CN107286785A - 一种仿石涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿石涂料及其制备方法，属于涂料制备技术领域。本发明将分散剂、润湿剂和丙二醇加入硅溶胶中搅拌制得相容促进剂，随后将其与聚偏氟乙烯乳液、成膜助剂、纯丙乳液混合得混合液，再向混合液中加入煅烧高岭土、硅酸镁锂、助剂等搅拌得基础漆，并向基础漆中加入骨料、颜料等搅拌得色漆，最后向色漆中加入增稠剂和硅丙乳液，搅拌均匀并调节pH后，即可得仿石涂料，本发明仿石涂料在制备和使用过程中不易出现色粒渗色现象，同时涂料储存稳定性较好，不易出现沉底、分层现象，经一次喷涂就能获得极具仿石效果和艺术感的多彩花纹涂层，可适应和满足建筑设计个性化的发展需要。
Description
技术领域
本发明公开了一种仿石涂料及其制备方法，属于涂料制备技术领域。
背景技术
随着物质的丰富，人们对建筑的要求也越来越高。建筑材料中备受推崇的是绚丽自然并具有良好防护性的天然石材。然而，由于天然石材的运输困难，石材开发对周边环境的影响也较大，导致其发展受限。由此，出现了仿石涂料。
仿石涂料，顾名思义就是施工后具有天然石材效果的涂料，属于水性环保艺术涂料。仿石涂料喷涂或抹涂在建筑物表面后，可形成具有天然石材质感的涂层，具有天然真实的自然色泽，给人以高雅、和谐、庄重之美感。
仿石涂料的设计原理中，首先要制备基础漆，基础漆通常是由水、纤维素、填料（膨润土等）、树脂乳液（如苯丙乳液、乙丙乳液、聚醋酸乙烯乳液等）、外加分散剂、润湿剂等制成，然后用钛白浆、铁黑、铁黄等无机色浆调色。调色后的基础漆需要加强其内聚力，所以采用亲水的高分子保护胶纤维素或聚乙烯醇，使阴离子的基础漆有一定的内聚力。第二步是配制保护胶溶液，仿石涂料常用的保护胶体系是纤维素醚分散体系，该体系可适用于大部分树脂乳液体系。仿石涂料通常具有较好的防火、防水、耐久及耐沾污性，能有效地阻止外界恶劣环境对建筑物侵蚀，延长建筑物的寿命，此外，由于仿石涂料具备良好的耐冻融性能，因此特别适合在寒冷地区使用。
仿石涂料经过多年的发展，涂料性能不断提高，但仍存在一些问题亟待解决。主要是现有仿石涂料在制造色粒过程和色粒分散过程中，由于色粒表面的凝胶保护膜强度不够，色粒中的填料等会渗透出来，因此容易造成渗色问题，同时由于色粒与保护胶溶液密度、黏度相差较大，易造成二者分层的现象，影响仿石涂料的正常使用。综上所述，为解决现有仿石涂料所存在的缺陷，亟待开发一种不易渗色和分层的仿石涂料。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对现有仿石涂料在制造色粒过程和色粒分散过程中，易出现渗色问题，同时由于色粒与保护胶溶液密度、黏度相差较大，易造成二者分层的缺陷，提供了一种仿石涂料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种仿石涂料，所述仿石涂料的原料配方按照重量份数包括以下组分：
100～120份去离子水，6～8份增稠剂，4～5份分散剂，1～2份润湿剂，1～2份消泡剂，1～2份杀菌剂，1～2份防腐剂，120～150份煅烧高岭土，20～30份骨料，100～120份天然彩石砂，5～10份颜料，8～15份硅酸镁锂，3～4份六亚甲基二异氰酸酯，200～300份纯丙乳液，400～500份硅丙乳液，8～12份丙二醇，10～20份硅溶胶，8～12份聚偏氟乙烯乳液，0.1～0.2份成膜助剂。
所述增稠剂为羟乙基纤维素、氯化钠、膨润土、凹凸棒土中的一种或多种。
所述分散剂为磷酸、硅酸盐、油酸钠、磺酸盐中的一种或多种。
所述润湿剂为氟碳硅烷嵌段有机硅润湿剂。
所述消泡剂为VG-508、HT-606、HT-610、NXZ中的一种或多种。
所述杀菌剂为PG-520，所述防腐剂为氧化锌。
所述骨料为漂珠、闭孔珍珠岩、空心玻璃微珠中的任意一种。
所述颜料为铁红色浆、铁黄色浆、铁黑色浆中的一种或多种。
所述硅溶胶含量为20~30%，成膜助剂为硝酸镧。
一种仿石涂料的制备方法，具体步骤为：
S1.将分散剂、润湿剂和丙二醇加入硅溶胶中混合均匀，得相容促进剂；
S2.将聚偏氟乙烯乳液和成膜助剂加入相容促进剂中混合均匀后加入纯丙乳液中搅拌均匀，再加入去离子水、消泡剂、杀菌剂、防腐剂、煅烧高岭土和硅酸镁锂继续搅拌20～30min，得基础漆；
S3.向基础漆中加入骨料、颜料、六亚甲基二异氰酸酯、天然彩石砂，调成所需颜色的色漆；
S4.向色漆中加入增稠剂、硅丙乳液搅拌均匀后调节pH至8.0～9.0，得仿石涂料。
本发明的有益效果是：
（1）本发明利用硅酸镁锂的极性物质与基础漆颗粒表面的异性粒子相互吸引，硅酸镁锂被吸附并包裹在基础漆颗粒的表面，硅酸镁锂中的极性成分与基础漆粒子表面的乳液反应，在基础漆粒子表面形成厚度约30～50μm的半胶化状态的硬质层，阻止内部的基础漆与硅酸镁锂进一步胶化，从而形成一个稳定的胶囊状保护体系，使得颗粒与乳液之间不会相互渗透，再通过配制的相容促进剂为媒介，改善聚偏氟乙烯乳液与纯丙乳液的混溶性能，并与成膜助剂形成稀土掺杂的F-C膜层，再与六亚甲基二异氰酸酯进行交联反应，形成比半胶化状态的胶囊层强度更大的立体网状结构，将大粒径的骨料、颜料固定在颗粒内部，阻止色浆渗出；（2）本发明利用骨料与彩石砂混合使用，降低基料体积质量，从而使得颗粒的体积质量与乳液的体积质量基本一致，故成型后的颗粒可以独立稳定地悬浮在乳液中，不会由于体积质量过高而出现沉底现象。
具体实施方式
取4～5g分散剂，1～2g润湿剂和8～12g丙二醇，加入硅溶胶中，以200～300r/min搅拌20～30min，得相容促进剂，随后取8～12g聚偏氟乙烯乳液和0.1～0.2g成膜助剂，加入相容促进剂中，以200～300r/min搅拌20～30min后，再加入200～300g纯丙乳液，继续搅拌30～40min，得混合液，再向混合液中加入100～120g去离子水，1～2g消泡剂，1～2g杀菌剂，1～2g防腐剂，120～150g煅烧高岭土和8～15g硅酸镁锂，以300～400r/min搅拌20～30min，得基础漆，向基础漆中加入20～30g骨料，5～10g颜料，3～4g六亚甲基二异氰酸酯和100～120g天然彩石砂，以200～300r/min搅拌1～2h，得色漆，最后向色漆中加入6～8g增稠剂，400～500g硅丙乳液，搅拌均匀后调节pH至8.0～9.0，得仿石涂料。所述增稠剂为羟乙基纤维素、氯化钠、膨润土、凹凸棒土中的一种或多种。所述分散剂为磷酸、硅酸盐、油酸钠、磺酸盐中的一种或多种。所述润湿剂为氟碳硅烷嵌段有机硅润湿剂。所述消泡剂为VG-508、HT-606、HT-610、NXZ中的一种或多种。所述杀菌剂为PG-520，所述防腐剂为氧化锌。所述骨料为漂珠、闭孔珍珠岩、空心玻璃微珠中的任意一种。所述颜料为铁红色浆、铁黄色浆、铁黑色浆中的一种或多种。所述硅溶胶含量为20~30%，成膜助剂为硝酸镧。
实例1
取4g分散剂，1g润湿剂和8g丙二醇，加入硅溶胶中，以200r/min搅拌20min，得相容促进剂，随后取8g聚偏氟乙烯乳液和0.1g成膜助剂，加入相容促进剂中，以200r/min搅拌20min后，再加入200g纯丙乳液，继续搅拌30min，得混合液，再向混合液中加入100g去离子水，1g消泡剂，1g杀菌剂，1g防腐剂，120g煅烧高岭土和8g硅酸镁锂，以300r/min搅拌20min，得基础漆，向基础漆中加入20g骨料，5g颜料，3g六亚甲基二异氰酸酯和100g天然彩石砂，以200r/min搅拌1h，得色漆，最后向色漆中加入6g增稠剂，400g硅丙乳液，搅拌均匀后调节pH至8.0，得仿石涂料。所述增稠剂为羟乙基纤维素。所述分散剂为磷酸。所述润湿剂为氟碳硅烷嵌段有机硅润湿剂。所述消泡剂为VG-508。所述杀菌剂为PG-520，所述防腐剂为氧化锌。所述骨料为漂珠。所述颜料为铁红色浆。所述硅溶胶含量为20%，成膜助剂为硝酸镧。
实例2
取4g分散剂，1g润湿剂和10g丙二醇，加入硅溶胶中，以250r/min搅拌25min，得相容促进剂，随后取10g聚偏氟乙烯乳液和0.1g成膜助剂，加入相容促进剂中，以250r/min搅拌25min后，再加入250g纯丙乳液，继续搅拌35min，得混合液，再向混合液中加入110g去离子水，1g消泡剂，1g杀菌剂，1g防腐剂，135g煅烧高岭土和11g硅酸镁锂，以350r/min搅拌25min，得基础漆，向基础漆中加入25g骨料，8g颜料，3g六亚甲基二异氰酸酯和110g天然彩石砂，以250r/min搅拌1h，得色漆，最后向色漆中加入7g增稠剂，450g硅丙乳液，搅拌均匀后调节pH至8.5，得仿石涂料。所述增稠剂为氯化钠。所述分散剂为硅酸盐。所述润湿剂为氟碳硅烷嵌段有机硅润湿剂。所述消泡剂为HT-606。所述杀菌剂为PG-520，所述防腐剂为氧化锌。所述骨料为闭孔珍珠岩。所述颜料为铁黄色浆。所述硅溶胶含量为25%，成膜助剂为硝酸镧。
实例3
取5g分散剂，2g润湿剂和12g丙二醇，加入硅溶胶中，以300r/min搅拌30min，得相容促进剂，随后取12g聚偏氟乙烯乳液和0.2g成膜助剂，加入相容促进剂中，以300r/min搅拌30min后，再加入300g纯丙乳液，继续搅拌40min，得混合液，再向混合液中加入120g去离子水，2g消泡剂，2g杀菌剂，2g防腐剂，150g煅烧高岭土和15g硅酸镁锂，以400r/min搅拌30min，得基础漆，向基础漆中加入30g骨料，10g颜料，4g六亚甲基二异氰酸酯和120g天然彩石砂，以300r/min搅拌2h，得色漆，最后向色漆中加入8g增稠剂，500g硅丙乳液，搅拌均匀后调节pH至9.0，得仿石涂料。所述增稠剂为凹凸棒土。所述分散剂为油酸钠。所述润湿剂为氟碳硅烷嵌段有机硅润湿剂。所述消泡剂为HT-610。所述杀菌剂为PG-520，所述防腐剂为氧化锌。所述骨料为空心玻璃微珠。所述颜料为铁黑色浆。所述硅溶胶含量为30%，成膜助剂为硝酸镧。
对比例：广州某建材有限公司生产的仿石涂料。
使用方法：首先将仿石涂料搅拌混合5min，随后利用喷枪将仿石涂料喷涂在清洁干净并涂有底漆的外墙基面上，控制喷枪喷涂压力为0.5MPa，喷涂厚度为2.5mm，待喷涂完成后，静置晾干，再用砂纸对干燥后的仿石涂层进行磨平、修整即可。
按照上述使用方法，分别将本发明实例1～3所得仿石涂料和对比例仿石涂料进行运用，并对仿石涂料进行性能检测，其检测结果如表1所示：
表1
| 检测项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 对比例 |
| 表干时间/min | 32 | 26 | 20 | 35 |
| 耐擦洗性/次 | 1100 | 1200 | 1300 | 1000 |
| 粘结强度/MPa | 0.75 | 0.78 | 0.83 | 0.65 |
| 60℃储存稳定性 | 静置20天后出现沉底、分层现象 | 静置25天后出现沉底、分层现象 | 静置30天后出现沉底、分层现象 | 静置15天后出现沉底、分层现象 |
| 有、无渗色现象 | 无渗色 | 无渗色 | 无渗色 | 稍有渗色 |
综上所述，本发明仿石涂料在制备和使用过程中不易出现色粒渗色现象，同时涂料储存稳定性较好，不易出现沉底、分层现象，经一次喷涂就能获得极具仿石效果和艺术感的多彩花纹涂层，可适应和满足建筑设计个性化的发展需要。
Claims (10)
1.一种仿石涂料，其特征在于，所述仿石涂料的原料配方按照重量份数包括以下组分：
100～120份去离子水，6～8份增稠剂，4～5份分散剂，1～2份润湿剂，1～2份消泡剂，1～2份杀菌剂，1～2份防腐剂，120～150份煅烧高岭土，20～30份骨料，100～120份天然彩石沙，5～10份颜料，8～15份硅酸镁锂，3～4份六亚甲基二异氰酸酯，200～300份纯丙乳液，400～500份硅丙乳液，8～12份丙二醇，10～20份硅溶胶，8～12份聚偏氟乙烯乳液，0.1～0.2份成膜助剂。
2.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述增稠剂为羟乙基纤维素、氯化钠、膨润土、凹凸棒土中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述分散剂为磷酸、硅酸盐、油酸钠、磺酸盐中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述润湿剂为氟碳硅烷嵌段有机硅润湿剂。
5.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述消泡剂为VG-508、HT-606、HT-610、NXZ中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述杀菌剂为PG-520，所述防腐剂为氧化锌。
7.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述骨料为漂珠、闭孔珍珠岩、空心玻璃微珠中的任意一种。
8.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述颜料为铁红色浆、铁黄色浆、铁黑色浆中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的一种仿石涂料，其特征在于，所述硅溶胶含量为20~30%，成膜助剂为硝酸镧。
10.如权利要求1～9任意一项所述的一种仿石涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
S1.将分散剂、润湿剂和丙二醇加入硅溶胶中混合均匀，得相容促进剂；
S2.将聚偏氟乙烯乳液和成膜助剂加入相容促进剂中混合均匀后加入纯丙乳液中搅拌均匀，再加入去离子水、消泡剂、杀菌剂、防腐剂、煅烧高岭土和硅酸镁锂继续搅拌20～30min，得基础漆；
S3.向基础漆中加入骨料、颜料、六亚甲基二异氰酸酯、天然彩石砂，调成所需颜色的色漆；
S4.向色漆中加入增稠剂、硅丙乳液搅拌均匀后调节pH至8.0～9.0，得仿石涂料。
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