CN107523170A - 一种功能性外墙多彩涂料的制备方法 - Google Patents

一种功能性外墙多彩涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种功能性外墙多彩涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）制备保护胶；（2）制备纳米二氧化钛粉体；（3）制备基础漆；（4）制备色漆；（5）造粒；（6）制备多彩涂料。本发明一种功能性外墙多彩涂料的制备方法，操作简便，容易实现，其经过科学的配方设计和工艺路线设计，使得所制备的涂料具有优异的耐水性、耐酸碱性和耐热氧老化性能，其力学综合性能优异，耐辐射、安全、环保，市场前景广阔。

Description

一种功能性外墙多彩涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及外墙涂料领域，特别是涉及一种功能性外墙多彩涂料的制备方法。
背景技术
涂料是一种装饰材料，包括很多种，如内外墙建筑涂料、地面涂层材料、钢结构防腐材料、水性木器涂料、uv固化，以及其他功能性涂料等。建筑涂料是近几年政府着力扶持的新兴产业，也是近年来发展迅速的产业。但目前传统的建筑涂料主要以水性乳胶漆、溶剂型合成树脂涂料为主，其产品感观效果单一，颜色以单一实色为主，产品的装饰效果不佳。随着人们对装饰效果要求的提高，现今市场上采用大量的花岗岩石材或玻璃幕墙作为装饰材料，大大增加了对自然资源的依赖和消耗；同时此材料自身重量较重，对外墙安全也存在较大的隐患。
水包水型多彩涂料是新一代的环保建筑涂料，以其施工方便、用料省，通过色彩的调配能够达到天然石材一样的效果而被称为新型轻质仿花岗岩涂料，在我国的使用范围在逐渐的扩大。
目前的水包水型多彩涂料的组成分为：分散相和连续相。分散相多彩涂料是由基础漆与色漆混合而成。目前多彩涂料大多使用有机溶剂，不具备环保安全性能，且对紫外线等环境的抗变性能差，使用寿命短。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种功能性外墙多彩涂料的制备方法，能够解决现有外墙涂料存在的上述缺点。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种功能性外墙多彩涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）制备保护胶：向带加热搅拌功能的反应釜中加入配方量的去离子水，在搅拌状态下，再依次间隔加入配方量的降黏用分散剂、润湿剂和保护胶粉，搅拌混合均匀，得到所述保护胶；
（2）制备纳米二氧化钛粉体：将体积比为3～4∶2～2.5∶0.5～1的无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水和GdCl3混合放入反应容器中，45～50℃加热反应10～30min后，调节pH值至酸性，然后向其中缓慢滴加钛酸丁酯的乙醇溶液，滴毕，超声波分散后，静置形成凝胶，再先后用干燥箱烘干、马弗炉煅烧，最后粉碎研磨，得到所述纳米二氧化钛粉体；
（3）制备基础漆：按重量份，称取250～300份去离子水、8～10份分散剂、3～5份润湿剂、1～3份防冻剂、10～20份纤维素和1～3份防霉防藻剂加入反应釜中，搅拌混合成均匀的液体；然后向其中加入12～15份钛白粉、20～30份功能性填料、350～400份乳液和5～8份保护胶、1.5～2重量份的pH值调节剂和5～8份的消泡剂，搅拌混合后超声分散均匀，静置1～2h，得到所述基础漆；
（4）制备色漆：向步骤（3）中所得的基础漆中加入5～10重量份的色浆，300～600r/min的塑料搅拌均匀，得到单色漆；
（5）造粒：将步骤（1）中制备的保护胶中加入去离子水，按3～5倍的体积稀释成保护胶溶液，然后按保护胶溶液与色漆的质量配比2～3：1的比例，将色漆缓慢加入保护胶体溶液中，在100～150r/min的搅拌速率下用筛网过滤，得到彩色胶粒；
（6）制备多彩涂料：按重量份，称取20～30份去离子水、1～2份分散剂、1～1.5份成膜助剂、0.5～1份抗冻剂、40～50份乳液、1～3份消泡剂、1～1.5份增稠剂和5～10份填料，先以600～1000r/min的速率搅拌均匀，然后低速在200～300r/min的速率下加入40～45份步骤（5）中制备的彩色胶粒，混合均匀，得到所述外墙多彩涂料。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述保护胶的配方组成为：按重量百分数计，去离子水80～85%、降粘分散剂1～2%、保护胶粉11～17%和润湿剂0.5～1%，各组分含量之和为100%。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述pH值为1.5～2；所述烘干温度为85～90℃，时间18～20h；所述马弗炉煅烧温度为230～255℃，时间为2～2.5h。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述超声分散的功率为800～1000W，时间为60～120min。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述色浆包括如下重量份组分：水25～40份、悬浮剂3～5份、分散剂0.1～1份、颜填料25～35份、填料15～30份、消泡剂0.3～0.8份；其中，所述颜填料为金红石型钛白粉、氧化铁系颜料或酞青蓝有机颜料中的任意一种；所述填料包括重量比为3～5：1～2的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物。
本发明的有益效果是：本发明一种功能性外墙多彩涂料的制备方法，操作简便，容易实现，其经过科学的配方设计和工艺路线设计，使得所制备的涂料具有优异的耐水性、耐酸碱性和耐热氧老化性能，其力学综合性能优异，耐辐射、安全、环保，市场前景广阔。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
本发明揭示了一种功能性外墙多彩涂料，包括如下重量份组分：
去离子水20份；
分散剂1份；
成膜助剂1份；
抗冻剂0.5份，该抗冻剂为丙二醇；
乳液40份，该乳液为弹性硅丙乳液；
消泡剂1份；
增稠剂1份；
填料5份，该填料为重量比为3：1的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物；
基础漆30份，该基础漆包括如下重量份组分：去离子水250份、分散剂8份、润湿剂3份、防冻剂1份、纤维素10份、防霉防藻剂1份、消泡剂5份、pH值调节剂1.5份、钛白粉12份、功能性填料20份、乳液350份和保护胶5份；其中，所述功能性填料包括重量比为1：1：2的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和煅烧高岭土；所述纳米二氧化钛为镉掺杂纳米二氧化钛，且镉的掺杂质量为2%；所述保护胶包括如下重量百分含量的组分：去离子水80%、降粘分散剂2%、保护胶粉17%和润湿剂1%，各组分含量之和为100%；所述防冻剂为丙二醇；所述pH调节剂为氨水；所述乳液为水性乳液；所述纤维素为植物纤维素。
色浆5份，该色浆包括如下重量份组分：水25份、悬浮剂3份、分散剂0.1份、颜填料25份、填料15份、消泡剂0.3份；其中，所述颜填料为金红石型钛白粉、氧化铁系颜料或酞青蓝有机颜料中的任意一种；所述填料包括重量比为3：1的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物。
其他未注明添加剂均为本领域常用添加剂。
上述功能性外墙多彩涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）制备保护胶：向带加热搅拌功能的反应釜中加入80%重量份的去离子水，在搅拌状态下，再依次间隔加入2%重量份的降黏用分散剂、1%重量份的润湿剂和17%重量分的保护胶粉，且各组分添加间隔为3～5min，搅拌混合均匀，得到所述保护胶；
（2）制备纳米二氧化钛粉体：将体积比为3∶2∶0.5的无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水和GdCl3混合放入反应容器中，45℃加热反应30min后，调节pH值至酸性（pH值为1.5），然后向其中以2滴/s的速度缓慢滴加钛酸丁酯的无水乙醇溶液，滴毕，以500W功率的超声波分散30min后，静置形成凝胶，再先后用干燥箱在85℃的条件下烘干20h，使形成干胶，然后在230℃的马弗炉煅烧2.5h，最后粉碎研磨，得到所述纳米二氧化钛粉体；所得纳米二氧化钛粉体为镉掺杂纳米二氧化钛，且镉的掺杂质量为2～5%；
（3）制备基础漆：按重量份，称取250份去离子水、8份分散剂、3份润湿剂、1份防冻剂、10份纤维素和1份防霉防藻剂加入反应釜中，搅拌混合成均匀的液体；然后加入12份钛白粉、20份功能性填料、350份乳液和5份保护胶加入上述混合液体中，先搅拌混合，再以800W的超声波超声分散混合120min；向上述混合物料中加入1.5重量份的pH值调节剂和5份的消泡剂，充分搅拌混合均匀，静置1～2h，得到所述基础漆；所述功能性填料包括步骤（2）制备的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和煅烧高岭土，且纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和煅烧高岭土的重量比为1：1：2；
（4）制备色漆：向步骤（3）中所得的基础漆中加入5～10重量份的色浆，300～600r/min的塑料搅拌均匀，得到单色漆；所述色浆包括如下重量份组分：水25份、悬浮剂3份、分散剂0.1份、颜填料25份、填料15份、消泡剂0.3份；其中，所述颜填料为金红石型钛白粉、氧化铁系颜料或酞青蓝有机颜料中的任意一种；所述填料包括重量比为3：1的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物；
（5）造粒：将步骤（1）中制备的保护胶中加入去离子水，按3倍的体积稀释成保护胶溶液，然后按保护胶溶液与色漆的质量配比2：1的比例，将色漆缓慢加入保护胶体溶液中，在100～150r/min的搅拌速率下用筛网过滤，得到彩色胶粒；
（6）制备多彩涂料：按重量份，称取20份去离子水、1份分散剂、1份成膜助剂、0.5份抗冻剂、40份乳液、1份消泡剂、1份增稠剂和5份填料，先以600～1000r/min的速率搅拌均匀，然后低速在200～300r/min的速率下加入40份步骤（5）中制备的彩色胶粒，混合均匀，得到所述外墙多彩涂料。
实施例2
本发明揭示了一种功能性外墙多彩涂料，包括如下重量份组分：
去离子水30份；
分散剂2份；
成膜助剂1.5份；
抗冻剂1份，该抗冻剂为丙二醇；
乳液50份，该乳液为弹性硅丙乳液；
消泡剂3份；
增稠剂1.5份；
填料10份，该填料为重量比为5： 2的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物；
基础漆40份，该基础漆包括如下重量份组分：去离子水300份、分散剂10份、润湿剂5份、防冻剂3份、纤维素20份、防霉防藻剂3份、消泡剂8份、pH值调节剂2份、钛白粉15份、功能性填料30份、乳液400份和保护胶8份；其中，所述功能性填料包括重量比为1：2：3的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和煅烧高岭土；所述纳米二氧化钛为镉掺杂纳米二氧化钛，且镉的掺杂质量为5%；所述保护胶包括如下重量百分含量的组分：去离子水85%、降粘分散剂1%、保护胶粉13.5%和润湿剂0.5%，各组分含量之和为100%；所述防冻剂为丙二醇；所述pH调节剂为氨水；所述乳液为水性乳液；所述纤维素为植物纤维素。
色浆10份，该色浆包括如下重量份组分：水40份、悬浮剂5份、分散剂1份、颜填料35份、填料30份、消泡剂0.8份；其中，所述颜填料为金红石型钛白粉、氧化铁系颜料或酞青蓝有机颜料中的任意一种；所述填料包括重量比为5： 2的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物。
其他未注明添加剂均为本领域常用添加剂。
上述功能性外墙多彩涂料的制备方法，包括如下步骤：
（1）制备保护胶：向带加热搅拌功能的反应釜中加入85%重量份的去离子水，在搅拌状态下，再依次间隔加入1%重量份的降黏用分散剂、0.5%重量份的润湿剂和13.5%重量分的保护胶粉，且各组分添加间隔为3～5min，搅拌混合均匀，得到所述保护胶；
（2）制备纳米二氧化钛粉体：将体积比为4∶2.5∶1的无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水和GdCl3混合放入反应容器中，50℃加热反应10min后，调节pH值至酸性（pH值为2），然后向其中以2滴/s的速度缓慢滴加钛酸丁酯的无水乙醇溶液，滴毕，以500W功率的超声波分散30min后，静置形成凝胶，再先后用干燥箱在90℃的条件下烘干18h，使形成干胶，然后在255℃的马弗炉煅烧2h，最后粉碎研磨，得到所述纳米二氧化钛粉体；所得纳米二氧化钛粉体为镉掺杂纳米二氧化钛，且镉的掺杂质量为2～5%；
（3）制备基础漆：按重量份，称取300份去离子水、10份分散剂、5份润湿剂、3份防冻剂、20份纤维素和3份防霉防藻剂加入反应釜中，搅拌混合成均匀的液体；按重量份，称取15份钛白粉、30份功能性填料、400份乳液和8份保护胶加入上述混合液体中，先搅拌混合，再以1000W的超声波超声分散混合60min；向上述混合物料中加入2重量份的pH值调节剂和8份的消泡剂，充分搅拌混合均匀，静置1～2h，得到所述基础漆；
所述功能性填料包括步骤（2）制备的纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和煅烧高岭土，且纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和煅烧高岭土的重量比为1：2：3；
（4）制备色漆：向步骤（3）中所得的基础漆中加入10重量份的色浆，300～600r/min的塑料搅拌均匀，得到单色漆；所述色浆包括如下重量份组分：水40份、悬浮剂5份、分散剂1份、颜填料35份、填料30份、消泡剂0.8份；其中，所述颜填料为金红石型钛白粉、氧化铁系颜料或酞青蓝有机颜料中的任意一种；所述填料包括重量比为5：2的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物；
（5）造粒：将步骤（1）中制备的保护胶中加入去离子水，按5倍的体积稀释成保护胶溶液，然后按保护胶溶液与色漆的质量配比3：1的比例，将色漆缓慢加入保护胶体溶液中，在100～150r/min的搅拌速率下用筛网过滤，得到彩色胶粒；
（6）制备多彩涂料：按重量份，称取30份去离子水、2份分散剂、1.5份成膜助剂、1份抗冻剂、50份乳液、3份消泡剂、1.5份增稠剂和10份填料，先以600～1000r/min的速率搅拌均匀，然后低速在200～300r/min的速率下加入45份步骤（5）中制备的彩色胶粒，混合均匀，得到所述外墙多彩涂料。
本发明制备的外墙多彩涂料，涂覆后进行性能测试，结果如下：
耐水测试100h无异常；耐酸、耐碱测试68h以上无异常；耐人工老化250h不起泡、不脱落、比裂痕；粘结强度、抗拉强度较现有外墙多彩涂料提高15%以上，紫外线折射率大于55%，具有耐辐射、安全、环保等优点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种功能性外墙多彩涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）制备保护胶：向带加热搅拌功能的反应釜中加入配方量的去离子水，在搅拌状态下，再依次间隔加入配方量的降黏用分散剂、润湿剂和保护胶粉，搅拌混合均匀，得到所述保护胶；
（2）制备纳米二氧化钛粉体：将体积比为3～4∶2～2.5∶0.5～1的无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水和GdCl3混合放入反应容器中，45～50℃加热反应10～30min后，调节pH值至酸性，然后向其中缓慢滴加钛酸丁酯的乙醇溶液，滴毕，超声波分散后，静置形成凝胶，再先后用干燥箱烘干、马弗炉煅烧，最后粉碎研磨，得到所述纳米二氧化钛粉体；
（3）制备基础漆：按重量份，称取250～300份去离子水、8～10份分散剂、3～5份润湿剂、1～3份防冻剂、10～20份纤维素和1～3份防霉防藻剂加入反应釜中，搅拌混合成均匀的液体；然后向其中加入12～15份钛白粉、20～30份功能性填料、350～400份乳液和5～8份保护胶、1.5～2重量份的pH值调节剂和5～8份的消泡剂，搅拌混合后超声分散均匀，静置1～2h，得到所述基础漆；
（4）制备色漆：向步骤（3）中所得的基础漆中加入5～10重量份的色浆，300～600r/min的塑料搅拌均匀，得到单色漆；
（5）造粒：将步骤（1）中制备的保护胶中加入去离子水，按3～5倍的体积稀释成保护胶溶液，然后按保护胶溶液与色漆的质量配比2～3：1的比例，将色漆缓慢加入保护胶体溶液中，在100～150r/min的搅拌速率下用筛网过滤，得到彩色胶粒；
（6）制备多彩涂料：按重量份，称取20～30份去离子水、1～2份分散剂、1～1.5份成膜助剂、0.5～1份抗冻剂、40～50份乳液、1～3份消泡剂、1～1.5份增稠剂和5～10份填料，先以600～1000r/min的速率搅拌均匀，然后低速在200～300r/min的速率下加入40～45份步骤（5）中制备的彩色胶粒，混合均匀，得到所述外墙多彩涂料。
2.根据权利要求1所述的功能性外墙多彩涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述保护胶的配方组成为：按重量百分数计，去离子水80～85%、降粘分散剂1～2%、保护胶粉11～17%和润湿剂0.5～1%，各组分含量之和为100%。
3.根据权利要求1所述的功能性外墙多彩涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述pH值为1.5～2；所述烘干温度为85～90℃，时间18～20h；所述马弗炉煅烧温度为230～255℃，时间为2～2.5h。
4.根据权利要求1所述的功能性外墙多彩涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述超声分散的功率为800～1000W，时间为60～120min。
5.根据权利要求1所述的功能性外墙多彩涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述色浆包括如下重量份组分：水25～40份、悬浮剂3～5份、分散剂0.1～1份、颜填料25～35份、填料15～30份、消泡剂0.3～0.8份；其中，所述颜填料为金红石型钛白粉、氧化铁系颜料或酞青蓝有机颜料中的任意一种；所述填料包括重量比为3～5：1～2的重质碳酸钙和水性膨润土的混合物。
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CN104151974A (zh) * 2014-08-08 2014-11-19 张小华 水性多彩涂料的制备方法

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