CN106085082A - 一种多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多彩涂料及其制备方法。本发明多彩涂料，以环氧树脂、甲基丙烯酸、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、壳聚糖等为主要原料，通过树脂预乳化、自交联，并使树脂与氮磷阻燃结构有效结合，混合助剂后制备得到的。各色料微滴分散均匀，界限分明，搅拌时不混溶，稳定性好，不渗色，不扩散，储存期可达18个月，且长期储存无结块。涂层色彩鲜亮花纹立体感强，强度高。本发明的多彩涂料制备简单，原料易得，施工方便，耐火显著提高，与水接触角大，防水效果好，水珠很容易沿着表面流下，疏水寿命长，强度高，适用于常见金属（铝、铜、钢等）、建筑材料、玻璃等的表面处理等领域，具有常见的工业生活材料领域的普适性。

Description

一种多彩涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于表面涂装技术领域，涉及一种防水涂料，特别涉及一种多彩涂料及其制备方法。
背景技术
多彩涂料是两种或两种以上的水性色粒子悬浮在水性介层中，通过一次喷涂产生多种色彩的涂料，目前多用于建筑物外墙装饰，仿造石材效果，因此又称液态石。
传统丙烯酸涂料、苯丙涂料等建筑涂料均是单相、单色的匀一性的涂料产品，产品质量比较稳定，涂层均匀，而多彩涂料是多色、多相粒子混合共存，产品质量的稳定性，涂层的耐候防水性等就可能有许多问题产生。多彩涂料原料多为水溶性或易燃助燃成分，涂层防水防火等效果差，如水滴长期留在涂层表面，对涂层的寿命会有影响，并且很容易沿着缝隙进入内部，进而破坏内部结构。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述缺点，研发了一种具有防水耐火性能的多彩涂料。
本发明还提供了所述多彩涂料的制备方法。
本发明技术方案如下：
一种多彩涂料，原料重量配比如下：
环氧树脂80份，
甲基丙烯酸80份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯80份，
壳聚糖80份，
己二酸二甲酯7-10份，
尿素20-30份，
三磷酸酯20-30份，
颜料1-10份，
皂荚糖胶10-12份，
二氯甲烷14-18份，
黄原胶15-20份，
过硫酸铵4.0-6.0份，
过硫酸钾2.0-3.5份，
阴离子型聚羧酸盐分散剂4.2-6.5份，
纳米铁酸锌6.0-8.0份，
通用型超细硅酸铝37.8-39份，
二氧化硅2.5-3.0份，
卵磷脂8.9-10份，
水 120份；
所述的通用型超细硅酸铝为3000目。
上述多彩涂料的制备方法，步骤包括：
1）分别将环氧树脂、甲基丙烯酸与20份水混合，然后在室温搅拌下，逐滴滴加乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，滴加时间为30-40min，继续搅拌1-1.5h，得环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，备用；
2）将己二酸二甲酯、三磷酸酯、尿素、过硫酸铵、过硫酸钾混合均匀，0.1mol/L盐酸调PH5-6，升温至115-120℃搅拌保温2h，降温至80-82℃，用1-2h滴加环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，然后于80-82℃搅拌1.5-2h，滴加0.1mol/L的氨水调PH7.5-9，再加入壳聚糖搅拌1h；
3）向步骤2）溶液中加入阴离子型聚羧酸盐分散剂、纳米铁酸锌、通用型超细硅酸铝、二氧化硅、卵磷脂和剩余的水，分散至细度为10微米以下，搅拌均匀，得分散液，备用；
4）分别取各色颜料，溶解于二氯甲烷中，然后加入皂荚糖和黄原胶，混合均匀，得色料，备用；
5）用高压喷射器将步骤4）各种颜色的色料分别喷洒为细雾状，同时将步骤3）制备的分散液采用旋流式喷射器，喷洒为细雾状，上述两种细雾状的微滴在降落过程中均匀混合，分散液包裹在色料微滴表面，形成稳定的颗粒，颗粒聚集后，得多彩涂料。
步骤4）中，所述的颜料为两种或两种以上不溶于水的有机或无机颜料，无机颜料优选金属、金属氧化物、金属氢氧化物、硫酸盐或磷酸盐等；有机颜料优选偶氮颜料、酞菁颜料或蒽醌等。
本发明制备得到的多彩涂料涂层与水接触角为155o~165o。
本发明多彩涂料，以环氧树脂、甲基丙烯酸、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、壳聚糖等为主要原料，通过树脂预乳化、自交联，并使树脂与氮磷阻燃结构有效结合，混合助剂后制备得到的。各色料微滴分散均匀，界限分明，搅拌时不混溶，稳定性好，不渗色，不扩散，储存期可达18个月，且长期储存无结块。涂层色彩鲜亮花纹立体感强，强度高。本发明的多彩涂料制备简单，原料易得，施工方便，耐火显著提高，与水接触角大，防水效果好，水珠很容易沿着表面流下，疏水寿命长，强度高，适用于常见金属（铝、铜、钢等）、建筑材料、玻璃等的表面处理等领域，具有常见的工业生活材料领域的普适性。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明作进一步的描述，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。本领域的技术人员应理解，对本发明内容所作的等同替换，或相应的改进，仍属于本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种多彩涂料，原料重量配比如下：
环氧树脂80份，
甲基丙烯酸80份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯80份，
壳聚糖80份，
己二酸二甲酯8.5份，
尿素25份，
三磷酸酯28份，
颜料3份（钛白1份、氧化铁黄1份、铁红1份），
皂荚糖胶11份，
二氯甲烷16份，
黄原胶18份，
过硫酸铵5.0份，
过硫酸钾2.8份，
阴离子型聚羧酸盐分散剂5.5份，
纳米铁酸锌7.0份，
通用型超细硅酸铝38.6份，
二氧化硅2.8份，
卵磷脂9.2份，
水 120份。
所述的通用型超细硅酸铝为3000目。
制备方法，步骤包括：
1）分别将环氧树脂、甲基丙烯酸与20份水混合，然后在室温搅拌下，逐滴滴加乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，滴加时间为35min，继续搅拌1h，得环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，备用；
2）将己二酸二甲酯、三磷酸酯、尿素、过硫酸铵、过硫酸钾混合均匀，0.1mol/L盐酸调PH5-6，升温至115-120℃搅拌保温2h，降温至80-82℃，用1.5h滴加环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，然后于80-82℃搅拌1.5h，滴加0.1mol/L的氨水调PH7.5-9，再加入壳聚糖搅拌1h；
3）向步骤2）溶液中加入阴离子型聚羧酸盐分散剂、纳米铁酸锌、通用型超细硅酸铝、二氧化硅、卵磷脂和剩余的水，分散至细度为10微米以下，搅拌均匀，得分散液，备用；
4）分别取钛白、氧化铁黄、铁红，二氯甲烷、皂荚糖、黄原胶分为三份，将各颜料分别溶解于二氯甲烷中，然后加入皂荚糖和黄原胶，混合均匀，得色料，备用；
5）用高压喷射器将步骤4）各种颜色的色料分别喷洒为细雾状，同时将步骤3）制备的分散液采用旋流式喷射器，喷洒为细雾状，上述两种细雾状的微滴在降落过程中均匀混合，分散液包裹在色料微滴表面，形成稳定的颗粒，颗粒聚集后，得多彩涂料。
将实施例1制备得到的多彩涂料应用于铝片上，涂层色彩鲜亮花纹立体感强。取4μL水轻轻滴在涂层表面上，然后用接触角测定仪进行接触角的测量。涂层与水接触角为157o，水滴以接近球形存在于基体表面上，易在重力作用下滚下，达到防水效果。涂层厚度8mm时，耐火时间5h。涂层浸泡水中60天无变化，浸泡碱液中 40天无变化；储存18个月，产品无结块，不混溶。
实施例2：
一种多彩涂料，原料重量配比如下：
环氧树脂80份，
甲基丙烯酸80份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯80份，
壳聚糖80份，
己二酸二甲酯7份，
尿素20份，
三磷酸酯20份，
颜料4份（钛白1份、氧化铁黄1份、铁红1份、罗丹明6G1份），
皂荚糖胶10份，
二氯甲烷14份，
黄原胶15份，
过硫酸铵4.0份，
过硫酸钾2.0份，
阴离子型聚羧酸盐分散剂4.2份，
纳米铁酸锌6.0份，
通用型超细硅酸铝37.8份，
二氧化硅2.5份，
卵磷脂8.9份，
水 120份；
所述的通用型超细硅酸铝为3000目。
制备方法，步骤同实施例1。
将实施例2制备得到的多彩涂料应用于陶瓷片上，涂层色彩鲜亮花纹立体感强。取4μL水轻轻滴在涂层表面上，然后用接触角测定仪进行接触角的测量。涂层与水接触角为155o，水滴以接近球形存在于基体表面上，易在重力作用下滚下，达到防水效果。涂层厚度8mm时，耐火时间4.5h。涂层浸泡水中60天无变化，浸泡碱液中 40天无变化；储存18个月，产品无结块，不混溶。
实施例3：
一种多彩涂料，原料重量配比如下：
环氧树脂80份，
甲基丙烯酸80份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯80份，
壳聚糖80份，
己二酸二甲酯10份，
尿素30份，
三磷酸酯30份，
颜料4份（钛白1份、氧化铁黄1份、铁红1份、蓝色基BB1份），
皂荚糖胶12份，
二氯甲烷18份，
黄原胶20份，
过硫酸铵6.0份，
过硫酸钾3.5份，
阴离子型聚羧酸盐分散剂6.5份，
纳米铁酸锌8.0份，
通用型超细硅酸铝39份，
二氧化硅3.0份，
卵磷脂10份，
水 120份；
所述的通用型超细硅酸铝为3000目。
制备方法，步骤同实施例1。
将实施例3制备得到的多彩涂料应用于玻璃片上，涂层色彩鲜亮花纹立体感强。取4μL水轻轻滴在涂层表面上，然后用接触角测定仪进行接触角的测量。涂层与水接触角为165o，水滴以接近球形存在于基体表面上，易在重力作用下滚下，达到防水效果。涂层厚度8mm时，耐火时间4.8h。涂层浸泡水中60天无变化，浸泡碱液中 40天无变化；储存18个月，产品无结块，不混溶。
对比例1：市售普通多彩涂料
应用于铝片上，取4μL水轻轻滴在涂层表面上，然后用接触角测定仪进行接触角的测量。涂层与水接触角为小于90 o，水滴易附着于基体表面上，无防水效果。涂层厚度8mm时，耐火时间0.8h。涂层浸泡碱液中16天无变化；储存18个月后，产品有结块，颜料混溶。
对比例2：
一种多彩涂料，原料重量配比如下：
环氧树脂80份，
甲基丙烯酸80份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯80份，
壳聚糖80份，
己二酸二甲酯8.5份，
颜料3份（钛白1份、氧化铁黄1份、铁红1份），
皂荚糖胶11份，
二氯甲烷16份，
黄原胶18份，
过硫酸铵5.0份，
过硫酸钾2.8份，
阴离子型聚羧酸盐分散剂5.5份，
纳米铁酸锌7.0份，
通用型超细硅酸铝38.6份，
二氧化硅2.8份，
卵磷脂9.2份，
水 120份。
所述的通用型超细硅酸铝为3000目。
制备方法，步骤包括：
1）分别将环氧树脂、甲基丙烯酸与20份水混合，然后在室温搅拌下，逐滴滴加乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，滴加时间为35min，继续搅拌1h，得环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，备用；
2）将己二酸二甲酯、过硫酸铵、过硫酸钾混合均匀，0.1mol/L盐酸调PH5-6，升温至115-120℃搅拌保温2h，降温至80-82℃，用1.5h滴加环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，然后于80-82℃搅拌1.5h，滴加0.1mol/L的氨水调PH7.5-9，再加入壳聚糖搅拌1h；
3）向步骤2）溶液中加入阴离子型聚羧酸盐分散剂、纳米铁酸锌、通用型超细硅酸铝、二氧化硅、卵磷脂和剩余的水，分散至细度为10微米以下，搅拌均匀，得分散液，备用；
4）分别取钛白、氧化铁黄、铁红，二氯甲烷、皂荚糖、黄原胶分为三份，将各颜料分别溶解于二氯甲烷中，然后加入皂荚糖和黄原胶，混合均匀，得色料，备用；
5）用高压喷射器将步骤4）各种颜色的色料分别喷洒为细雾状，同时将步骤3）制备的分散液采用旋流式喷射器，喷洒为细雾状，上述两种细雾状的微滴在降落过程中均匀混合，分散液包裹在色料微滴表面，形成稳定的颗粒，颗粒聚集后，得多彩涂料。
将对比例2制备得到的多彩涂料应用于铝片上，涂层色彩鲜亮花纹立体感强。取4μL水轻轻滴在涂层表面上，然后用接触角测定仪进行接触角的测量。涂层与水接触角为150o，水滴以接近球形存在于基体表面上，易在重力作用下滚下，达到防水效果。涂层厚度8mm时，耐火时间1.0h。涂层浸泡水中60天无变化，浸泡碱液中 40天无变化；储存18个月，产品无结块，不混溶。
对比例3：
同实施例1，步骤5）用高压喷射器将步骤4）各种颜色的色料与步骤3）制备的分散液均匀混合，得多彩涂料。
对比例3制备得到的多彩涂料，各色料微滴分散不均匀，搅拌时混溶，稳定性差。应用于铝片上，涂层有混色。取4μL水轻轻滴在涂层表面上，然后用接触角测定仪进行接触角的测量。涂层与水接触角为155o，水滴以接近球形存在于基体表面上，易在重力作用下滚下，达到防水效果。涂层厚度8mm时，耐火时间5h。涂层浸泡水中60天无变化，浸泡碱液中40天无变化；储存18个月后，产品有结块，颜料混溶。

Claims (5)

1.一种多彩涂料，其特征在于，原料重量配比如下：
环氧树脂80份，
甲基丙烯酸80份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯80份，
壳聚糖80份，
己二酸二甲酯7-10份，
尿素20-30份，
三磷酸酯20-30份，
颜料1-10份，
皂荚糖胶10-12份，
二氯甲烷14-18份，
黄原胶15-20份，
过硫酸铵4.0-6.0份，
过硫酸钾2.0-3.5份，
阴离子型聚羧酸盐分散剂4.2-6.5份，
纳米铁酸锌6.0-8.0份，
通用型超细硅酸铝37.8-39份，
二氧化硅2.5-3.0份，
卵磷脂8.9-10份，
水 120份；
所述的通用型超细硅酸铝为3000目。
2.根据权利要求1所述的多彩涂料，其特征在于：涂层与水接触角为155o-165o。
3.一种权利要求1所述的多彩涂料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
1）分别将环氧树脂、甲基丙烯酸与20份水混合，然后在室温搅拌下，逐滴滴加乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，滴加时间为30-40min，继续搅拌1-1.5h，得环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，备用；
2）将己二酸二甲酯、三磷酸酯、尿素、过硫酸铵、过硫酸钾混合均匀，0.1mol/L盐酸调PH5-6，升温至115-120℃搅拌保温2h，降温至80-82℃，用1-2h滴加环氧树脂-甲基丙烯酸-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯溶液，然后于80-82℃搅拌1.5-2h，滴加0.1mol/L的氨水调PH7.5-9，再加入壳聚糖搅拌1h；
3）向步骤2）溶液中加入阴离子型聚羧酸盐分散剂、纳米铁酸锌、通用型超细硅酸铝、二氧化硅、卵磷脂和剩余的水，分散至细度为10微米以下，搅拌均匀，得分散液，备用；
4）分别取各色颜料，溶解于二氯甲烷中，然后加入皂荚糖和黄原胶，混合均匀，得色料，备用；
5）用高压喷射器将步骤4）各种颜色的色料分别喷洒为细雾状，同时将步骤3）制备的分散液采用旋流式喷射器，喷洒为细雾状，上述两种细雾状的微滴在降落过程中均匀混合，分散液包裹在色料微滴表面，形成稳定的颗粒，颗粒聚集后，得多彩涂料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤4）中，所述的颜料包括不溶于水的有机和无机颜料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：无机颜料为金属、金属氧化物、金属氢氧化物、硫酸盐或磷酸盐；有机颜料为偶氮颜料、酞菁颜料或蒽醌。
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