酸树脂乳液的质量比为7:3。
实施例2：
颜料组分B包括以下组分及重量份含量：
水38.2份、纤维素0.8份、乳液40份、分散剂0.2份、颜填料6份、耐老化剂1份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份、无机保护胶溶液8份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份以及增稠剂A 3份。
其中，乳液为有机硅改性丙烯酸树脂乳液(Tg＝12℃)。
实施例3：
颜料组分C包括以下组分及重量份含量：
水38.2份、纤维素0.8份、乳液40份、分散剂0.2份、颜填料6份、耐老化剂1份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份、无机保护胶溶液8份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份以及增稠剂A 3份。
其中，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液(Tg＜0℃)与有机硅改性丙烯酸树脂乳液(Tg＝12℃)的混合液，该混合液中丙烯酸酯聚合物乳液与有机硅改性丙烯酸树脂乳液的质量比为1:1。
实施例4：
分散介质包括以下组分及重量份含量：
水47.8份、成膜助剂0.5份、流变剂0.5份、乳液10份、有机高分子保护胶溶液10份、消泡剂0.2份、无机保护胶溶液30份以及偶联剂1份；
实施例5：
清漆A包括以下组分及重量份含量：
水6.4份、乳液90份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份以及增稠剂B 0.8份；
其中，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液(Tg＜0℃)。
实施例6：
清漆B包括以下组分及重量份含量：
水6.4份、乳液90份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份以及增稠剂B 0.8份；
其中，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液(Tg＜0℃)与有机硅改性丙烯酸树脂乳液(Tg＝12℃)的混合液，该混合液中丙烯酸酯聚合物乳液与有机硅改性丙烯酸树脂乳液的质量比为1:1。
实施例7：
清漆C包括以下组分及重量份含量：
水6.4份、乳液90份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份以及增稠剂B 0.8份；
其中，乳液为有机硅改性丙烯酸树脂乳液(Tg＝12℃)。
实施例8：
清漆D包括以下组分及重量份含量：
水46.4份、乳液50份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份以及增稠剂B 0.8份；
其中，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液(Tg＜0℃)。
实施例9：
清漆E包括以下组分及重量份含量：
水46.4份、乳液50份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份以及增稠剂B 0.8份；
其中，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液(Tg＜0℃)与有机硅改性丙烯酸树脂乳液(Tg＝8℃)的混合液，该混合液中丙烯酸酯聚合物乳液与有机硅改性丙烯酸树脂乳液的质量比为1:1。
实施例10：
清漆F包括以下组分及重量份含量：
水46.4份、乳液60份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂1份、防冻剂1份以及增稠剂B 0.8份；
其中，乳液为有机硅改性丙烯酸树脂乳液(Tg＝8℃)。
实施例11：
实施例1-10中，两类乳液按不同比例搭配组成3种颜料组分及6种清漆，不同的颜料组分与清漆的搭配可组合出18组水性环保弹性多彩涂料，经由漆膜的断裂伸长率、抗拉强度及耐沾污性能等指标综合判断，可得到同时具有断裂伸长率、抗拉强度及耐污性能的最佳配方体系。
不同颜料组分与清漆相互组合制备的涂料性能测试结果如下表所示：
上表中，◎表示最优，○表示中等，▽表示最差。
将按照组合4的配方制备出的水性环保弹性多彩涂料送至国家检验机构进行检验，检验结果如下表所示：
实施例12：
一种水性环保弹性多彩涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：颜料组分30份、分散介质30份以及清漆10份，其中，颜料组分包括以下组分及重量份含量：水25份、纤维素2份、乳液20份、分散剂0.3份、颜填料5份、耐老化剂1份、消泡剂0.1份、成膜助剂2份、防冻剂0.8份、无机保护胶溶液15份、pH调节剂0.2份、杀菌剂0.4份以及增稠剂A 1份；分散介质包括以下组分及重量份含量：水30份、成膜助剂0.8份、流变剂0.2份、乳液10份、有机高分子保护胶溶液0.1份、消泡剂0.3份、无机保护胶溶液10份以及偶联剂10份；清漆包括以下组分及重量份含量：水5份、乳液90份、pH调节剂0.1份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.1份、成膜助剂2份、防冻剂0.8份以及增稠剂B 1份。
上述配方中，纤维素为羫乙基纤维素醚，乳液为聚氨酯树脂乳液，分散剂为共聚物钠盐分散剂，颜填料为重质碳酸钙，耐老化剂为纳米TiO2，消泡剂为改性聚硅氧烷和有机硅改性矿物油的混合物，成膜助剂为十二碳醇酯，防冻剂为丙二醇，无机保护胶溶液为有机改性膨润土水溶液，pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，杀菌剂为氮硫杂环类化合物，增稠剂A为羟丙基三甲基氯化铵，增稠剂B为疏水改性碱溶性乳液增稠剂，流变剂为二氧化硅，偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种水性环保弹性多彩涂料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)颜料组分的制备：
(1-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水25份、纤维素2份、乳液20份、分散剂0.3份、颜填料5份、耐老化剂1份、消泡剂0.1份、成膜助剂2份、防冻剂0.8份、无机保护胶溶液15份、pH调节剂0.2份、杀菌剂0.4份以及增稠剂A 1份；
(1-2)将纤维素加入水中，并搅拌10min至纤维素分散均匀，之后依次加入分散剂、颜填料、消泡剂、耐老化剂，并在900rpm下搅拌40min；
(1-3)在搅拌速率为800rpm下依次加入成膜助剂、防冻剂、乳液、无机保护胶溶液、pH调节剂、杀菌剂及增稠剂，之后在850rpm下匀速搅拌15min，即制得颜料组分；
(2)分散介质的制备：
(2-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水30份、成膜助剂0.8份、流变剂0.2份、乳液10份、有机高分子保护胶溶液0.1份、消泡剂0.3份、无机保护胶溶液10份以及偶联剂10份；
(2-2)依次将流变剂及成膜助剂加入水中，并在1000rpm下搅拌15min；
(2-3)在搅拌速率为800rpm下依次加入乳液、有机高分子保护胶溶液、无机保护胶溶液、消泡剂及偶联剂，之后在850rpm下匀速搅拌15min，即制得分散介质；
(3)清漆的制备：
(3-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水5份、乳液90份、pH调节剂0.1份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.1份、成膜助剂2份、防冻剂0.8份以及增稠剂B 1份；
(3-2)将乳液加入水中，之后在搅拌速率为500rpm下依次加入pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂及增稠剂B，并在900rpm下匀速搅拌15min，即制得清漆，该清漆的粘度为80KU；
(4)水性环保弹性多彩涂料的制备：
(4-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
颜料组分30份、分散介质30份以及清漆10份；
(4-2)将颜料组分加入至分散介质中，并采用筛网造粒法进行彩点造粒成型，之后静置4h；
(4-3)加入清漆，搅拌均匀后即制得水性环保弹性多彩涂料。
实施例13：
一种水性环保弹性多彩涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：颜料组分60份、分散介质15份以及清漆55份，其中，颜料组分包括以下组分及重量份含量：水40份、纤维素0.7份、乳液50份、分散剂0.1份、颜填料10份、耐老化剂0.5份、消泡剂0.3份、成膜助剂1份、防冻剂1.5份、无机保护胶溶液5份、pH调节剂0.4份、杀菌剂0.2份以及增稠剂A 5份；分散介质包括以下组分及重量份含量：水80份、成膜助剂0.3份、流变剂0.5份、乳液5份、有机高分子保护胶溶液20份、消泡剂0.1份、无机保护胶溶液50份以及偶联剂0.5份；清漆包括以下组分及重量份含量：水50份、乳液50份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.1份、消泡剂0.2份、成膜助剂0.6份、防冻剂1.5份以及增稠剂B 0.3份。
上述配方中，纤维素为羫乙基纤维素醚，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液、无机复合丙烯酸聚合物乳液和有机硅改性丙烯酸树脂乳液的混合物，分散剂为共聚物钠盐分散剂，颜填料为云母粉、滑石粉和钛白粉的混合物，耐老化剂为纳米ZnO，消泡剂为有机硅改性矿物油，成膜助剂为十二碳醇酯，防冻剂为丙二醇，无机保护胶溶液为有机改性膨润土水溶液，pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，杀菌剂为氮硫杂环类化合物，增稠剂A为羟丙基三甲基氯化铵，增稠剂B为缔合型聚氨酯增稠剂，流变剂为二氧化硅，偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种水性环保弹性多彩涂料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)颜料组分的制备：
(1-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水40份、纤维素0.7份、乳液50份、分散剂0.1份、颜填料10份、耐老化剂0.5份、消泡剂0.3份、成膜助剂1份、防冻剂1.5份、无机保护胶溶液5份、pH调节剂0.4份、杀菌剂0.2份以及增稠剂A 5份；
(1-2)将纤维素加入水中，并搅拌20min至纤维素分散均匀，之后依次加入分散剂、颜填料、消泡剂、耐老化剂，并在1200rpm下搅拌20min；
(1-3)在搅拌速率为1000rpm下依次加入成膜助剂、防冻剂、乳液、无机保护胶溶液、pH调节剂、杀菌剂及增稠剂，之后在1100rpm下匀速搅拌5min，即制得颜料组分；
(2)分散介质的制备：
(2-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水80份、成膜助剂0.3份、流变剂0.5份、乳液5份、有机高分子保护胶溶液20份、消泡剂0.1份、无机保护胶溶液50份以及偶联剂0.5份；
(2-2)依次将流变剂及成膜助剂加入水中，并在1200rpm下搅拌5min；
(2-3)在搅拌速率为1000rpm下依次加入乳液、有机高分子保护胶溶液、无机保护胶溶液、消泡剂及偶联剂，之后在1100rpm下匀速搅拌5min，即制得分散介质；
(3)清漆的制备：
(3-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水50份、乳液50份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.1份、消泡剂0.2份、成膜助剂0.6份、防冻剂1.5份以及增稠剂B 0.3份；
(3-2)将乳液加入水中，之后在搅拌速率为800rpm下依次加入pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂及增稠剂B，并在1200rpm下匀速搅拌5min，即制得清漆，该清漆的粘度为120KU；
(4)水性环保弹性多彩涂料的制备：
(4-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
颜料组分60份、分散介质15份以及清漆55份；
(4-2)将颜料组分加入至分散介质中，并采用筛网造粒法进行彩点造粒成型，之后静置8h；
(4-3)加入清漆，搅拌均匀后即制得水性环保弹性多彩涂料。
实施例14：
一种水性环保弹性多彩涂料，该涂料包括以下组分及重量份含量：颜料组分40份、分散介质20份以及清漆30份，其中，颜料组分包括以下组分及重量份含量：水35份、纤维素1份、乳液35份、分散剂0.2份、颜填料7份、耐老化剂0.8份、消泡剂0.2份、成膜助剂1.5份、防冻剂1份、无机保护胶溶液10份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份以及增稠剂A 3份；分散介质包括以下组分及重量份含量：水50份、成膜助剂0.5份、流变剂0.4份、乳液7份、有机高分子保护胶溶液10份、消泡剂0.2份、无机保护胶溶液25份以及偶联剂3份；清漆包括以下组分及重量份含量：水25份、乳液70份、pH调节剂0.2份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.15份、成膜助剂1.2份、防冻剂1.1份以及增稠剂B 0.8份。
上述配方中，纤维素为羫乙基纤维素醚，乳液为丙烯酸酯聚合物乳液和聚氨酯树脂乳液的混合物，分散剂为共聚物钠盐分散剂，颜填料为煅烧高岭土和重质碳酸钙的混合物，耐老化剂为纳米TiO2和纳米SiO2的混合物，消泡剂为改性聚硅氧烷，成膜助剂为十二碳醇酯，防冻剂为丙二醇，无机保护胶溶液为有机改性膨润土水溶液，pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，杀菌剂为氮硫杂环类化合物，增稠剂A为羟丙基三甲基氯化铵，增稠剂B为疏水改性碱溶性乳液增稠剂和缔合型聚氨酯增稠剂中的混合物，流变剂为二氧化硅，偶联剂为钛酸酯偶联剂。
一种水性环保弹性多彩涂料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)颜料组分的制备：
(1-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水35份、纤维素1份、乳液35份、分散剂0.2份、颜填料7份、耐老化剂0.8份、消泡剂0.2份、成膜助剂1.5份、防冻剂1份、无机保护胶溶液10份、pH调节剂0.3份、杀菌剂0.3份以及增稠剂A 3份；
(1-2)将纤维素加入水中，并搅拌15min至纤维素分散均匀，之后依次加入分散剂、颜填料、消泡剂、耐老化剂，并在1000rpm下搅拌30min；
(1-3)在搅拌速率为900rpm下依次加入成膜助剂、防冻剂、乳液、无机保护胶溶液、pH调节剂、杀菌剂及增稠剂，之后在1000rpm下匀速搅拌10min，即制得颜料组分；
(2)分散介质的制备：
(2-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水50份、成膜助剂0.5份、流变剂0.4份、乳液7份、有机高分子保护胶溶液10份、消泡剂0.2份、无机保护胶溶液25份以及偶联剂3份；
(2-2)依次将流变剂及成膜助剂加入水中，并在1100rpm下搅拌10min；
(2-3)在搅拌速率为900rpm下依次加入乳液、有机高分子保护胶溶液、无机保护胶溶液、消泡剂及偶联剂，之后在1000rpm下匀速搅拌10min，即制得分散介质；
(3)清漆的制备：
(3-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水25份、乳液70份、pH调节剂0.2份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.15份、成膜助剂1.2份、防冻剂1.1份以及增稠剂B 0.8份；
(3-2)将乳液加入水中，之后在搅拌速率为700rpm下依次加入pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂及增稠剂B，并在1100rpm下匀速搅拌10min，即制得清漆，该清漆的粘度为100KU；
(4)水性环保弹性多彩涂料的制备：
(4-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
颜料组分40份、分散介质20份以及清漆30份；
(4-2)将颜料组分加入至分散介质中，并采用筛网造粒法进行彩点造粒成型，之后静置6h；
(4-3)加入清漆，搅拌均匀后即制得水性环保弹性多彩涂料。
水性环保弹性多彩涂料中，基础漆粒子1在无机保护胶溶液2中的分散状态如图1所示。该涂料的稳定存在是利用使不同色彩的基础漆粒子1之间存在空间位阻效应的无机保护胶溶液2来实现，有效避免了不同色彩的基础漆粒子1在储存及喷涂时因受到挤压而互相靠近发生融合。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，该涂料包括以下组分及重量份含量：颜料组分30-60份、分散介质15-30份以及清漆10-55份，
所述的颜料组分包括以下组分及重量份含量：
水25-40份、纤维素0.7-2份、乳液20-50份、分散剂0.1-0.3份、颜填料5-10份、耐老化剂0.5-1份、消泡剂0.1-0.3份、成膜助剂1-2份、防冻剂0.8-1.5份、无机保护胶溶液5-15份、pH调节剂0.2-0.4份、杀菌剂0.2-0.4份以及增稠剂A 1-5份；
所述的分散介质包括以下组分及重量份含量：
水30-80份、成膜助剂0.3-0.8份、流变剂0.2-0.5份、乳液5-10份、消泡剂0.1-0.3份、无机保护胶溶液10-50份以及偶联剂0.5-10份；
所述的清漆包括以下组分及重量份含量：
水5-50份、乳液50-90份、pH调节剂0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.3份、消泡剂0.1-0.2份、成膜助剂0.6-2份、防冻剂0.8-1.5份以及增稠剂B 0.3-1份。
2.根据权利要求1所述的一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，所述的分散介质还包括有机高分子保护胶溶液，并且在所述的分散介质中，有机高分子保护胶溶液的重量份含量为0-20份，但不为0。
3.根据权利要求1所述的一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，所述的纤维素为羫乙基纤维素醚，所述的乳液包括丙烯酸酯聚合物乳液、无机复合丙烯酸聚合物乳液、有机硅改性丙烯酸树脂乳液或聚氨酯树脂乳液中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，所述的分散剂为共聚物钠盐分散剂，所述的颜填料为煅烧高岭土、重质碳酸钙、云母粉、滑石粉或钛白粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，所述的耐老化剂包括纳米TiO2、纳米ZnO或纳米SiO2中的一种或多种，所述的消泡剂包括改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油中的一种或两种，所述的成膜助剂为十二碳醇酯。
6.根据权利要求1所述的一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，所述的防冻剂为丙二醇，所述的无机保护胶溶液为有机改性膨润土水溶液，所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
7.根据权利要求1所述的一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，所述的杀菌剂为氮硫杂环类化合物，所述的增稠剂A为羟丙基三甲基氯化铵，所述的增稠剂B为疏水改性碱溶性乳液增稠剂或缔合型聚氨酯增稠剂中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种水性环保弹性多彩涂料，其特征在于，所述的流变剂为二氧化硅，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂。
9.一种如权利要求2至8任一项所述的水性环保弹性多彩涂料的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)颜料组分的制备：
(1-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水25-40份、纤维素0.7-2份、乳液20-50份、分散剂0.1-0.3份、颜填料5-10份、耐老化剂0.5-1份、消泡剂0.1-0.3份、成膜助剂1-2份、防冻剂0.8-1.5份、无机保护胶溶液5-15份、pH调节剂0.2-0.4份、杀菌剂0.2-0.4份以及增稠剂A 1-5份；
(1-2)将纤维素加入水中，并搅拌10-20min至纤维素分散均匀，之后依次加入分散剂、颜填料、消泡剂、耐老化剂，并在900-1200rpm下搅拌20-40min；
(1-3)在搅拌速率为800-1000rpm下依次加入成膜助剂、防冻剂、乳液、无机保护胶溶液、pH调节剂、杀菌剂及增稠剂，之后在850-1100rpm下匀速搅拌5-15min，即制得所述的颜料组分；
(2)分散介质的制备：
(2-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水30-80份、成膜助剂0.3-0.8份、流变剂0.2-0.5份、乳液5-10份、有机高分子保护胶溶液0-20份、消泡剂0.1-0.3份、无机保护胶溶液10-50份以及偶联剂0.5-10份；
(2-2)依次将流变剂及成膜助剂加入水中，并在1000-1200rpm下搅拌5-15min；
(2-3)在搅拌速率为800-1000rpm下依次加入乳液、有机高分子保护胶溶液、无机保护胶溶液、消泡剂及偶联剂，之后在850-1100rpm下匀速搅拌5-15min，即制得所述的分散介质；
(3)清漆的制备：
(3-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
水5-50份、乳液50-90份、pH调节剂0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.3份、消泡剂0.1-0.2份、成膜助剂0.6-2份、防冻剂0.8-1.5份以及增稠剂B 0.3-1份；
(3-2)将乳液加入水中，之后在搅拌速率为500-800rpm下依次加入pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂及增稠剂B，并在900-1200rpm下匀速搅拌5-15min，即制得所述的清漆；
(4)水性环保弹性多彩涂料的制备：
(4-1)按照以下组分及重量份含量进行备料：
颜料组分30-60份、分散介质15-30份以及清漆10-55份；
(4-2)将颜料组分加入至分散介质中，并进行彩点造粒成型，之后静置4-8h；
(4-3)加入清漆，搅拌均匀后即制得所述的水性环保弹性多彩涂料。
10.根据权利要求9所述的一种水性环保弹性多彩涂料的制备方法，其特征在于，步骤(3-2)中，所述的清漆的粘度为80-120KU，
步骤(4-2)中，彩点造粒成型的造粒方法为筛网造粒法。
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