CN107022270A - 一种氟硅改性仿石漆的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氟硅改性仿石漆的制备方法，主要由氟硅改性丙烯酸乳液、钛白粉、水、润湿剂、分散剂、重钙、高岭土、砂石粉等原料通过基础漆的制备、分散相的制备、彩色粒子的制备和氟硅改性仿石漆的制备四个步骤制得。本发明制得的仿石漆喷漆后涂层具备优异的耐水性和耐老化性，硬度高、质感强、立体效果好。本发明的氟硅改性仿石漆储存稳定性好，施工流程简单，喷涂一次成型，手感逼真、仿真度高；用量少，每平米1Kg左右，节省了大量人力、物力，提高施工效率、缩短工期。
Description
技术领域
本发明涉及涂料及涂料生产工艺技术领域，具体为一种氟硅改性仿石漆的制备方法。
背景技术
大理石与天然石材是一些高档建筑常用的装饰层，外观精美，给人以高雅、庄重之美感，对建筑物提供保护的同时提高了建筑物档次。然而大理石与天然石材存在造价较高、施工工艺复杂、自重太大、易脱落等缺陷，很难大面积推广使用，尤其是自重太大，根本不适合在外保温层面上应用。
在此背景下，很多研究者研发了仿石漆推向市场，仿石漆是一种装饰效果酷似天然石材的墙体涂料，包括水性真石漆、水性质感漆、岩片漆、人造岩片漆、水包油多彩涂料，水包水多彩涂料等，这些仿石漆远观效果都很好，近看则有些失真；其中水包水多彩涂料模仿理石效果最好，模仿天然石材还存在一些不足，于是有些技术人员在施工工艺上做了一些调整，先喷一遍质感漆，再喷一遍水包水多彩涂料，这样提高与天然石材的仿真度，近看逼真度、手感都与天然石材接近，但是增加了物料成本、施工成本，延长了施工时间。
众所周知含氟含硅的聚合物有很多优异的特殊性能，特别是其耐水、耐老化、耐酸碱等等能大幅提高室外涂料的使用寿命，但由于其昂贵的价格，使其在涂料的应用中受到一定的限制，因此大部分厂家喜欢用纯丙乳液、苯丙乳液来做仿石漆，个别好一些的厂家应用硅丙乳液，氟碳乳液用的很少，这样以来，仿石漆的使用寿命受到很大的影响。
中国专利文件CN104004419A(申请号：201410057947.6)公开了一种氟碳仿石漆料、多彩漆面及其制备方法。氟碳仿石漆料按质量百分比其原料组分含有：水10.0％-12.0％、羟乙基纤维素0.1％-0.15％、消泡剂0.2％-0.4％、湿润剂0.1％-0.15％、分散剂0.3％-0.5％、钛白粉0-5％、防腐剂0.1％-0.2％、成膜助剂0.4％-0.8％、丙二醇1.5％-2.0％、弹性氟碳乳液12.0％-20.0％、增稠剂0.2％-0.5％、涂料填料55％-70.75％和色浆0％-10.0％，各组分质量百分比之和为100％。制备过程包括如下步骤：(1)将所述的羟乙基纤维素在水中溶解后与所述的pH调节剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、丙二醇和成膜助剂，混合均匀；(2)与所述的防腐剂、弹性氟碳乳液和增稠剂，搅拌混合均匀；(3)再与所述的颜料填料，搅拌混合均匀。尽管该产品的耐候性很好，比较适合于真石漆、岩片漆和质感漆，但是，不适合多种彩色粒子的混合，其颜色单调、模仿天然石材的能力较差，近观、手感等逼真度较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种环保型的氟硅改性仿石漆的制备方法，以解决目前仿石漆远观效果都很好，近看则有些失真的问题。本发明生产工艺简单，储存稳定性很好，彩点稳定，施工流程简单，喷涂一次成型，用量少，手感逼真、仿真度高，耐候性好。
本发明主要分为四个步骤：(1)基础漆的制备；(2)分散相的制备；(3)彩色粒子的制备；(4)氟硅改性仿石漆的制备。
本发明的技术方案如下：
一种氟硅改性仿石漆的制备方法，包括步骤如下：
(1)基础漆的制备：
所述的基础漆原料质量百分比如下：
10-20％水、0.2-1％疏水改性铵盐分散剂、0.1-0.3％润湿剂、0.1-0.2％多功能助剂、0.1-0.5消泡剂、40-50％氟硅改性丙烯酸乳液、0-20％钛白粉、1-10％高岭土、5-20％重钙(重质碳酸钙)、2-5％成膜助剂、0.1-0.3％防腐剂、0.1-2％防霉剂、0.1-0.5％流平剂、0.2-0.6％疏水改性碱增稠增稠剂；
在搅拌条件下依次加入水、疏水改性铵盐分散剂、润湿剂、多功能助剂、消泡剂、钛白粉、高岭土和重钙，分散或者砂磨至细度≦40μm后，加入氟硅改性丙烯酸乳液、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂搅拌均匀，最后用疏水改性碱增稠增稠剂调整粘度到80-110KU，即得基础漆；
(2)分散相的制备：
a.根据所选石材的粒子颜色，向基础漆中分别加入水性色浆，搅拌均匀，得到各种颜色的漆，备用；
b.将调好的各种颜色的漆分别与分散相乳液按照1：8-14的质量比混合，搅拌均匀；
c.将b步骤得到的各种颜色的组分分别与砂石粉按照1-2：1的质量比混合，得到各种颜色的分散相；
(3)彩色粒子的制备：
向各种颜色的分散相中分别加入分散相质量20％-40％的连续相乳液，造粒得到不同大小的彩色粒子；
(4)氟硅改性仿石漆的制备：
根据石材上各种颜色的粒子数量百分比，将步骤(3)得到的各种彩色粒子加到一起混合均匀，即得到氟硅改性仿石漆。
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的疏水改性铵盐分散剂为CA2500、SN-5027或D-26，济南锐克化工技术有限公司；
优选的，所述的润湿剂为BD-109、EF-106或W-0112，济南锐克化工技术有限公司；
优选的，所述的多功能助剂为AMP-95或MA-95，济南锐克化工技术有限公司；
优选的，所述的消泡剂为DF-460、830或NXZ，济南锐克化工技术有限公司；
优选的，所述的成膜助剂为Texanol酯醇、醇酯十二或PPH，青岛埃迪特化学科技有限公司；
优选的，所述的防腐剂为A-26、MB-11或LXZ，济南润安科技有限公司；
优选的，所述的防霉剂为MB-16、R-342或DFX，青岛健泰化工有限公司；
优选的，所述的流平剂为RM-2020、5200或U-920，济南锐克化工技术有限公司；
优选的，所述的疏水改性碱增稠增稠剂为H-350、5005或WT-115，济南润安科技有限公司；
优选的，所述的氟硅改性丙烯酸乳液是F-6400，威海新元化工有限公司；是一种利用有机氟、硅改性的丙烯酸乳液，充分利用有机氟、有机硅的特性、提高了乳胶膜的耐水性、耐老化性。
根据本发明，优选的，步骤(2)b中所述的分散相乳液为FS-971，济南润安科技有限公司。
根据本发明，优选的，步骤(2)c中砂石粉的粒径为60-150目。
根据本发明，优选的，步骤(3)中所述的连续相乳液为LX-811，济南润安科技有限公司。
本发明未详尽说明的，均按本领域现有技术操作。
本发明的有益效果：
1、本发明生产工艺简单化，不像保护胶类那么繁琐，操作简单，减少了人力成本。
2、本发明的氟硅改性仿石漆稳定性较好，常温储存一年以上，彩色粒子稳定、不散。
3、本发明施工简单，喷涂一次成型，用量少，每平米1Kg左右，节省了大量人力、物力，提高施工效率、缩短工期。
4、本发明氟硅改性仿石漆喷涂后，涂层具有质感、凹凸不平，硬度高，手感逼真，近观逼真。
5、本发明引入氟硅组分，大幅度提高仿石漆的耐水性、耐候性等。
6、本发明使用的氟硅乳液为氟硅改性丙烯酸乳液，价格适中，不像氟碳类那么昂贵，总体成本控制合适。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的氟硅改性仿石漆喷涂到喷板的照片。
图2为本发明实施例2制得的氟硅改性仿石漆喷涂到喷板的照片。
图3为本发明实施例3制得的氟硅改性仿石漆喷涂到喷板的照片。
图4为本发明实施例4制得的氟硅改性仿石漆喷涂到喷板的照片。
图5为本发明对比例1的仿石漆喷涂到喷板的照片。
图6为本发明对比例2的仿石漆喷涂到喷板的照片。
图7为本发明对比例3的仿石漆喷涂到喷板的照片。
图8为本发明对比例4的仿石漆喷涂到喷板的照片。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例所用原料如无特殊说明均为常规市购产品。其中，CA-2500济南锐克化工技术有限公司有售，EF-106济南锐克化工技术有限公司有售，AMP-95济南锐克化工技术有限公司有售，DF-460济南锐克化工技术有限公司有售，Texanol酯醇青岛埃迪特化学科技有限公司有售，A-26济南润安科技有限公司有售，MB-16青岛健泰化工有限公司有售，RM-2020济南锐克化工技术有限公司有售，增稠剂5005济南润安科技有限公司有售，氟硅改性丙烯酸乳液F-6400威海新元化工有限公司有售，分散相乳液FS-971济南润安科技有限公司有售，连续相乳液LX-811济南润安科技有限公司有售。
实施例1
一种氟硅改性仿石漆的制备方法，包括步骤如下：
(1)基础漆的制备：基础漆组分质量百分比为：将水分为两部分，分别为9.2％和3.5％，疏水铵盐分散剂0.8％，润湿剂0.15％，丙二醇1.2％，多功能助剂0.1％，消泡剂0.3％，金红石型钛白粉16.5％，高岭土4％，重钙16％，氟硅改性丙烯酸乳液45％，成膜助剂2％，防腐剂0.15％，防霉剂0.4％，流平剂0.4％，疏水改性碱增稠增稠剂0.3％；
所述的疏水改性铵盐分散剂为CA-2500，所述的润湿剂为EF-106，所述的多功能助剂为AMP-95，所述的消泡剂为DF-460，所述的成膜助剂为Texanol酯醇，所述的防腐剂为A-26，所述的防霉剂为MB-16，所述的流平剂为RM-2020，所述的疏水改性碱增稠增稠剂为5005，所述的氟硅改性丙烯酸乳液为F-6400。
把9.2％的水加入分散罐，在搅动的状态下依次加入分散剂、润湿剂、丙二醇，AMP-95、0.2％消泡剂，搅匀后加入钛白粉、高岭土、重钙，然后高速分散或者砂磨至细度≦40um后，加入氟硅改性丙烯酸乳液、成膜助剂、余下的0.1％消泡剂、防腐剂、防霉剂、流平剂搅拌均匀，最后把增稠剂用余下的3.5％水稀释后加入，搅拌均匀，得基础漆；
(2)分散相的制备：
a.根据所选石材上的各种彩点颜色进行调色：
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆1公斤、氧化铁黄色浆2公斤、炭黑色浆0.05公斤，搅拌均匀得到浅红色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆0.002公斤、氧化铁黄色浆0.1公斤、铁黑色浆0.02公斤，搅拌均匀得到浅灰色漆；
取50公斤基础漆，碳黑色浆1.5公斤，搅拌均匀得到黑色漆；
b.将调好的浅红色漆与分散相乳液按照1：12的质量比搅拌均匀。所述的分散相乳液为FS-971。
将部分基础漆(白色漆)与分散相乳液按照1：11的质量比搅拌均匀。
将调好的灰色漆与分散相乳液按照1：9的质量比搅拌均匀。
将调好的黑色漆与分散相乳液按照1：10的质量比搅拌均匀。
c.将步骤b制得的各颜色的组分分别与砂石粉(120目)按照2：1的质量比例再次混匀；
(3)彩色粒子的制备：
剪切法造粒：分别将步骤(2)的分散相产物单独加到分散釜中，加入分散相质量的20％～40％的连续相乳液，根据彩粒的大小调节剪切速度与时间，做出大小合适的粒子；所述的连续相乳液为LX-811；
或者，造粒机造粒：根据彩粒的大小，选择造粒机中造粒网的孔径，然后分别将步骤(2)的分散相产物单独加到分散釜中，再加入分散相质量的20％～40％的连续相乳液，进行造粒，造出不同大小、不同颜色的合适粒子。造粒机的优点是不同批次的彩色粒子重现性好。
(4)氟硅改性仿石漆的制备：计算石材上的各种颜色比例，按照浅红色粒子30％、白色粒子40％、灰色粒子25％、黑色粒子5％混合均匀，即得氟硅改性仿石漆。
将本实施例制得的氟硅改性仿石漆进行喷涂到喷板上，结果如图1所示。该样板表面凹凸不平，手感很硬，近看仿天然石材效果逼真，将真石漆与水包水的优点两者结合到一起，耐老化性、耐水性好。
实施例2
如实施例1所述，不同的是：步骤(2)中
a.根据所选石材上的各种彩点颜色进行调色：
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆1公斤、氧化铁黄色浆2公斤、炭黑色浆0.05公斤，搅拌均匀得到浅红色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆0.4公斤、氧化铁黄色浆1公斤、炭黑色浆1公斤，搅拌均匀得到灰色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁黄色浆0.2公斤、铁黑色浆0.3公斤，搅拌均匀得到黄色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆0.01公斤、氧化铁黄色浆0.3公斤、铁黑色浆0.06公斤，搅拌均匀得到棕色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆0.002公斤、氧化铁黄色浆0.1公斤、铁黑色浆0.02公斤，搅拌均匀得到浅灰色漆；
取50公斤基础漆，碳黑色浆1.5公斤，搅拌均匀得到黑色漆；
b.将调好的浅红色漆与分散相乳液按照1：12的质量比搅拌均匀。
将调好的棕色漆与分散相乳液按照1：14的质量比搅拌均匀。
将调好的灰色漆与分散相乳液按照1：9的质量比搅拌均匀。
将调好的黄色漆与分散相乳液按照1：8的质量比搅拌均匀。
将调好的浅黄色漆与分散相乳液按照1：10的质量比搅拌均匀。
将调好的黑色漆与分散相乳液按照1：10的质量比搅拌均匀。
c.将步骤b制得的各颜色的组分分别与砂石粉(120目)按照2：1的质量比例再次混匀；
(3)彩色粒子的制备：
用造粒机造粒：根据彩粒的大小，选择造粒机中造粒网的孔径，然后分别将步骤(2)的分散相产物单独加到分散釜中，再加入分散相质量的20％～40％的连续相乳液，进行造粒，造出不同大小、不同颜色的合适粒子。造粒机的优点是不同批次的彩色粒子重现性好。
(4)氟硅改性仿石漆的制备：计算石材上的各种颜色比例，按照浅红色粒子39％、棕色粒子15％、灰色粒子38％、黄色粒子6％份、黑色粒子3％混合均匀，即得氟硅改性仿石漆。
将本实施例制得的氟硅改性仿石漆进行喷涂到喷板上，结果如图2所示，表面凹凸不平，手感很硬，效果逼真，将真石漆与水包水的优点两者结合到一起。
实施例3
如实施例1所述，不同的是：步骤(2)中
a.根据所选石材上的各种彩点颜色进行调色：
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆2公斤、氧化铁黄色浆10公斤、炭黑色浆2公斤，搅拌均匀得到棕色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆0.4公斤、炭黑色浆0.5公斤，搅拌均匀得到灰色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆0.2公斤、炭黑色浆0.2公斤，搅拌均匀得到浅灰色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁黄色浆10公斤、炭黑色浆0.2公斤、氧化铁红1公斤，搅拌均匀得到深黄色漆
取100公斤基础漆，加入氧化铁黄色浆0.2公斤，搅拌均匀得到浅黄色漆；
取45公斤基础漆，加入碳黑色浆0.5公斤，搅拌均匀得到黑色漆；
b.将调好的浅灰色漆与分散相乳液按照1：9的质量比搅拌均匀。
将调好的棕色漆与分散相乳液按照1：12的质量比搅拌均匀。
将调好的灰色漆与分散相乳液按照1：9的质量比搅拌均匀。
将调好的深黄色漆与分散相乳液按照1：8的质量比搅拌均匀。
将调好的浅黄色漆与分散相乳液按照1：10的质量比搅拌均匀。
将调好的黑色漆与分散相乳液按照1：10的质量比搅拌均匀。
c.将步骤b制得的各颜色的组分分别与砂石粉(120目)按照2：1的质量比例再次混匀；
(3)彩色粒子的制备：
用造粒机造粒：根据彩粒的大小，选择造粒机中造粒网的孔径，然后分别将步骤(2)的分散相产物单独加到分散釜中，再加入分散相质量的20％～40％的连续相乳液，进行造粒，造出不同大小、不同颜色的合适粒子。造粒机的优点是不同批次的彩色粒子重现性好。
(4)氟硅改性仿石漆的制备：计算石材上的各种颜色比例，按照浅灰色粒子27％、棕色粒子3％、灰色粒子2％、深黄色粒子3％份、浅黄色粒子63％，黑色粒子2％，混合均匀，即得氟硅改性仿石漆。
将本实施例制得的氟硅改性仿石漆进行喷涂到喷板上，结果如图3所示，表面凹凸不平、立体质感强、手感硬、效果逼真。
实施例4
如实施例1所述，不同的是：步骤(2)中
a.根据所选石材上的各种彩点颜色进行调色：
取100公斤基础漆，加入氧化铁黄色浆0.1公斤、铁黑色浆0.15公斤，搅拌均匀得到浅黄色漆；
取100公斤基础漆，加入氧化铁红色浆0.5公斤、氧化铁黄色浆5公斤、炭黑色浆1.5公斤，搅拌均匀得到棕灰色漆；
取50公斤基础漆，碳黑色浆1公斤，搅拌均匀得到黑色漆；
b.将部分基础漆与分散相乳液按照1：12的质量比搅拌均匀。
将调好的棕色漆与分散相乳液按照1：10的质量比搅拌均匀。
将调好的浅黄色漆与分散相乳液按照1：9的质量比搅拌均匀。
将调好的黑色漆与分散相乳液按照1：10的质量比搅拌均匀。
c.将步骤b制得的各颜色的组分分别与砂石粉(120目)按照2：1的质量比例再次混匀；
(3)彩色粒子的制备：
用造粒机造粒：根据彩粒的大小，选择造粒机中造粒网的孔径，然后分别将步骤(2)的分散相产物单独加到分散釜中，再加入分散相质量的20％～40％的连续相乳液，进行造粒，造出不同大小、不同颜色的合适粒子。
(4)氟硅改性仿石漆的制备：计算石材上的各种颜色比例，按照浅白色粒子42％、棕色粒子31％、黄色粒子25％份、黑色粒子2％混合均匀，即得氟硅改性仿石漆。
将本实施例制得的氟硅改性仿石漆进行喷涂到喷板上，结果如图4所示，表面凹凸不平，手感很硬，效果逼真。
对比例1
选用水包水多彩涂料进行喷漆，如图5所示。由图5可知，远观逼真，近看太假，漆膜平整无立体质感，手感较软。
对比例2
选用岩片漆进行喷漆，如图6所示。由图6可知，远观尚可，近看很假，全是沙粒与岩片，并且岩片不平整，部分岩片竖立、严重影响外观效果。
对比例3
选用真石漆进行喷漆，如图7所示。由图7可知，由不同大小、不同色彩的沙粒组成，硬度很好，但仿石效果太差。
对比例4
选用质感漆进行喷漆，如图8所示。由图8可知，由色浆与沙粒调和而成，硬度可以，色彩单一，仿石效果太差。
试验例
将实施例1制得的氟硅改性仿石漆喷漆后进行性能测试，结果如表1所示。
表1
| 项目 | 技术指标 |
| 稳定性25℃ | 6个月粒子稳定，不增稠、不渗色 |
| 高温稳定性50℃ | 15天粒子稳定，不增稠、不渗色 |
| 耐人工老化性 | 1000h不起泡、无剥落、无裂纹 |
| 耐水性 | 96h无异常 |
由表1可知，本发明的氟硅改性仿石漆耐老化、耐高温性、耐老化性以及耐水性能优良。
Claims (10)
1.一种氟硅改性仿石漆的制备方法，包括步骤如下：
(1)基础漆的制备：
所述的基础漆原料质量百分比如下：
10-20％水、0.2-1％疏水改性铵盐分散剂、0.1-0.3％润湿剂、0.1-0.2％多功能助剂、0.1-0.5消泡剂、40-50％氟硅改性丙烯酸乳液、0-20％钛白粉、1-10％高岭土、5-20％重钙(重质碳酸钙)、2-5％成膜助剂、0.1-0.3％防腐剂、0.1-2％防霉剂、0.1-0.5％流平剂、0.2-0.6％疏水改性碱增稠增稠剂；
在搅拌条件下依次加入水、疏水改性铵盐分散剂、润湿剂、多功能助剂、消泡剂、钛白粉、高岭土和重钙，分散或者砂磨至细度≦40μm后，加入氟硅改性丙烯酸乳液、成膜助剂、防腐剂、防霉剂、流平剂搅拌均匀，最后用疏水改性碱增稠增稠剂调整粘度到80-110KU，即得基础漆；
(2)分散相的制备：
a.根据所选石材的粒子颜色，向基础漆中分别加入水性色浆，搅拌均匀，得到各种颜色的漆，备用；
b.将调好的各种颜色的漆分别与分散相乳液按照1：8-14的质量比混合，搅拌均匀；
c.将b步骤得到的各种颜色的组分分别与砂石粉按照1-2：1的质量比混合，得到各种颜色的分散相；
(3)彩色粒子的制备：
向各种颜色的分散相中分别加入分散相质量20％-40％的连续相乳液，造粒得到不同大小的彩色粒子；
(4)氟硅改性仿石漆的制备：
根据石材上各种颜色的粒子数量百分比，将步骤(3)得到的各种彩色粒子加到一起混合均匀，即得到氟硅改性仿石漆。
2.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的疏水改性铵盐分散剂为CA2500、SN-5027或D-26。
3.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的润湿剂为BD-109、EF-106或W-0112。
4.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的多功能助剂为AMP-95或MA-95。
5.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的消泡剂为DF-460、830或NXZ；
所述的成膜助剂为Texanol酯醇、醇酯十二或PPH；
所述的防腐剂为A-26、MB-11或LXZ；
所述的防霉剂为MB-16、R-342或DFX；
所述的流平剂为RM-2020、5200或U-920。
6.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的疏水改性碱增稠增稠剂为H-350、5005或WT-115。
7.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的氟硅改性丙烯酸乳液是F-6400。
8.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(2)b中所述的分散相乳液为FS-971。
9.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(2)c中砂石粉的粒径为60-150目。
10.根据权利要求1所述的氟硅改性仿石漆的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的连续相乳液为LX-811。
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