CN106833157A - 一种花岗岩贝壳片水性涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种花岗岩贝壳片水性涂料及其制备方法，包括如下重量份的原料：水：80‑100份；增稠剂：1‑6份；膨润土：1‑6份；苯丙乳液：120‑180份；成膜助剂：7.5份；天然贝壳片：700‑750份。具有耐候性好的优点。

Description

一种花岗岩贝壳片水性涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料，特别涉及一种花岗岩贝壳片水性涂料及其制备方法。
背景技术
天然花岗岩由于具有多彩斑斓的外观，常被用作建筑装饰材料。但花岗岩自身质量较重，会增加墙体的自重，并且存在施工不便的问题。随着市场的发展，装饰涂料的多样化，环保节能的常态化，各大厂家对仿石材涂料的研究方兴未艾。仿石涂料饰面，既有天然石材的装饰效果，又有涂料的保护功能。颜色与质感的可创作性。仿石涂料可按用户的需要加工定制称心如意的石材效果。色彩质感美观、耐老化，抗渗防裂性能极大地优于其它涂料。由于石材的装饰效果收到广泛喜爱，仿石类涂料一直是涂料厂家研究的重点。
现在市面上普遍的仿石涂料有以下几种：A、真石漆，采用天然砂石和/或天然岩片作为骨料，具有仿真度高的优点，但是成本较高；B、仿花岗岩岩片漆，采用复合岩片作为骨料，很难解决颜色的透度和纵深感的问题；C、多彩(水包水)涂料，在乳液中添加彩色凝胶颗粒，解决了色粒形状和过渡，且颜色的透度和纵深感也有改善，但无法呈现石材的晶体光泽。凝胶颗粒的不耐水，生产批次的重现性及施工操作的难度是影响品质的重要因素。
授权公告号为CN103709875A，授权公告日为2016年03月02日的中国专利公开了一种岩片漆，包括A组分和B组分，其中A组分的组成和占岩片漆总质量的质量百分含量为：乳液：10～15％；成膜助剂：0.5～1.5％；消泡剂：0.1～0.25％；防腐防霉剂：0.2～0.8％；纤维素醚：0.15～0.2％；水10～15％；B组分的组成和占岩片漆总质量的质量百分含量为：骨料：65～70％；复合岩片3～10％。
复合岩片采由无机材料、高分子聚合物、非离子助剂、介面活性剂等组成，复合岩片中的高聚物容易在光照、雨淋等不断变化的气候条件下发生老化，从而影响涂料的外观、耐应力开裂等性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种花岗岩贝壳片水性涂料，具有耐候性好的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是，包括如下重量份的原料：水：80-100份；增稠剂：1-6份；膨润土：1-6份；苯丙乳液：120-180份；成膜助剂：5-10份；天然贝壳片：700-750份。
在科学家们已经研究过的上百种贝壳中，共发现了7种贝壳微结构，即：柱状珍珠母结构、片状珍珠母结构、簇叶结构、棱柱结构、交叉叠片结构、复杂交叉叠片结构和均匀分布结构。利用贝壳“交叉叠片结构”，通过仿生学原理，将“砖、泥”建筑学模式引入涂料领域，能够显著提高涂料的抗开裂性和防水性。并且天然贝壳片作为纯天然材料，具有优异的耐候性和耐水性。除此之外，与传统的天然砂石和或云母片相比，贝壳来源丰富，颜色多样，具有天然的鳞片光泽。将天然贝壳片加入涂料中，其仿真度好，纵深感强，能够解决复合岩片漆纵深感不好的问题。并且花岗岩贝壳片漆施工方便，能够采用喷涂、抹涂、刷涂等多种施工工艺。贝壳中含有甲壳素，因此其具有较好的防霉功能。
进一步优选为：增稠剂包括甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的至少一种。
以上均为纤维素醚类增稠剂，对于水性涂料来说，纤维素醚的疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。
进一步优选为：增稠剂为羟乙基纤维素和聚阴离子纤维素的复配。
羟乙基纤维素因其有很好的水溶性和保水性，和其他纤维素相比对涂膜性能影响较小，所以大量的使用在乳胶漆体系。但羟乙基纤维素容易受微生物降解。聚阴离子纤维素的细菌耐受性好，采用聚阴离子纤维素部分取代羟乙基纤维素，能够在保持其增稠效果的同时提高涂料的防霉防菌性能。
进一步优选为：还包括杀菌剂：0.2-2份。
进一步优选为：杀菌剂为几丁质合成酶抑制剂。
几丁质是真菌细胞壁不可缺少的物质并发挥其其重要的作用，几丁质合成酶是合成几丁质的关键物质，采用几丁质合成酶抑制剂抑制几丁质合成酶的合成，从而阻止真菌在涂料上的繁殖。
进一步优选为：成膜助剂为十二碳酸酯。
进一步优选为：包含如下重量份的原料：水：100份；增稠剂：2份；膨润土：1.5份；苯丙乳液：140份；几丁质合成酶抑制剂：1份；十二碳酸酯：7.5份；天然贝壳片：740份。
进一步优选为：天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm。
进一步优选为：天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
扇贝壳是世界上唯一的一种强碱性(pH＝14)却没有腐蚀性的产品。它对细菌不是直接杀死，而是将其细胞核分解。同时，扇贝粉富含甲壳素，其双螺旋体的生物构造不适宜细菌生长。因此，扇贝粉对大肠杆菌、沙门氏菌、黄色葡萄糖菌具有极强的抗菌和杀菌作用。因此，其防霉抑菌功能十分显著。
本发明的第二目的是提供一种花岗岩贝壳片水性涂料的制备方法，本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：
一种花岗岩贝壳片水性涂料的制备方法，包括如下步骤：S1：在干净漆釜中投入水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；S2：依次投入增稠剂和膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；S3：调节pH至7.0-9.0，加入杀菌剂和成膜助剂，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入苯丙乳液，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中按配方量投入天然贝壳片，混合均匀后停机，灌装。
综上所述，本发明具有以下有益效果：1、利用贝壳“交叉叠片结构”，通过仿生学原理，将“砖、泥”建筑学模式引入涂料领域，能够显著提高涂料的抗开裂性；2、天然贝壳片作为纯天然材料，具有优异的耐候性和耐水性；3、与传统的天然砂石和或云母片相比，贝壳来源丰富，颜色多样，具有天然的鳞片光泽；通过实验结果可知，将天然贝壳片加入涂料中，其仿真度好，纵深感强，能够解决复合岩片漆纵深感不好的问题；4、贝壳中含有甲壳素，其双螺旋体的生物构造不适宜细菌生长，具有较好的防霉功能；由实验可知，扇贝壳具有优异的抑菌效果。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。
实施例1：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入100份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入2份羟乙基纤维素和1.5份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；
S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入7.5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入140份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入天然贝壳片740份，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例2：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入100份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入2份羟乙基纤维素和1.5份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；
S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入1份几丁质合成酶抑制剂和7.5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入140份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入天然贝壳片740份，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例3：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入100份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入2份羧甲基纤维素和1.5份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；
S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入1份几丁质合成酶抑制剂和7.5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入140份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入天然贝壳片740份，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例4：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入100份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入2份乙基纤维素和1.5份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入1份几丁质合成酶抑制剂和7.5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入140份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入天然贝壳片740份，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例5：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入100份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入2份聚阴离子纤维素和1.5份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；
S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入1份几丁质合成酶抑制剂和7.5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入140份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入天然贝壳片740份，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例6：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入100份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入1份羟乙基纤维素、1份聚阴离子纤维素和1.5份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入1份几丁质合成酶抑制剂和7.5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入740份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入天然贝壳片740份，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例7：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入80份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入2份羟乙基纤维素、2份聚阴离子纤维素和4份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入0.2份几丁质合成酶抑制剂和5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入120份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入700份天然贝壳片，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例8：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入80份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入3份羟乙基纤维素、3份聚阴离子纤维素和1份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入2份几丁质合成酶抑制剂和10份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入180份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入750份天然贝壳片，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例9：一种花岗岩贝壳片水性涂料，按照如下工艺制备得到：
S1：在干净漆釜中投入90份水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；
S2：依次投入1份羟乙基纤维素、5份聚阴离子纤维素和6份膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟；S3：加入氨水调节pH至7.0-9.0，加入1份几丁质合成酶抑制剂和5份十二碳酸酯，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟；S4：将转速降至300-600rpm，投入180份苯丙乳液(巴德富实业有限公司，992T)，搅拌10分钟；S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中投入700份天然贝壳片，天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm，混合均匀后停机，灌装。天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
实施例10：一种花岗岩贝壳片水性涂料，与实施例2的区别在于，采用普通混合天然贝壳片代替扇贝壳片。
对比例1：一种复合岩片水性涂料，与实施例2的区别在于，用市售的复合岩片代替天然贝壳片。
对比例2：市售的仿花岗岩岩片漆。
涂料的防霉抗菌性能测试(范艳静.聚氨酯材料的表面功能化改性及抗菌性能研究[D].上海师范大学,2015.)：
(1)培养液基的制备：称取33g琼脂，放入烧瓶内，加入1000mL的去离子水进行充分溶解，打开灭菌锅，蒸汽灭菌2h；
(2)菌液的准备：用移液枪移取10μL的菌种，移至牛肉汤中，放入恒温恒湿箱中。37℃下静置24h，然后离心三次，每次15min，用PBS溶液洗涤。洗涤之后，用移液枪一个数量级的继续依次稀释，稀释十次为止，配制一定浓度的测试液；
(3)抗菌测试：向培养皿内倾入约20mL灭过菌的琼脂培养基，冷却凝固，紫外杀菌。后取0.3mL制备好的浓度为105CFU/mL金黄色葡萄球菌菌液，打入平板内，在培养基表面，用灭过菌的棉签均匀涂抹，待用。用镊子夹取无菌半径1cm的滤纸片并轻轻浸入到不同浓度的花岗岩贝壳片水性涂料中，浸泡一定时间后，取出平铺在均匀涂抹菌液的培养基上，均匀放置7片滤纸片，每组样品做3次，以便降低误差出现频率。培养皿置于37℃恒温培养箱中，继续培养24h，查看滤纸片附近有无抑菌圈的形成及抑菌圈的大小。用卡尺测量每个抑菌圈直径，作为表明抑菌效果的实验参照。用游标卡尺进行测量，多次测量取平均值。测试结果如表1所示。
涂料的外观及性能测试：耐人工气候老化性：按照GB/T 1865-1997进行测试；耐碱性：按照GB/T 9265-1988进行测试。
测试结果如表1所示。
表1涂料的性能测试结果
由涂料的耐人工气候老化性测试和耐碱性测试结果可知，本发明的涂料具有很好的耐候性和耐碱性，与对比例1和对比例2的结果对比可知，天然贝壳片在提高涂料的耐候性、耐开裂性能上均具有关键性的作用。由涂料的防霉抗菌性能测试结果可知，天然贝壳片在提高涂料的防霉抑菌性上具有关键性的作用，并且扇贝壳的抑菌效果较佳。

Claims (10)

1.一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是，包括如下重量份的原料：水：80-100份；增稠剂：1-6份；膨润土：1-6份；苯丙乳液：120-180份；成膜助剂：5-10份；天然贝壳片：700-750份。
2.根据权利要求1所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：所述增稠剂包括甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：所述增稠剂为羟乙基纤维素和聚阴离子纤维素的复配。
4.根据权利要求3所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：还包括杀菌剂：0.2-2份。
5.根据权利要求4所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：所述杀菌剂为几丁质合成酶抑制剂。
6.根据权利要求5所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：所述成膜助剂为十二碳酸酯。
7.根据权利要求6所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：包含如下重量份的原料：水：100份；增稠剂：2份；膨润土：1.5份；苯丙乳液：140份；几丁质合成酶抑制剂：1份；十二碳酸酯：7.5份；天然贝壳片：740份。
8.根据权利要求1所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：所述天然贝壳片的厚度为0.1-1mm，尺寸为1-10mm。
9.根据权利要求8所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料，其特征是：所述天然贝壳片由扇贝壳制备而成。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的一种花岗岩贝壳片水性涂料的制备方法，其特征是，包括如下步骤： S1：在干净漆釜中投入水，启动分散机在500-800rpm转速下搅拌；S2：依次投入增稠剂和膨润土，在500-800rpm转速下分散3-5分钟； S3：调节pH至7.0-9.0，加入杀菌剂和成膜助剂，在1500-2000rpm转速下分散15-20分钟； S4：将转速降至300-600rpm，投入苯丙乳液，搅拌10分钟； S5：控制转速为300-600rpm，在步骤S4中制备好的混合溶液中按配方量投入天然贝壳片，混合均匀后停机，灌装。
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