CN107129735A - 一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料及其制备方法，该涂料包括基础漆和连续相，基础漆主要包括疏水改性羟乙基纤维素醚、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇、丙二醇、硅丙乳液、硅烷/硅氧烷乳液、热反射高分子聚合物、保护胶体溶液、空心玻璃微珠、石英砂和水，连续相主要包括硅丙乳液、丙二醇、硅烷/硅氧烷乳液、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇和膨润土，其中的保护胶体溶液由合成片状硅酸盐、防腐剂和去离子水组成，保护胶体溶液与色漆制成水包砂彩粒再与连续相组分制成成品漆。本发明耐候、防水、性价比高，隔热保温且具有高仿真性，节省了施工工序。

Description

一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料及其制备方法，属于建筑涂料技术领域。
【背景技术】
由于天然花岗石材在建筑中应用量极大，而天然石材料开采和应用会导致资源浪费和枯竭，增加雾霾天气和气候变暖等社会公共问题，故而促使涂料行业加速研发水性多彩涂料来代替花岗岩石材，但是漆膜遇水泛白问题一直困扰着多彩涂料研发者。
【发明内容】
本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料，本发明多彩涂料为水包砂型涂料，对仿花岗岩石材荔枝面(火烧面)效果具有极高的仿真度，而且具有防水、隔热保温功能，是一种新型、节能、环保的装饰材料。
本发明的另一目的是提供一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料，其特征在于包括以下质量百分比组分：
A组分：基础漆
以上各组分之和为100％，
B组分：连续相
B组分中各组分之和为100％。
本发明中的保护胶体溶液由以下质量份组份组成：
合成片状硅酸盐 5～10％
防腐剂 0.1～0.3％
去离子水 余量。
本发明中，疏水改性羟乙基纤维素醚(HER100M)，主要起增稠作用，调色重现性好，长期贮存中不受温度影响且自身抗降解；2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)是一种中和剂，主要是起到调节pH值的作用；消泡剂使用英国布莱克本化学的CF246、CF328复配，消除生产和成品使用过程中产生的气泡。
本发明中的成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(Texanol)，用于降低乳液聚合物的最低成膜温度，软化乳胶粒子使其在较低温度下可以帮助成膜，同时还有消泡和润湿功能。
丙二醇作为抗冻剂，本发明中的水在低温时容易结冰，在冰晶形成时会膨胀而带来压力迫使多彩粒子靠拢，使其凝聚而导致粒子被破坏，加入适量的丙二醇后可以大大改善耐冻融性。
本发明的硅烷/硅氧烷乳液作为防水剂，其在成膜后能够使涂膜快速形成荷叶憎水效果，是多彩涂料具有防水性能的最关键原材料。
本发明保护胶体溶液中，合成片状硅酸盐(BYK-S482)，它一定浓度的水溶液可以在彩粒表面进行包裹和渗透后形成表面疏水的彩粒，同时又具有润滑性同电荷相斥从而避免彩粒的粘连，在贮存期限中阻止彩粒的二次聚合，使多彩涂料具有优良的彩粒稳定性，作为多彩涂料最关键的原材料之一。
本发明的硅丙乳液(RS-3799)也是多彩涂料的主要成膜物质，其制成的漆膜耐水白化极好，粘结强度高，耐候性优异；膨润土(YH-EW-2)主要是起到增稠，防止彩粒在贮存过程中出现沉降和防止施工过程中出现流挂现象。
本发明中的热反射高分子聚合物(SolarproofTMSP105c，台湾澄达国际出品)，是一种能反射热能的高分子聚合物，对可见光波长(380～780nm)与红外线波长(780～2500nm)有优异的反射能力，并能有效阻挡紫外线的穿透，其反射率最高可达90％以上(依据JISK5602测试)，其中可见光反射率最高达到98.8％以上。
本发明中的空心玻璃微珠(7040S)是一种中空的球状粉体，粒径在10～20μm之间,比重小、导热系数低，在此涂料中有防污、防腐蚀、防紫外线、防黄变以及抗刮效果，最重要是具有非常好的隔热保温效果。
本发明中的水可以是去离子水也或以是自来水。
本发明石英砂用量很大，使得彩点充分含砂，喷涂后彩点有砂的质感效果，提高仿花岗岩涂膜的仿真度，石英砂的粒径大小会影响涂膜的仿真度。
一种上述防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a、制备保护胶体溶液：
将水加入分散机中，慢速搅拌状态下加入合成片状硅酸盐和防腐剂，高速分散至完全溶解；
b、制备A组分：
将水加入分散机中，慢速搅拌状态下投入疏水改性羟乙基纤维素醚，慢速搅拌至分散均匀，再依次投入2-氨基-2-甲基-1-丙醇、干膜防霉剂、消泡剂、成膜助剂、丙二醇、硅丙乳液、硅烷/硅氧烷乳液、防腐剂、热反射高分子聚合物，快速搅拌至分散均匀，缓慢加入保护胶体溶液，快速搅拌至分散均匀，最后投入空心玻璃微珠和80目～120目石英砂，慢速搅拌至分散均匀，成基础漆；
c、制备B组分：
预混合均匀膨润土与成膜剂，将硅丙乳液加入分散机中，慢速搅拌状态下依次加入其他原料和膨润土、成膜剂的预混合物，高速分散均匀，备用；
d、A组分调色：
将A组分用水性色浆进行调色，色浆总重量不超过A组分重量的5％，制得色漆；
e、水包砂多彩涂料的造粒：
将保护胶体溶液与色漆按比例通过机械分散造粒或筛网造粒，制得水包砂彩粒；
f、配制成品漆
将彩粒与制好的B组分按比例混合，低速搅拌均匀后即得水包砂成品漆。
本发明造粒和制备成品漆步骤时，色漆、保护胶体溶液和B组分质量百分比用量满足100％，色漆55～65％，保护胶体溶液15～25％，B组分15～25％。
本发明制备方法中，所述各步骤中的慢速为400～500转/分钟，所述步骤a中的高速为1500～2000转/分钟，所述步骤b中的快速为1000～1200转/分钟，所述步骤c中的高速为1200～1500转/分钟，步骤f中的低速为100～300转/分钟。
本发明制备的A组分和B组分的pH值均为8～9，由2-氨基-2-甲基-1-丙醇进行调控，所述A组分和B组分的粘度均为120～130KU/25℃，由增稠剂进行调整，增稠剂优选疏水性碱溶胀缔合型增稠剂，更优选地，可以用陶氏化学TT-935或阿克苏诺贝尔公司的L-344等。
本发明制备中，A组分调色用的水性色浆优选为无机色浆，调色过程中根据所调颜色的深浅和彩点的通透性可以调节白色色浆即钛白浆的含量来控制彩色色浆的用量，要求色浆总量不能超过5％，否则会对A组份的粘度下降过大，如果粘度过低，造粒时会有渗色的可能性。
本发明通过机械分散进行水包水多彩涂料造粒时，先将保护胶体溶液以200～600转/分钟转速分散，然后于以200～600转/分钟转速搅拌下依次加入调好色的A组分，搅拌5～10min均匀形成稳定的彩粒分散体。
本发明制得的成品漆粘度为60～70ku/25℃，可以用陶氏化学TT-935进行调整，pH值8～9，可以用AMP-95进行调整。
本发明中，A组分(基础漆)中没有添加钛白粉、高岭土等颜填料，从而不用添加任何对漆膜水性有负面影响的润湿剂、分散剂等表面活性剂，漆的展色性主要靠选择展色性好的乳液和提高其添加量来体现，调色中需要的钛白粉颜料是以白色水性色浆来添加，这样可以使涂膜的耐水性得到大大的提高。
本发明中，加入适量的热反射高分子聚合物(商品名：SolanProofTMSP105C)和空心玻璃微珠，使得涂层具有反射太阳光的效果，又能阻隔或降低热能的传导，在隔热保温方面具有双重作用，大大提高了隔热保温效果。
本发明A组分和B组分中均添加有适量的防水剂硅烷/硅氧烷乳液，施工干燥后彩点和成品漆都形成具有荷叶憎水效果的涂膜，这种涂膜不仅能保护墙体免遭外界水分的渗透，还不牺牲呼吸透气性，水分可以以水蒸气的形式双向穿越，防止水分在涂层下聚集，使涂膜防水、耐水性有质的提高。
水、紫外线和热能在涂料涂膜耐候、老化方面都起到了致关重要的破坏作用，而本发明中加入了适量的防水剂硅烷/硅氧烷乳液，热反射高分子聚合物，空心玻璃微珠，涂膜具有既疏水又反射热能，并有效阻挡紫外线的穿透，使涂膜的耐候性得到质的提高，延长了使用寿命。
本发明应用时，在涂有有色底漆的表面上涂本发明水包砂多彩漆，再涂罩光面漆即可。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、水性环保：独特的包裹技术使其完全水性化、环保无毒、替代日益稀少的天然花岗石材，符合国家的节能环保进步要求。
2、高耐候性：硅丙乳液体系，耐洗刷、防霉耐候、自洁性好、使用寿命可达15年以上；
3、防水性：出色的水珠荷叶效果、防水又透气；
4、施工快：使用专业喷枪、一次成型、施工期短；
5、性价比高：与天然花岗岩相比，造价只是其的30％～40％左右；
6、轻质材料：涂膜平方重量比天然花岗岩石、真石漆都轻，大大的给墙体减负，符合发展方向；
7、高仿真性：涂层凹凸有致，调色千万种，花纹可大可小，色彩可以相互叠加，可以模仿天然，巧夺天工，胜过天然。
8、隔热保温、节能环保：热反射高分子聚合物以反射太阳光为主，空心玻璃微珠以阻隔。降低热能的传导为主，二合一相互补弱，增强隔热保温效果，双种隔热保温材料、双种体系优异隔热保温的效果。
9、现有多彩涂料仿大理石荔枝面的效果时，一般都需要四道施工工序，分别是1、底漆，2、有色喷砂中涂漆，3、涂多彩漆，4、罩光面漆。而本发明彩点中含有砂，漆膜干燥后即可达到大理石荔枝面的砂质感效果，产品施工只需要三道工序即可。分别是1、有色底漆，2、水包砂多彩漆，3、罩光面漆。省了喷砂中涂漆的施工工序，从而节省了一道人工和材料的费用。
【具体实施方式】
一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料，包括以下质量百分比组分：
A组分：基础漆
以上各组分之和为100％，
B组分：连续相
B组分中各组分之和为100％。
其中保护胶体溶液由以下质量份组份组成：
合成片状硅酸盐 5～10％
防腐剂 0.1～0.3％
去离子水 余量。
下面结合具体实施例对本发明作进一步介绍，表1为保护胶体溶液的各组分质量百分比，表2为A组分各原料的百分比用量，表2-1为A组分基础漆调色配比，表3为B组分各原料的质量百分比：
表1：保护胶体溶液(各组分百分比之和为100％)
保护胶体溶液制备方法如下：
将水加入分散机中，400～500转/分钟搅拌状态下加入合成片状硅酸盐和防腐剂，1500～2000转/分钟分散25～35min至2料完全溶解，备用。
表2：A组分(各组分百分比之和为100％)
表2-1：A组分调色
实施例1-5的A组分制备方法如下：
将水加入分散机中，慢速400～500转/分钟搅拌状态下投入疏水改性羟乙基纤维素醚，慢速搅拌10～15min至分散均匀，再依次投入A1，A3-A10料，快速1000～1200转/分钟搅拌3～5min至分散均匀，缓慢加入保护胶体溶液，快速搅拌3～5min至分散均匀，最后投入空心玻璃微珠和石英砂，慢速搅拌3～5min至分散均匀，成基础漆，备用；
A组分调色步骤如下：
将A组分用水性色浆进行调色，先加彩色色浆于基础漆中混合均匀，必有时用白色色浆调色，制得色漆。
表3：B组分(各组分百分比之和为100％)
实施例1-5的B组分制备步骤如下：
预混合均匀膨润土与成膜剂，将硅丙乳液加入分散机中，慢速400～500转/分钟搅拌状态下依次加入其他原料和膨润土、成膜剂的预混合物，高速1200～1500转/分钟分散10～15min均匀，备用。
色漆与保护胶体溶液、B组分的质量百分比如表4所示，造粒时的保护胶体溶液与配制A组分的保护胶体溶液组成相同。
表4：
实施例1-5的造粒步骤如下：
将保护胶体溶液与色漆按比例通过机械分散造粒或筛网造粒，制得水包砂彩粒；
配制成品涂料：
将水包砂彩粒与制好的B组分按表4中的比例混合，低速100～300转/分钟搅拌均匀后即可。
配制成品漆时可以采用框式搅拌设备低速搅拌，减少对彩粒的二次剪切，保证批次稳定性。搅拌过程中，采用AMP-95控制pH值在8～9之间，采用陶氏化学TT-935调整涂料粘度在60-70ku/25℃之间。
实施例1-5水包水多彩涂料的性能测试，采用HG/T4343-2012《水性多彩建筑涂料》进行测试，各主要技术性能均优于国家化工行业标准，结果汇总如表5所示。
表5：
本发明实施例中添加有适量的硅烷/硅氧烷乳液(BS1000)使涂膜具有非常突出的疏水性防水性能，现有仿花岗岩涂料无此性能；本发明实施例中添加有适量的热反射高分子聚合物(SP105C)空心玻璃微珠(7040S),使涂膜具有反射太阳光的效果，又能阻隔或降低热能的传导，大大提高了隔热保温效果，现有仿花岗岩涂料也无此性能，本发明具有了以上两种性能后，使得“耐水性”和“耐人工气候变化”比现有仿花岗岩涂料提高了很多。
将保护胶体溶液的1号，2号，4号，5号做平行实验，均符合检测标准。并且，保护胶体溶液添加量越大，对彩粒的包裹就越致密，彩粒的韧性也就越好。本发明仿花岗岩斑纹多彩涂料的水包砂彩点含有砂，仿花岗岩的荔枝面效果更逼真，且少一道施工工序。
本发明防水仿花岗岩斑纹多彩涂料具有突出的性能和特性，不但可以应用于各种外墙面，如水泥砂浆面、混凝土面、水泥纤维板、各种保温层表面，而且还可以渗入多个装饰领域。如室内墙面、异型材、铝板、木材、工艺制品、金属制品等多个领域，是一种全新的装饰涂料，具有与天然花岗岩相当的装饰效果，可替代天然花岗岩，具有价格适中，节能环保，维护简单，性能优越等居多优点，必然会在装饰装修领域发挥越来越多的作用，也会在国家提倡的“节约能源、保护资源”上作出实质性的贡献。

Claims (10)

1.一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料，其特征在于包括以下质量百分比组分：
A组分：基础漆
以上各组分之和为100％，
B组分：连续相
B组分中各组分之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料，其特征在于所述的保护胶体溶液由以下质量份组份组成：
合成片状硅酸盐 5～10％
防腐剂 0.1～0.3％
水 余量。
3.根据权利要求1所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料，其特征在于所述的成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
4.一种权利要求2所述防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料，其特征在于包括以下步骤：
a、制备保护胶体溶液：
将水加入分散机中，慢速搅拌状态下加入合成片状硅酸盐和防腐剂，高速分散至完全溶解；
b、制备A组分：
将水加入分散机中，慢速搅拌状态下投入疏水改性羟乙基纤维素醚，慢速搅拌至分散均匀，再依次投入2-氨基-2-甲基-1-丙醇、干膜防霉剂、消泡剂、成膜助剂、丙二醇、硅丙乳液、硅烷/硅氧烷乳液、防腐剂、热反射高分子聚合物，快速搅拌至分散均匀，缓慢加入保护胶体溶液，快速搅拌至分散均匀，最后投入空心玻璃微珠和80目～120目石英砂，慢速搅拌至分散均匀，成基础漆；
c、制备B组分：
预混合均匀膨润土与成膜剂，将硅丙乳液加入分散机中，慢速搅拌状态下依次加入其他原料和膨润土、成膜剂的预混合物，高速分散均匀，备用；
d、A组分调色：
将A组分用水性色浆进行调色，色浆总重量不超过A组分重量的5％，制得色漆；
e、水包砂多彩涂料的造粒：
将保护胶体溶液与色漆按比例通过机械分散造粒或筛网造粒，制得水包砂彩粒；
f、成品漆
将彩粒与制好的B组分按比例混合，低速搅拌均匀后即得水包砂成品漆。
5.根据权利要求4所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法，其特征在于造粒和制备成品漆步骤时，色漆、保护胶体溶液和B组分质量百分比用量满足100％，色漆55～65％，保护胶体溶液15～25％，B组分15～25％。
6.根据权利要求4所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法，其特征在于所述各步骤中的慢速为400～500转/分钟，所述步骤a中的高速为1500～2000转/分钟，所述步骤b中的快速为1000～1200转/分钟，所述步骤c中的高速为1200～1500转/分钟，步骤f中的低速为100～300转/分钟。
7.根据权利要求4所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法，其特征在于所述A组分和B组分的pH值均为8～9，由2-氨基-2-甲基-1-丙醇进行调控，所述A组分和B组分的粘度均为120～130KU/25℃，由增稠剂进行调整。
8.根据权利要求4所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法，其特征在于所述A组分调色用的水性色浆为无机色浆。
9.根据权利要求4所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法，其特征在于通过机械分散进行水包水多彩涂料造粒时，先将保护胶体溶液以200～600转/分钟的转速分散，然后于200～600转/分钟转速搅拌下依次加入调好色的A组分，搅拌5～10min均匀形成稳定的彩粒分散体。
10.根据权利要求4所述的一种防水隔热的仿花岗岩斑纹多彩涂料的制备方法，其特征在于制得的成品漆粘度为60～70ku/25℃，pH值8～9。
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