CN107129187B - 陶瓷彩砂真石漆及其制备方法 - Google Patents

陶瓷彩砂真石漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种陶瓷彩砂真石漆及其制备方法，涉及涂料技术领域，该真石漆的原料包括68％～80％陶瓷彩砂；12％～19％丙烯酸酯共聚乳液；5％～10％水；0.07％～0.15％杀菌剂；0.2％～0.3％触变防沉剂；1.1％～2％防冻剂；0.2％～0.35％增稠剂；0.07％～0.15％水性多功能助剂；0.6％～1％成膜助剂，该真石漆附着力强，耐水、耐碱、耐候性好，保色性高，成本低廉。制备该真石漆时，按照上述配比，依次加入水、杀菌剂、触变防沉剂、防冻剂、增稠剂，低速搅拌，再加入水性多功能助剂，高速搅拌，加入丙烯酸酯共聚乳液，中速搅拌，再加入成膜助剂搅拌，最后加入陶瓷彩砂，中低速搅拌，该方法简单，易于推广。

Description

陶瓷彩砂真石漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，且特别涉及一种陶瓷彩砂真石漆及其制备方法。
背景技术
彩砂真石漆是以不同粒径的彩砂为主要材料，以合成树脂或合成树脂乳液为主要粘结剂，并辅以多种助剂配制而成的涂料。彩砂真石漆的施工方式主要有：喷涂、刮涂、滚涂，在现代工艺要求下又以喷涂为主。彩砂真石漆具有花岗岩、大理石、天然岩石等石材的装饰效果，并具有自然的色彩，逼真的质感，坚硬似石的饰面，适用于住宅、酒店、学校、办公楼、娱乐场所等内、外墙艺术装饰。目前彩砂真石漆的质量标准按照执行标准JG/T 24-2000(合成树脂乳液砂壁状建筑涂料)执行，一般具有以下特点：
1、颜色配搭可选性多、色彩丰富；
2、施工宽容性强、良好的效果可塑性、施工性良好、手法多样；
3、水透气、防霉抗碱、耐化学品性能优异；
4、优异的附着力、耐候性、抗开裂、抗粉化、保色性能优异；
5、环保节能、自重轻、安全；
6、仿饰效果、造型、搭配材料种类多样。
随着行业市场日新月异的变化，以及建筑装饰材料的革新，从而对彩砂真石漆提出了更高的要求。彩砂是彩砂真石漆不可替代的主要原料，彩砂使得彩砂真石漆这种涂料具备仿石效果、质感以及色彩，但是彩砂真石漆的生产受限于彩砂的颜色配搭。彩砂分天然彩砂和人造彩砂。天然彩砂是由各种天然彩色岩石经破碎、筛分等工序加工而成的，特点是颜色自然柔和，易加工，但天然彩砂存在生产批次色差难以控制、颜色种类匮乏、通常色彩暗、淡、无光，着色效果差，硬度一般较小，货源稀缺等缺陷。人工彩砂是由白色或浅色岩石经破碎、筛分、分级、抛光等工序加工而成的圆滑小石子，所选石子较为坚硬，可根据颜色需要进行加工，其特点是颜色均匀，色彩明快、丰富、艳丽，性能稳定。传统人工彩砂常用的制备方法有：有机染料染色砂，但有机色料不耐雨水冲洗；或者粘接剂固化彩砂，其质量很大程度上取决于粘接剂的质量，优质的粘接剂成本较高，而采用一般的粘接剂制造的彩砂色泽牢固不好，在太阳光照射下就能褪色。
由于目前的彩砂多存在容易脱色或者成本高的缺陷，由这种彩砂制成的彩砂真石漆同样存在容易脱色或者成本高的缺陷，因此，需要一种耐水、耐碱、耐候性好，附着力强的高保色性、成本低廉的彩砂真石漆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷彩砂真石漆，其附着力强，耐水、耐碱、耐候性好，保色性高，成本低廉。
本发明的另一目的在于提供一种陶瓷彩砂真石漆的制备方法，该方法简单，易于推广。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种陶瓷彩砂真石漆，按质量百分数计，其主要由以下原料制得：
其中，陶瓷彩砂是将石英砂或粘土与染色剂通过1000～1500℃的高温陶瓷化所得。
进一步地，在本发明较佳实施例中，丙烯酸酯共聚乳液选自于由苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液组成的组合中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳实施例中，杀菌剂选自于由1，2-苯丙异噻唑-3-酮、甲基异噻唑啉酮、2-咪唑烷酮组成的组合中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳实施例中，触变防沉剂为改性膨润土。
进一步地，在本发明较佳实施例中，防冻剂选自于由1，2-丙二醇、乙醇、乙二醇组成的组合中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳实施例中，增稠剂选自于由纤维素、碱溶胀型丙烯酸乳液类增稠剂、缔合型聚氨酯增稠剂组成的组合中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳实施例中，水性多功能助剂选自于由2-氨基-2-甲基-1-丙醇、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺组成的组合中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳实施例中，成膜助剂选自于由2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯、Texanol酯醇、LusolvanFBH、Coasol、DBE-IB、DPNB、Dowanolpph组成的组合中的至少一种。
一种制造上述的陶瓷彩砂真石漆的制备方法，其包括以下步骤：
将水、杀菌剂、触变防沉剂、防冻剂、增稠剂依次加入反应釜中，在300～500转/分钟的转速下搅拌均匀；
将水性多功能助剂加入上述反应釜中，在1200～1500转/分钟的转速下搅拌5～15分钟；
将丙烯酸酯共聚乳液加入上述反应釜中，在800～1200转/分钟的转速下搅拌至均匀后，再加入成膜助剂以相同的速度搅拌5～15分钟；
将陶瓷彩砂加入上述反应釜中，在500～800转/分钟的转速下搅拌均匀。
进一步地，在本发明较佳实施例中，陶瓷彩砂按照以下制备方法制得：
将石英砂或粘土，以及由色料、粘结剂和助溶剂组成的染色剂搅拌均匀，置于1000～1500℃的回转窑中烧结10～30分钟，冷却即得，其中，粘结剂选用磷酸二氢铝，助溶剂选用无水硼酸，石英砂或粘土、色料、粘结剂和助溶剂的质量比为1000:10～20:7～10:0.5～3。
本发明实施例的陶瓷彩砂真石漆及其制备方法的有益效果是：本发明实施例陶瓷彩砂真石漆的原料按质量百分数计包括：68％～80％陶瓷彩砂；12％～19％丙烯酸酯共聚乳液；5％～10％水；0.07％～0.15％杀菌剂；0.2％～0.3％触变防沉剂；1.1％～2％防冻剂；0.2％～0.35％增稠剂；0.07％～0.15％水性多功能助剂；以及0.6％～1％成膜助剂，该陶瓷彩砂真石漆，其附着力强，耐水、耐碱、耐候性好，保色性高，成本低廉。制备陶瓷彩砂真石漆时，按照上述配比，将水、杀菌剂、触变防沉剂、防冻剂、增稠剂依次加入反应釜中，低速搅拌均匀，再加入水性多功能助剂，高速搅拌，然后加入丙烯酸酯共聚乳液，中速搅拌至均匀后，再加入成膜助剂搅拌，最后加入陶瓷彩砂，中低速搅拌均匀，该方法简单，易于推广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的陶瓷彩砂真石漆及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供一种陶瓷彩砂真石漆，按质量百分数计，其主要由以下原料制得，原料包括：
68％～80％陶瓷彩砂；12％～19％丙烯酸酯共聚乳液；5％～10％水；0.07％～0.15％杀菌剂；0.2％～0.3％触变防沉剂；1.1％～2％防冻剂；0.2％～0.35％增稠剂；0.07％～0.15％水性多功能助剂；以及0.6％～1％成膜助剂。
其中，陶瓷彩砂是将石英砂或粘土与染色剂通过1000～1500℃的高温陶瓷化所得，陶瓷彩砂还可以直接选用宏桥矿产系列陶瓷彩砂。
丙烯酸酯共聚乳液选自于由苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液组成的组合中的至少一种，丙烯酸酯共聚乳液还可以直接选用巴斯夫ACRONAL 7015。
杀菌剂选自于由1，2-苯丙异噻唑-3-酮、甲基异噻唑啉酮、2-咪唑烷酮组成的组合中的至少一种，杀菌剂还可以直接选用罗门哈斯LXE。
触变防沉剂为改性膨润土，触变防沉剂还可以选用肖巢AC-603。
防冻剂选自于由1，2-丙二醇、乙醇、乙二醇组成的组合中的至少一种，防冻剂还可以直接选用罗地亚FT-100。
增稠剂选自于由纤维素、碱溶胀型丙烯酸乳液类增稠剂、缔合型聚氨酯增稠剂组成的组合中的至少一种，增稠剂还可以直接选用亚跨龙HBR250。
水性多功能助剂选自于由2-氨基-2-甲基-1-丙醇、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺组成的组合中的至少一种，水性多功能助剂还可以直接选用陶氏AMP-95。
成膜助剂选自于由2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯、Texanol酯醇、LusolvanFBH、Coasol、DBE-IB、DPNB、Dowanolpph组成的组合中的至少一种，成膜助剂还可以直接选用伊斯曼OE300。Texanol酯醇主要为2，2，4-三甲基戊二醇单异丁酸酯，Coasol是己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯和丁二酸二异丁酯的混合物，DBE是二价酸酯混合物，Dowanolpph主要是指二丙二醇丁醚。
本发明实施例的陶瓷彩砂真石漆选用的陶瓷彩砂是石英砂或粘土加上无机或有机色料等染色剂，通过人工高温陶瓷化，因染色后的石英砂或粘土表面被釉化，因此得到的陶瓷彩砂的保色性非常优秀，因陶瓷彩砂是采用石英砂或粘土为原材料，因此其硬度很高。这种陶瓷彩砂可以代替天然彩砂，避免生产过程中批次色差难以控制、颜色种类匮乏、着色效果差、硬度低等问题，还可提供天然彩砂无法获得的鲜明艳丽的色彩，如钴蓝、祖母绿、大红、亮粉等；相对于使用有机染砂和粘接剂固化彩砂形成的人工彩砂相比，这种陶瓷彩砂提供优秀的耐候性和保色性。
而且，本发明实施例以陶瓷彩砂作为骨料，以及采用合适的丙烯酸酯共聚乳液、杀菌剂、触变防沉剂、防冻剂、增稠剂、水性多功能助剂、成膜助剂，并优化它们的配比，使制得的陶瓷彩砂真石漆满足执行标准JG/T 24-2000(合成树脂乳液砂壁状建筑涂料)，具有彩砂真石漆的诸多优点，而且附着力强，耐水、耐碱、耐候性好，保色性高，成本低廉。
本发明实施例还提供一种陶瓷彩砂真石漆的制备方法，其包括以下步骤：
S1、按照上述配比，将水、杀菌剂、触变防沉剂、防冻剂、增稠剂依次加入反应釜中，在300～500转/分钟的转速下低速搅拌均匀。
其中的陶瓷彩砂可以按照以下制备方法制得：
将石英砂或粘土，以及由色料、粘结剂和助溶剂组成的染色剂搅拌均匀，置于1000～1500℃的回转窑中烧结10～30分钟，冷却即得，其中，粘结剂选用磷酸二氢铝，磷酸二氢铝是由磷酸、氢氧化铝和水按照质量比100:5～20:8～25于40～100℃搅拌反应2～10小时而成，助溶剂选用无水硼酸，石英砂或粘土、色料、粘结剂和助溶剂的质量比为1000:10～20:7～10:0.5～3。
S2、将水性多功能助剂加入上述反应釜中，在1200～1500转/分钟的转速下高速搅拌5～15分钟。
S3、将丙烯酸酯共聚乳液加入上述反应釜中，在800～1200转/分钟的转速下中速搅拌至均匀后，再加入成膜助剂以相同的速度搅拌5～15分钟。
S4、将陶瓷彩砂加入上述反应釜中，在500～800转/分钟的转速下中低速搅拌均匀。
本发明实施例的制备方法是以陶瓷彩砂作为骨料，采用合适的丙烯酸酯共聚乳液、杀菌剂、触变防沉剂、防冻剂、增稠剂、水性多功能助剂、成膜助剂，并优化它们的配比，而且该制备方法是采用特定的顺序依次添加上述原料，每个阶段采用不同的搅拌速度搅拌，该制备方法简单，易于推广，制得的陶瓷彩砂真石漆附着力强，耐水、耐碱、耐候性好，保色性高，成本低廉，明显优于普通彩砂真石漆。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
实施例1提供一种陶瓷彩砂真石漆，其配方为如下：
75kg陶瓷彩砂；15kg纯丙乳液(丙烯酸酯共聚乳液)；7kg去离子水；0.1kg甲基异噻唑啉酮(杀菌剂)；0.25kg改性膨润土(触变防沉剂)；1.5kg乙醇(防冻剂)；0.3kg碱溶胀型丙烯酸乳液类增稠剂(增稠剂)；0.1kg一乙醇胺(水性多功能助剂)；0.75kg Texanol酯醇(成膜助剂)。
其中的陶瓷彩砂是按照以下制备方法制得：
将石英砂，以及由色料、粘结剂和助溶剂组成的染色剂搅拌均匀，置于1200℃的回转窑中烧结25分钟，冷却即得，其中，粘结剂选用磷酸二氢铝，磷酸二氢铝是由磷酸、氢氧化铝和水按照质量比100:10:15于60℃搅拌反应8小时而成，助溶剂选用无水硼酸，石英砂、色料、粘结剂和助溶剂的质量比为1000:15:8:2。
该陶瓷彩砂真石漆采用上述配方中的原料按照以下制备方法制得：
S101、将7kg去离子水、0.1kg甲基异噻唑啉酮、0.25kg改性膨润土、1.5kg乙醇、0.3kg碱溶胀型丙烯酸乳液类增稠剂依次加入反应釜中，在350转/分钟的转速下低速搅拌均匀。
S102、将0.1kg一乙醇胺加入上述反应釜中，在1300转/分钟的转速下高速搅拌12分钟。
S103、将15kg纯丙乳液加入上述反应釜中，在900转/分钟的转速下中速搅拌至均匀后，再加入0.75kg Texanol酯醇以相同的速度搅拌12分钟。
S104、将75kg陶瓷彩砂加入上述反应釜中，在600转/分钟的转速下中低速搅拌均匀。
实施例2
实施例2提供一种陶瓷彩砂真石漆，其配方为如下：
75kg宏桥矿产系列陶瓷彩砂；15kg巴斯夫ACRONAL 7015(丙烯酸酯共聚乳液)；7kg去离子水；0.1kg罗门哈斯LXE(杀菌剂)；(触变防沉剂)；1.5kg罗地亚FT-100(防冻剂)；0.3kg亚跨龙HBR250(增稠剂)；0.1kg陶氏AMP-95(水性多功能助剂)；0.75kg伊斯曼OE300(成膜助剂)。
该陶瓷彩砂真石漆采用上述配方中的原料按照以下制备方法制得：
S201、按照上述配比，将7kg去离子水、0.1kg罗门哈斯LXE、0.25kg肖巢AC-603、1.5kg罗地亚FT-100、0.3kg亚跨龙HBR250依次加入反应釜中，在400转/分钟的转速下低速搅拌均匀。
S202、将0.1kg陶氏AMP-95加入上述反应釜中，在1300转/分钟的转速下高速搅拌10分钟。
S203、将15kg巴斯夫ACRONAL 7015加入上述反应釜中，在1000转/分钟的转速下中速搅拌至均匀后，再加入0.75kg伊斯曼OE300以相同的速度搅拌5～15分钟。
S204、将75kg宏桥矿产系列陶瓷彩砂加入上述反应釜中，在700转/分钟的转速下中低速搅拌均匀。
实施例3
实施例3提供一种陶瓷彩砂真石漆，其配方为如下：
80kg陶瓷彩砂；12kg苯丙乳液(丙烯酸酯共聚乳液)；5kg去离子水；0.1kg 1，2-苯丙异噻唑-3-酮(杀菌剂)；0.2kg肖巢AC-603(触变防沉剂)；1.6kg 1，2-丙二醇(防冻剂)；0.3kg纤维素(增稠剂)；0.1kg 2-氨基-2-甲基-1-丙醇(水性多功能助剂)；以及0.7kg 2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯(成膜助剂)。
其中的陶瓷彩砂可以按照以下制备方法制得：
将石英砂，以及由色料、粘结剂和助溶剂组成的染色剂搅拌均匀，置于1300℃的回转窑中烧结20分钟，冷却即得，其中，粘结剂选用磷酸二氢铝，磷酸二氢铝是由磷酸、氢氧化铝和水按照质量比100:15:20于70℃搅拌反应5小时而成，助溶剂选用无水硼酸，石英砂、色料、粘结剂和助溶剂的质量比为1000:15:8:1。
该陶瓷彩砂真石漆采用上述配方中的原料按照以下制备方法制得：
S301、将5kg去离子水、0.1kg 1，2-苯丙异噻唑-3-酮、0.2kg肖巢AC-603、1.6kg 1，2-丙二醇、0.3kg纤维素依次加入反应釜中，在450转/分钟的转速下低速搅拌均匀。
S302、将0.1kg 2-氨基-2-甲基-1-丙醇加入上述反应釜中，在1400转/分钟的转速下高速搅拌12分钟。
S303、将12kg苯丙乳液加入上述反应釜中，在1100转/分钟的转速下中速搅拌至均匀后，再加入0.7kg 2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯以相同的速度搅拌5～15分钟。
S304、将80kg陶瓷彩砂加入上述反应釜中，在700转/分钟的转速下中低速搅拌均匀。
实施例4
实施例4提供一种陶瓷彩砂真石漆，其配方为如下：
68kg陶瓷彩砂；18.1kg纯丙乳液和硅丙乳液的混合物(丙烯酸酯共聚乳液)；10kg去离子水；0.15kg甲基异噻唑啉酮和2-咪唑烷酮的混合物(杀菌剂)；0.3kg肖巢AC-603(触变防沉剂)；2kg乙醇和乙二醇的混合物(防冻剂)；0.35kg缔合型聚氨酯增稠剂(增稠剂)；0.1kg二乙醇胺和三乙醇胺的混合物(水性多功能助剂)；1kg LusolvanFBH、Coasol和DBE-IB的混合物(成膜助剂)。
其中的陶瓷彩砂可以按照以下制备方法制得：
将粘土，以及由色料、粘结剂和助溶剂组成的染色剂搅拌均匀，置于1500℃的回转窑中烧结12分钟，冷却即得，其中，粘结剂选用磷酸二氢铝，磷酸二氢铝是由磷酸、氢氧化铝和水按照质量比100:8:10于90℃搅拌反应5小时而成，助溶剂选用无水硼酸，粘土、色料、粘结剂和助溶剂的质量比为1000:15:9:2。
该陶瓷彩砂真石漆采用上述配方中的原料按照以下制备方法制得：
S401、将10kg去离子水、0.15kg甲基异噻唑啉酮和2-咪唑烷酮的混合物、0.3kg肖巢AC-603、2kg乙醇和乙二醇的混合物、0.35kg缔合型聚氨酯增稠剂依次加入反应釜中，在500转/分钟的转速下低速搅拌均匀。
S402、将0.1kg二乙醇胺和三乙醇胺的混合物加入上述反应釜中，在1500转/分钟的转速下高速搅拌5分钟。
S403、将18.1kg纯丙乳液和硅丙乳液的混合物加入上述反应釜中，在1200转/分钟的转速下中速搅拌至均匀后，再加入1kg LusolvanFBH、Coasol和DBE-IB的混合物以相同的速度搅拌5～15分钟。
S404、将68kg陶瓷彩砂加入上述反应釜中，在800转/分钟的转速下中低速搅拌均匀。
以下结合具体试验对实施例1～4中的陶瓷彩砂真石漆的性能进行检测，真石漆产品按照JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》进行性能测试，结果如下表所示：
综上所述，本发明实施例的陶瓷彩砂真石漆的附着力强，耐水、耐碱、耐候性好，保色性高，成本低廉；该陶瓷彩砂真石漆的制备方法的方法简单，易于推广。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种陶瓷彩砂真石漆，其特征在于，按质量百分数计，其主要由以下原料制得：
其中，所述陶瓷彩砂是将石英砂或粘土与染色剂通过1000～1500℃的高温陶瓷化所得；所述触变防沉剂为改性膨润土；所述水性多功能助剂选自于由2-氨基-2-甲基-1-丙醇、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺组成的组合中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的陶瓷彩砂真石漆，其特征在于，所述丙烯酸酯共聚乳液选自于由苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液组成的组合中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷彩砂真石漆，其特征在于，所述杀菌剂选自于由1，2-苯丙异噻唑-3-酮、甲基异噻唑啉酮、2-咪唑烷酮组成的组合中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的陶瓷彩砂真石漆，其特征在于，所述防冻剂选自于由1，2-丙二醇、乙醇、乙二醇组成的组合中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的陶瓷彩砂真石漆，其特征在于，所述增稠剂选自于由纤维素、碱溶胀型丙烯酸乳液类增稠剂、缔合型聚氨酯增稠剂组成的组合中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的陶瓷彩砂真石漆，其特征在于，所述成膜助剂选自于由2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯、Texanol酯醇、LusolvanFBH、Coasol、DBE-IB、DPNB、Dowanolpph组成的组合中的至少一种。
7.一种制造如权利要求1至6中任一项所述的陶瓷彩砂真石漆的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
将水、杀菌剂、触变防沉剂、防冻剂、增稠剂依次加入反应釜中，在300～500转/分钟的转速下搅拌均匀；
将水性多功能助剂加入上述反应釜中，在1200～1500转/分钟的转速下搅拌5～15分钟；
将丙烯酸酯共聚乳液加入上述反应釜中，在800～1200转/分钟的转速下搅拌至均匀后，再加入成膜助剂以相同的速度搅拌5～15分钟；
将陶瓷彩砂加入上述反应釜中，在500～800转/分钟的转速下搅拌均匀。
8.根据权利要求7所述的陶瓷彩砂真石漆的制备方法，其特征在于，所述陶瓷彩砂按照以下制备方法制得：
将石英砂或粘土，以及由色料、粘结剂和助溶剂组成的染色剂搅拌均匀，置于1000～1500℃的回转窑中烧结10～30分钟，冷却即得，其中，所述粘结剂选用磷酸二氢铝，所述助溶剂选用无水硼酸，所述石英砂或粘土、所述色料、所述粘结剂和所述助溶剂的质量比为1000:10～20:7～10:0.5～3。
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