CN107151106A - 一种耐水性能优异的人工彩砂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐水性能优异的人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：着色基材1000份；色粉5份～15份；无机胶黏剂25份～35份；其中，无机胶黏剂由钠水玻璃和两性氧化物的缓冲液组成。本发明通过采用价格低廉的钠水玻璃作为无机胶黏剂，采用价格低廉的两性氧化物的缓冲液来改善钠水玻璃的耐水性能，继而制得具有有益耐水性能的人工彩砂无机胶黏剂，将钠水玻璃作为彩砂胶黏剂的工业化配方主体从不可能变为可能，进一步推动人工彩砂在建筑涂料工业的推广。

Description

一种耐水性能优异的人工彩砂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑涂料领域，涉及一种人工彩砂及其制备方法，尤其涉及一种耐水性能优异的人工彩砂及其制备方法。
背景技术
彩砂作为一种装饰材料一直以来都是建筑涂料的重要骨料，并且以色彩鲜艳、性能稳定、质感丰富、无毒和环保等优点在建筑材料中占有重要的地位。
随着建筑业的快速发展，个性化的涂料饰面已经成为目前建筑涂料外装的主流，如质感涂料、仿砖涂料、仿石涂料和多彩涂料等。真石漆涂料采用天然花岗岩碎粒作为着色料，具有优良的耐候性，可长时间保护建筑物的美观，能在任何形状的建筑曲面上施工，可喷涂成多色的大理石效果，充分展现天然石材的独特造型和丰富质感，深受人们的喜爱。随着高层比例的增大，真石漆的需求量越来越大。目前，生产真石漆的原材料彩砂为天然彩砂，随着环保政策对于矿源的严格要求，天然彩砂的供应越来越受限。同时，天然彩砂由于从自然界中直接破碎，所以大多数色泽混沌，强度差，容易粉化，而那些色泽鲜艳的天然彩砂，数量较少，且价格昂贵，局限性大。人工彩砂由石英砂或者钙砂着色而成，色泽多样、丰富、色彩鲜艳，颜色一致，粒度均匀硬度高，耐久性好，已逐渐成为生产现代真石漆涂料的首选材料。
目前为止，国内人工彩砂的生产工艺有两种：一种是用有机胶黏剂包裹颜料的染色法，如CN 104150797 A和CN 104261711 A中均介绍了有关人工彩砂的制备方法，所述方法主要以丙烯酸酯类及有机硅类树脂等胶黏剂为首选，但是由于该法采用的有机树脂的耐老化性能有限，导致彩砂在长时间照射下容易出现褪色问题，并且由于有机树脂的特性，耐磨性很难保证真石漆的日常调色需求；第二种是高温烧结法，采用无机颜料、低熔点物和石英砂混合，然后在1200℃～1350℃的高温结成一体，然后经破碎、筛分成彩砂成品，但是该类方法制备砂的缺点是能耗大，工艺复杂并且颜色不易控制。同时，也有采用陶瓷彩釉烧结原理来制备彩砂的方法，但是该工艺对基体材料的要求较高，控制颜色也比较困难，常常还需要进行二次包裹，极大地提高了生产成本。
虽然烧结法的成本较高，但是提供了一个非常有效的制砂思路，即采用无机胶黏剂以及耐候性优良的无机色粉，在环保并且能耗较低的工艺下制作，既能满足建筑涂料对于饰面彩砂的要求(参见《JC/T 2328-2015建筑饰面材料用彩砂》)，同时又能满足涂料企业对于性价比的需求。
为了克服上述这些方法的缺点，人们对人工彩砂的制备方法进行了多方面的改进，其中一个重要的方法就是采用无机胶黏剂以及耐候性优良的无机色粉。
CN 105753408A公开了一种人工彩砂及其制备方法，其中人工彩砂的原料组分主要包括：颗粒料100份，无机胶凝料5-15份，无机颜料0.5-2份，包膜剂0.2-1.0份，自来水10-15份，其产品通过制浆-着色-养护-包膜加工工序制备而成。但是此种方法仍存在不足之处，其用量成本较高，工艺流程繁琐，制得的彩砂耐水性能较差。
CN105130378A公开了一种人工彩砂着色剂以及使用该着色剂的人工彩砂及制备方法，该人工彩砂由所述复合着色剂与碎石砂料制成，其中，所述复合着色剂包括钾水玻璃、水性树脂乳液、无机酸或有机酸、填料、稳定剂、固化剂、色粉和水。该方案可提供耐磨性能好、与水性树脂乳液相容性好的着色剂，并且使得使用这种着色剂的人工彩砂具有同样的性质，此外无需高温煅烧。但是该方案存在着钾水玻璃成本高昂、用量大，使得彩砂产品性价比低，原材料成本高的问题。
现有技术中采用烧结法制砂中，无机胶黏剂通常选择为水玻璃，为了达到标准通常选用耐水性优良的钾水玻璃以及锂水玻璃，但是该两种原料用量大且价格高，达不到性价比的要求。虽然钠水玻璃的价格足够低，但是其耐水性能即抗吸湿性非常差。因此，如何研究出一种以钠水玻璃作为无机胶黏剂制备耐水优异的人工彩砂是亟需解决的问题。
发明内容
针对现有人工彩砂及其制备方法中存在的原料成本高以及耐水性能差的问题，本发明提供了一种具有优异耐水性能的人工彩砂及其制备方法。本发明通过采用价格低廉的钠水玻璃作为无机胶黏剂主体，采用价格低廉的两性氧化物的缓冲液来改善钠水玻璃的耐水性能，继而制得具有有益耐水性能的人工彩砂无机胶黏剂，将钠水玻璃作为彩砂胶黏剂的工业化配方主体从不可能变为可能，进一步推动人工彩砂在建筑涂料工业的推广。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种人工彩砂，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：
着色基材 1000份；
色粉 5份～15份；
无机胶黏剂 25份～35份；
其中，无机胶黏剂由钠水玻璃和两性氧化物的缓冲液组成。
其中，色粉的重量份可为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；无机胶黏剂的重量份可为25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，无机胶黏剂采用钠水玻璃，其用量较现有的钾水玻璃和锂水玻璃少，且单价更低，但是由于钠水玻璃的耐水性能(即抗吸湿性)比较差，进而需要通过两性氧化物的缓冲液来改善钠水玻璃的耐水性能，进而改善制得的彩砂的耐水性能。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：
着色基材 1000份；
色粉 10份；
无机胶黏剂 30份。
作为本发明优选的技术方案，所述着色基材为硅砂、白砂或石英砂中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硅砂和白砂的组合，，硅砂、白砂和石英砂的组合，白砂和石英砂的组合等。
优选地，所述着色基材的粒径为20目～40目，例如20目、25目、30目、35目或40目等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述色粉为无机色粉。
作为本发明优选的技术方案，所述无机胶黏剂按重量份计由以下组分组成：
钠水玻璃 100份；
两性氧化物的缓冲溶液 5份～15份。
其中，两性氧化物的缓冲溶液的重量份可为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，由于单纯采用两性氧化物与钠水玻璃混合，存在两性氧化物无法在钠水玻璃中有效溶解的问题，因而需要制备两性氧化物的缓冲溶液，使两性氧化物形成亚稳状态的络合物，进而改善两性氧化物在钠水玻璃中的溶解问题。
所述两性氧化物对钠水玻璃中吸水性较强的钠离子具有封闭作用，但其溶解需要一定的条件。未添加缓冲溶液的钠水玻璃耐水性非常差，在制备彩砂过程中会使色粉全部漏出；但是，缓冲溶液虽然对于钠水玻璃的耐水性有一定改善，其含量也需要控制在一定范围内。缓冲溶液的用量并非越高越好，随着两性氧化物含量的升高，碱性增强，水合过快，胶黏剂稠度上升非常明显，对于钠离子的吸附更加牢固，反而不利于胶黏剂的操作使用，使彩砂的耐水性能降低。
优选地，所述无机胶黏剂按重量份计由以下组分组成：
钠水玻璃 100份
两性氧化物的缓冲溶液 10份。
作为本发明优选的技术方案，所述两性氧化物的缓冲液中的两性氧化物为氧化锌和/或氧化铝。
优选地，所述两性氧化物的缓冲液中两性氧化物的浓度为1wt％～16wt％，例如1wt％、3wt％、5wt％、7wt％、9wt％、10wt％、11wt％、13wt％或16wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为4wt％～15wt％。
本发明中，所述两性氧化物的缓冲液中两性氧化物的浓度需要控制在一定范围内，若两性氧化物的浓度过高，两性氧化物的缓冲液不稳定，出现浑浊现象，从而影响两性氧化物在钠水玻璃中的溶解性，使两性氧化物在钠水玻璃中的溶解性变差，无法提高钠水玻璃的耐水性能，进而降低制备彩砂的耐水性能。
优选地，所述两性氧化物的缓冲溶液的制备方法为：将碳酸氢盐、碱性溶液、两性氧化物以及溶剂混合均匀，制得两性氧化物的缓冲溶液；
优选地，所述碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾或碳酸氢铵中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：碳酸氢钠和碳酸氢钾的组合，碳酸氢钾和碳酸氢铵的组合，碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵的组合等。
优选地，所述两性氧化物的缓冲溶液中碳酸氢盐的浓度为15wt％～25wt％，例如15wt％、17wt％、19wt％、20wt％、21wt％、23wt％或25wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液的组合，氢氧化钾溶液和氨水的组合，氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氨水的组合等。
优选地，所述溶剂为水，其可为去离子水。
优选地，所述两性氧化物的缓冲溶液的pH为13以上，例如13、13.3、13.5、13.7或14等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述碳酸氢盐和碱性溶液在于提供一种强碱性环境，以使两性氧化物充分的溶解，但是碱性并不宜过高，过碱环境反而会造成两性氧化物的缓冲溶液的不稳定，进而出现浑浊现象。
作为本发明优选的技术方案，所述钠水玻璃为模数为1.5～3.5的饱和硅酸钠水溶液，例如1.5、1.8、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.6、2.8、3、3.2或3.5等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为模数为2的饱和硅酸钠水溶液。
本发明中，所述钠水玻璃是硅酸钠的水溶液(Na2O·nSiO2)。由于在建筑涂料的生产过程中，经常需要彩砂在搅拌缸里面搅拌调色，因此对于最后的产品彩砂胶黏剂需要一定的硬度和附着力才能保证色粉不会泄露污染整个涂料。根据钠水玻璃的规格，虽然模数越高最后的彩砂硬度越高，但是彩砂的无机胶黏剂并不是越硬越好。由于彩砂在搅拌缸中与搅拌浆的接触时间非常长，如果无机胶黏剂硬度不够，色粉容易发生泄露；但是，与此同时，如果无机胶黏剂的硬度太高，胶黏剂以及无机色粉包裹层附着力有限，非常容易脱落。因此，所述钠水玻璃的模数需要控制在一定范围内，以保证制得的彩砂中色粉不易泄露，同时胶黏剂形成的无机色粉包裹层不会脱落。
第二方面，本发明提供了上述人工彩砂的制备方法，所述方法为：将配方量的着色基材、色粉和无机胶黏剂混合均匀，干燥，烘干脱水，即制得人工彩砂。
作为本发明优选的技术方案，所述混合均匀是采用搅拌的方式进行混合。
优选地，所述搅拌时间为3min～5min，例如3min、3.5min、4min、4.5min或5min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述吹干采用温度为50℃～80℃的热风进行吹干，例如50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述烘干脱水在200℃～300℃下进行，例如200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃或300℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述烘干脱水的时间为15min～20min，例如15min、16min、17min、18min、19min或20min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过采用价格低廉的钠水玻璃作为无机胶黏剂，采用价格低廉的两性氧化物的缓冲液来改善钠水玻璃的耐水性能，通过控制两性氧化物在缓冲液中的用量以及两性氧化物的缓冲液在无机胶黏剂中的用量来改善钠水玻璃的耐水性能，进而提高制得的人工彩砂的耐水性能，制得的人工彩砂在200℃～300℃下脱水15min以上仍可以保持颜色鲜艳，在水中经过剧烈搅拌，不会出现掉色现象，符合《JC/T 2328-2015建筑饰面材料用彩砂》中对于耐水性的要求。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：
着色基材 1000份；
色粉 5份～15份；
无机胶黏剂 25份～35份；
其中，无机胶黏剂由钠水玻璃和两性氧化物的缓冲液组成。
其制备方法为：将配方量的着色基材、色粉和无机胶黏剂混合均匀，干燥，烘干脱水，即制得人工彩砂。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种两性氧化物的缓冲溶液及其制备方法，所述两性氧化物的缓冲溶液中的两性氧化物为氧化锌，两性氧化物的缓冲溶液中两性氧化物的浓度为1wt％；
两性氧化物的缓冲溶液的制备方法为：将20g碳酸氢盐、17g碱性溶液、0.93g两性氧化物和55g水在搅拌条件下混合均匀，制得两性氧化物的缓冲溶液。
实施例2：
本实施例提供了一种两性氧化物的缓冲溶液及其制备方法，所述两性氧化物的缓冲溶液的组成与实施例1中相同，区别在于：两性氧化物的缓冲溶液中两性氧化物的浓度为4wt％；其制备方法与实施例1相同。
实施例3：
本实施例提供了一种两性氧化物的缓冲溶液及其制备方法，所述两性氧化物的缓冲溶液的组成与实施例1中相同，区别在于：两性氧化物的缓冲溶液中两性氧化物的浓度为8wt％；其制备方法与实施例1相同。
实施例4：
本实施例提供了一种两性氧化物的缓冲溶液及其制备方法，所述两性氧化物的缓冲溶液的组成与实施例1中相同，区别在于：两性氧化物的缓冲溶液中两性氧化物的浓度为12wt％；其制备方法与实施例1相同。
对比例1：
本实施例提供了一种两性氧化物的缓冲溶液及其制备方法，所述两性氧化物的缓冲溶液的组成与实施例1中相同，区别在于：两性氧化物的缓冲溶液中两性氧化物的浓度为16wt％；其制备方法与实施例1相同。
实施例1-4和对比例1制得的两性氧化物的缓冲溶液的外观如表1所示。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
两性氧化物浓度 1wt％ 4wt％ 8wt％ 12wt％ 16wt％
外观 澄清透明 澄清透明 澄清透明 澄清透明 浑浊
由此，可见两性氧化物的浓度过高，两性氧化物的缓冲液不稳定，出现浑浊现象，从而影响两性氧化物在钠水玻璃中的溶解性，使两性氧化物在钠水玻璃中的溶解性变差，进而降低制备彩砂的耐水性能。
采用实施例1-4中的两性氧化物缓冲液制得的人工彩砂，在200℃～300℃下进行脱水15min后，色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌无掉色现象，而采用对比例1中两性氧化物缓冲液制得的人工彩砂，在200℃～300℃下进行脱水15min后在水中剧烈搅拌会出现严重的掉色现象。
实施例5：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：石英砂1000份；红色铁红色粉10份；无机胶黏剂30份。
其中，石英砂的粒径为20目～40目。
所述无机胶黏剂，所述无机胶黏剂按重量份计由以下组分组成：模数为2的钠水玻璃100份；两性氧化物的缓冲溶液5份；
其中，两性氧化物缓冲液中的两性氧化物为氧化锌，其浓度为10wt％。
所述人工彩砂的制备方法为：将配方量的石英砂、红色铁红色粉和无机胶黏剂搅拌4min混合均匀，热风进行吹干，在250℃下烘干脱水15min，即制得人工彩砂。
本实施例制得的人工彩砂色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌仅有轻微掉色现象。
实施例6：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参照实施例5，区别在于：所述无机胶黏剂中两性氧化物的缓冲溶液的添加份数为7份。
所述人工彩砂的制备方法与实施例5相同，制得的人工彩砂色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌无掉色现象。
实施例7：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参照实施例5，区别在于：所述无机胶黏剂中两性氧化物的缓冲溶液的添加份数为10份。
所述人工彩砂的制备方法与实施例5相同，制得的人工彩砂色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌无掉色现象。
实施例8：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参照实施例5，区别在于：所述无机胶黏剂中两性氧化物的缓冲溶液的添加份数为15份。
所述人工彩砂的制备方法与实施例5相同，制得的人工彩砂色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌仅有轻微掉色现象。
对比例2
本对比例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例5，区别在于：所述无机胶黏剂只采用钠水玻璃，不添加缓两性氧化物的缓冲溶液。
所述人工彩砂的制备方法与实施例5相同，制得的人工彩砂中色粉全部漏出，在水中剧烈搅拌出现严重掉色现象。
对比例3：
本对比例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例5，区别在于：所述无机胶黏剂中两性氧化物的缓冲溶液的添加份数为1份。
所述人工彩砂的制备方法与实施例5相同，制得的人工彩砂出现严重掉色现象。
对比例4：
本对比例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例5，区别在于：所述无机胶黏剂中两性氧化物的缓冲溶液的添加份数为20份。
所述人工彩砂的制备方法与实施例5相同，制得的人工彩砂出现严重掉色现象。
实施例5-8和对比例2-4制得的人工彩砂性能对比如表2所示。
表2
可以看出，未添加缓冲溶液的钠水玻璃耐水性非常差，在制备彩砂过程中会使色粉全部漏出；但是，缓冲溶液虽然对于钠水玻璃的耐水性有一定改善，其含量也需要控制在一定范围内。缓冲溶液的用量并非越高越好，可能是随着两性氧化物含量的升高，碱性增强，水合过快，胶黏剂稠度上升非常明显，对于钠离子的吸附更加牢固，反而不利于胶黏剂的操作使用，使彩砂的耐水性能降低。
实施例9：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例7，区别在于：所述钠水玻璃的模数为2，以该模数的钠水玻璃制得的1.5～2mm的薄膜透明，强且韧。
所述人工彩砂的制备方法与实施例7相同，制得的人工彩砂色彩鲜艳，无掉色现象。
实施例10：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例7，区别在于：所述钠水玻璃的模数为1.5，以该模数的钠水玻璃制得的1.5～2mm的薄膜透明，强且韧。
所述人工彩砂的制备方法与实施例7相同，制得的人工彩砂色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌无掉色现象。
实施例11：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例7，区别在于：所述钠水玻璃的模数为2.5，以该模数的钠水玻璃制得的1.5～2mm的薄膜透明，强且韧。
所述人工彩砂的制备方法与实施例7相同，制得的人工彩砂色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌无掉色现象。
对比例5：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例7，区别在于：所述钠水玻璃的模数为1，以该模数的钠水玻璃制得的1.5～2mm的薄膜透明，但硬度较差。
所述人工彩砂的制备方法与实施例7相同，由于钠水玻璃的硬度不够，制得的人工彩砂中色粉易泄露，在水中剧烈搅拌会出现严重的掉色现象。
对比例6：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组成参实施例7，区别在于：所述钠水玻璃的模数为3，以该模数的钠水玻璃制得的1.5～2mm的薄膜半透明，硬度高但是太脆。
所述人工彩砂的制备方法与实施例7相同，由于钠水玻璃的硬度过高，制得的人工彩砂中无机色粉的包裹层非常容易脱落，在水中剧烈搅拌会出现严重的掉色现象。
实施例9-11和对比例5-6制得的人工彩砂性能对比如表3所示。
表2
由此可见，所述钠水玻璃的模数需要控制在一定范围内，以保证制得的彩砂中色粉不易泄露，同时胶黏剂以及无机色粉包裹层不会脱落。
实施例12：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：石英砂1000份；无机色粉10份；无机胶黏剂30份。
其中，所述石英砂的粒径为20目～40目；
所述无机胶黏剂按重量份计由以下组分组成：钠水玻璃100份；两性氧化物的缓冲溶液10份；两性氧化物为氧化锌，所述两性氧化物的缓冲液中两性氧化物的浓度为12wt％；所述钠水玻璃的模数为2。
所述人工彩砂的制备方法为：将配方量的着色基材、色粉和无机胶黏剂混合，搅拌5min至均匀，热风进行吹干，在250℃下烘干脱水，即制得人工彩砂。
本实施例制得的人工彩砂的含水率≤1wt％，耐水性7d水无浑浊，无变色，耐沸水性20min无浑浊，无变色，耐碱性24h溶液无浑浊，无变色，耐紫外光照168h无粉化，色彩鲜艳无变色，在水中剧烈搅拌无掉色现象。
实施例13：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：硅砂1000份；无机色粉5份；无机胶黏剂25份。
所述无机胶黏剂的组成与实施例12相同，区别在于：两性氧化物为氧化铝，所述人工彩砂的制备方法与实施例12相同，制得的人工彩砂。
本实施例制得的人工彩砂的含水率≤1wt％，耐水性7d水无浑浊，无变色，耐沸水性20min轻微变色，耐碱性24h溶液无浑浊，无变色，耐紫外光照168h无粉化，色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌无掉色现象。
对比例7：
本实施例提供了一种人工彩砂及其制备方法，所述人工彩砂的组分参照实施例12中，区别在于：所述无机胶黏剂为钾水玻璃与有机树脂乳液的复合溶液。
所述人工彩砂的制备方法与实施例12相同。
本对比例制得的人工彩砂耐水性7d水无浑浊，无变色，耐沸水性20min无变色，耐碱性24h溶液无浑浊，无变色，耐紫外光照168h无粉化，色彩鲜艳，在水中剧烈搅拌有轻微掉色现象。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明通过采用价格低廉的钠水玻璃作为无机胶黏剂，采用价格低廉的两性氧化物的缓冲液来改善钠水玻璃的耐水性能，通过控制两性氧化物在缓冲液中的用量以及两性氧化物的缓冲液在无机胶黏剂中的用量来改善钠水玻璃的耐水性能，进而提高制得的人工彩砂的耐水性能，制得的人工彩砂在200℃～300℃下脱水15min以上仍可以保持颜色鲜艳，不会出现掉色现象，符合《JC/T 2328-2015建筑饰面材料用彩砂》中对于耐水性的要求。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种人工彩砂，其特征在于，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：
着色基材 1000份；
色粉 5份～15份；
无机胶黏剂 25份～35份；
其中，无机胶黏剂由钠水玻璃和两性氧化物的缓冲液组成。
2.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于，所述人工彩砂按重量份计主要由以下组分制备得到：
着色基材 1000份；
色粉 10份；
无机胶黏剂 30份。
3.根据权利要求1或2所述的人工彩砂，其特征在于，所述着色基材为硅砂、白砂或石英砂中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述着色基材的粒径为20目～40目；
优选地，所述色粉为无机色粉。
4.根据权利要求1-3任一项所述的人工彩砂，其特征在于，所述无机胶黏剂按重量份计由以下组分组成：
钠水玻璃 100份；
两性氧化物的缓冲溶液 5份～15份；
优选地，所述无机胶黏剂按重量份计由以下组分组成：
钠水玻璃 100份
两性氧化物的缓冲溶液 10份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的人工彩砂，其特征在于，所述两性氧化物的缓冲液中的两性氧化物为氧化锌和/或氧化铝；
优选地，所述两性氧化物的缓冲液中两性氧化物的浓度为1wt％～16wt％，优选为4wt％～15wt％；
优选地，所述两性氧化物的缓冲溶液的制备方法为：将碳酸氢盐、碱性溶液、两性氧化物以及溶剂混合均匀，制得两性氧化物的缓冲溶液；
优选地，所述碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾或碳酸氢铵中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述两性氧化物的缓冲溶液中碳酸氢盐的浓度为15wt％～25wt％；
优选地，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述溶剂为水；
优选地，所述两性氧化物的缓冲溶液的pH为13以上。
6.根据权利要求1-4任一项所述的人工彩砂，其特征在于，所述钠水玻璃为模数为1.5～3.5的饱和硅酸钠水溶液，优选为模数为2的饱和硅酸钠水溶液。
7.根据权利要求1-6任一项所述的人工彩砂的制备方法，其特征在于，所述方法为：将配方量的着色基材、色粉和无机胶黏剂混合均匀，干燥，烘干脱水，即制得人工彩砂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合均匀是采用搅拌的方式进行混合；
优选地，所述搅拌时间为3min～5min。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述干燥采用吹干的方式进行；
优选地，所述吹干采用温度为50℃～80℃的热风进行吹干。
10.根据权利要求7-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烘干脱水在200℃～300℃下进行；
优选地，所述烘干脱水的时间为15min～20min。
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