CN107674528B - 一种高性能多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种高性能多彩涂料，其由在B组分中加入A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子组成，其中A组分的色粒子是由水、保护胶体、增稠剂A、湿润剂、分散剂、颜料、填料、消泡剂、pH调节剂、弹性纯丙乳液、表面有机改性的纤维素醚制备而成，B组分由水、硅丙乳液、成膜助剂、杀菌剂、增稠剂B、硅烷偶联剂制备而成,C组分水、保护胶体制备而成,其中保护胶体为表面有机处理的保护胶体；将所述A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子后与B组分混合搅拌均匀即得高性能多彩涂料。本发明还公开了该高性能多彩涂料的制备方法。本发明的高性能多彩涂料强度较高，可通过喷涂工艺进行施工。

Description

一种高性能多彩涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料制备技术领域，特别涉及一种高性能多彩涂料及其制备方法。
背景技术
目前水包水多彩涂料基本都是首先采用基础漆在保护胶中造粒，然后用乳液作为成膜物质而制成。保护胶的生产机理大致相同，大多数水性多彩涂料采用商品名为RD、RDS、GTS、VS-15的保护胶，但后续处理方式的差异，使保护胶性能相差较大；且纤维素的应用品种繁多，乳液的品种及品质也是参差不齐，造成现有水包水多彩涂料中的保护胶易受环境温度等因素影响，水性多彩涂料体系不稳定，存在以下问题：1、粒子易收缩、渗色；2、涂料易沉降、分层；3、漆膜遇水易变白；4、漆膜耐水强度差。因此，有必要对目前的水性多彩涂料的配方、组分进行改进，以克服现有技术的上述缺陷，提供质量更佳的水性多彩涂料。为了解决这些问题，专利CN103952051A中公开了一种内交联型水性多彩涂料的制备方法，其技术方案是通过向含有多糖的分散相中加入有机改性凝胶剂，降低交联反应速度，使得交联剂可以均匀分散于分散相中，并在后期逐步交联凝胶，使得彩色粒子整体交联，大大提高了凝胶的强度和保护范围，从而保证多彩涂料的稳定性，扩展应用范围；但本申请的发明人发现：这种化学交联方法需要使用昂贵的有机改性凝胶剂进行交联反应并控制凝胶速度，同时，化学交联凝胶具有不可逆性，这使得内交联型多彩涂料的制备工艺受到局限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有水性多彩涂料所存在的上述技术问题而提供一种高性能多彩涂料。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种上述高性能多彩涂料制备方法。
作为本发明第一发明的高性能多彩涂料，其由在B组分中加入A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子组成，其中A组分的色粒子是由按质量百分比的下述原料制成的凝胶或切割造粒得到的色粒子，各原料为去离子水30～40％、保护胶体5～30％、增稠剂A0.1～5％、湿润剂0.1～2％、分散剂0.3～1.5％、颜料0～10％、填料2～10％、消泡剂0.1～1％、pH调节剂0.1～1％、弹性纯丙乳液20～40％、表面有机改性的纤维素醚0.1～5％；
B组分由按质量百分比的下述原料组成：去离子水20～40％、硅丙乳液50～70％、成膜助剂0.5～5％、杀菌剂0.1～1％、增稠剂B0.1～5％、硅烷偶联剂0.1～10％；
C组分由按质量百分比的下述原料组成：去离子水70～99％、保护胶体1～30％；
其中所述保护胶体为表面有机处理的保护胶体；
将所述A组分在C组分中造好的色粒子与所述B组分按质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料。
在本发明的一个优选实施例中，所述表面有机处理的保护胶体选自RD、RDS、GTS、VS-15中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述增稠剂A选自Rheolate450、Rheolate150、HISOL D601、HISOL D608中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述湿润剂选自BYK345、BYK381、Levaslip455、BD-3033中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述分散剂选自BYK-151、BYK-156、Dispersogen2774、Dispersogen4387中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述填料选自R706、R996、CMP80、CMP86中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述消泡剂选自BYK-017、BYK-020、A 10、A 38中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述pH调节剂选自AMP95、phlex110中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述纯丙乳液选自RS-9389、RS-9689、AP-5086、BLJ-9468、BLJ-968M中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述表面有机改性的纤维素醚选自Natrosol HE3KB、Natrosol HE 10K、Natrosol PLUS 330中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述硅丙乳液选自采用引入反应性乳化剂和有机硅单体，无皂聚合及种子乳液技术核壳结构合成理想粒径的硅丙乳液。
在本发明的一个优选实施例中，所述成膜助剂选自Texanol、DALPAD C、DALPAD D中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述杀菌剂选自NIPACIDE 80、NIPACIDE BIT、BIOBAN BP-10、BIOBAN BP-40中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述增稠剂B选自Rheolate 430、Rheolate 450、COATEX RHEO 2000、COATEX RHEO 3800中的一种或任意两者的混合。
在本发明的一个优选实施例中，所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-171中的一种或任意两者的混合。
作为本发明第二方面的高性能多彩涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备C组分的保护胶溶液
采用按质量百分比的下述原料：各原料为去离子水70～99％、保护胶体1～30％；
将保护胶体在100～200rmp的转速下加入到去离子水中，提高转速至1500rmp，直至保护胶体完全溶解为止，备用；
(2)制备A组分的色粒子
采用按质量百分比的下述原料：各原料为去离子水30～40％、保护胶体5～30％、增稠剂A0.1～5％、湿润剂0.1～2％、分散剂0.3～1.5％、颜料0～10％、填料2～10％、消泡剂0.1～1％、pH调节剂0.1～1％、弹性纯丙乳液20～40％、表面有机改性的纤维素醚0.1～5％；
将占所述水总质量80％的水、湿润剂和分散剂加入到分散缸中，在200～300rmp的转速下搅拌5分钟，加入填料，再在1200～1500rmp的转速下将体系分散至细度小于50um，加入增稠剂A、pH调节剂、保护胶体和剩余的水，搅拌10分钟，再加入纯丙乳液、消泡剂、、表面有机改性的纤维素醚溶液，在600～800rmp的转速下搅拌均匀，加入颜料调色后制得A组分，将所述A组分按1:1～2:1加入C组分中进行切割造粒，即得到A组分的色粒子；
(3)制备B组分
采用按质量百分比的下述原料；去离子水20～40％、硅丙乳液50～70％、成膜助剂0.5～5％、杀菌剂0.1～1％、增稠剂B0.1～5％、硅烷偶联剂0.1～10％；
向分散缸中加入所述水、硅丙乳液、成膜助剂、杀菌剂、增稠剂B、硅烷偶联搅拌10分钟混合均匀即得B组分；
(4)制备多彩涂料
将所述A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子按与B组分的质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料。
本发明与现有技术相比，具有如下特点：
1)采用引入反应性乳化剂和有机硅单体，无皂聚合及种子乳液技术核壳结构合成理想粒径的硅丙乳液，减少增稠剂的添加量，有效的提高多彩涂料的耐水白性，减少多彩粒子收缩、渗色；
2)采用引入硅烷偶联剂，提高多彩涂料与底材的交联，进而提高漆膜耐水强度；
3)采用表面有机处理的保护胶，提高耐水白性；
4)采用引入有机改性的纤维素醚，增加纤维素醚与保护胶及乳液的缔和，形成三维网状结构，有效的解决了多彩涂料的易渗色、收缩及沉降、分层。
5)采用合适的多彩配方体系，达到性能优异的水性多彩涂料。
本发明的高性能多彩涂料强度较高，可通过喷涂工艺进行施工。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种高性能多彩涂料，该高性能多彩涂料由在B组分中加入A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子组成，其中A组分的色粒子是由按质量百分比的下述原料制成的凝胶或切割造粒得到的色粒子，各原料为去离子水30～40％、保护胶体5～30％、增稠剂A0.1～5％、湿润剂0.1～2％、分散剂0.3～1.5％、颜料0～10％、填料2～10％、消泡剂0.1～1％、pH调节剂0.1～1％、弹性纯丙乳液20～40％、表面有机改性的纤维素醚0.1～5％，其中所述保护胶体为表面有机处理的保护胶体；
B组分由按质量百分比的下述原料组成：去离子水20～40％、硅丙乳液50～70％、成膜助剂0.5～5％、杀菌剂0.1～1％、增稠剂B0.1～5％、硅烷偶联剂0.1～10％；
C组分由按质量百分比的下述原料组成：去离子水70～99％、保护胶体1～30％；
将所述A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子按与B组分的质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料。
上述高性能多彩涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备C组分的保护胶溶液
采用按质量百分比的下述原料：各原料为去离子水70～99％、保护胶体1～30％；
将保护胶体在100～200rmp的转速下加入到去离子水中，提高转速至1500rmp，直至保护胶体完全溶解为止，备用；
(2)制备A组分的色粒子
采用按质量百分比的下述原料：各原料为去离子水30～40％、保护胶体5～30％、增稠剂A0.1～5％、湿润剂0.1～2％、分散剂0.3～1.5％、颜料0～10％、填料2～10％、消泡剂0.1～1％、pH调节剂0.1～1％、弹性纯丙乳液20～40％、表面有机改性的纤维素醚0.1～5％；
将占所述水总质量80％的水、湿润剂和分散剂加入到分散缸中，在200～300rmp的转速下搅拌5分钟，加入填料，再在1200～1500rmp的转速下将体系分散至细度小于50um，加入增稠剂A、pH调节剂、保护胶体和剩余的水，搅拌10分钟，再加入纯丙乳液、消泡剂、、表面有机改性的纤维素醚溶液，在600～800rmp的转速下搅拌均匀，加入颜料调色后制得A组分，将所述A组分按1:1～2:1加入C组分中进行切割造粒，即得到A组分的色粒子；
(3)制备B组分
采用按质量百分比的下述原料；去离子水20～40％、硅丙乳液50～70％、成膜助剂0.5～5％、杀菌剂0.1～1％、增稠剂B0.1～5％、硅烷偶联剂0.1～10％；
向分散缸中加入所述水、硅丙乳液、成膜助剂、杀菌剂、增稠剂B、硅烷偶联搅拌10分钟混合均匀即得B组分；
(4)制备多彩涂料
将所述A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子按与B组分的质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料
下面实施例除非有特别的说明，保护胶体是VS-15，增稠剂A Rheolate450，湿润剂BYK345，分散剂BYK-151，填料R996、CMP80，消泡剂BYK-017，pH调节剂AMP95，弹性纯丙乳液RS-9389，表面有机改性的纤维素醚Natrosol HE10K；硅丙乳液采用引入反应性乳化剂和有机硅单体，无皂聚合及种子乳液技术核壳结构合成理想粒径的硅丙乳液，成膜助剂Texanol，杀菌剂NIPACIDE 80，增稠剂B Rheolate 430，硅烷偶联剂KH-550。
下面结合具体实施例对本发明的高性能多彩涂料作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种高性能多彩涂料，该高性能多彩涂料的制备方法如下：
本实施例中各组分按质量百分比由以下原料组成：
A组分质量百分比
Figure GDA0001503051800000061
Figure GDA0001503051800000071
B组分质量百分比
Figure GDA0001503051800000072
C组分质量百分比
去离子水 90％；
保护胶 10％；
制备步骤如下：
(1)制备C组分的色粒子
采用按质量百分比的下述原料：保护胶10g、去离子水90g；
将保护胶50g、去离子水450g；加入分散缸中，在1200～1500rmp的转速下搅拌30分钟，得到清澈液体备用；
(1)制备A组分的色粒子
采用按质量百分比的下述原料：水37.5g、保护胶体6g、增稠剂A0.5g、湿润剂0.5g、分散剂0.8g、颜料2g、填料10g、消泡剂0.5g、pH调节剂0.2g、弹性纯丙乳液40g表面有机改性的纤维素醚2g；
将300g的水、5g湿润剂和5g分散剂加入到分散缸中，在300～400rmp的转速下搅拌5分钟，加入20g颜料、100g填料，在在1200～1500rmp的转速下将体系分散至细度小于50um，加入5g增稠剂A、2g pH调节剂、60g保护胶体和75g水，搅拌10分钟，再加入400g纯丙乳液、20g表面有机改性的纤维素醚，在600～800rmp的转速下搅拌均匀，加入颜料调色后制得A组分，将所述A组分加入C组分中进行切割造粒，即得到A组分的色粒子；
(2)制备B组分
采用按质量百分比的下述原料；17.5g水、70g硅丙乳液、4g成膜助剂、0.5g杀菌剂、3g增稠剂B、5g硅烷偶联剂；
向分散缸中加入175g水、700g硅丙乳液、40g成膜助剂、5g杀菌剂、30g增稠剂B、50g硅烷偶联搅拌混合均匀即得B组分；
(3)制备多彩涂料
将所述A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子按与B组分的质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料
实施例2
本实施例提供一种高性能多彩涂料，该高性能多彩涂料的制备方法如下：
本实施例中各组分按质量百分比由以下原料组成：
A组分质量百分比
Figure GDA0001503051800000081
B组分质量百分比
Figure GDA0001503051800000082
C组分质量百分比
去离子水 85％；
保护胶 15％；
制备步骤如下：
(1)制备C组分的色粒子
采用按质量百分比的下述原料：保护胶15g、去离子水85g；
将保护胶75g、去离子水425g；加入分散缸中，在1200～1500rmp的转速下搅拌30分钟，得到清澈液体备用；
(1)制备A组分的色粒子
采用按质量百分比的下述原料：水29.4g、保护胶体8g、增稠剂A0.6g、湿润剂0.7g、分散剂0.5g、颜料1g、填料11g、消泡剂0.6g、pH调节剂0.2g、弹性纯丙乳液45g表面有机改性的纤维素醚3g；
将250g的水、7g湿润剂和5g分散剂加入到分散缸中，在300～400rmp的转速下搅拌5分钟，加入10g颜料、110g填料，在在1200～1500rmp的转速下将体系分散至细度小于50um，加入6g增稠剂A、2g pH调节剂、80g保护胶体和44g水，搅拌10分钟，再加入450g纯丙乳液、30g表面有机改性的纤维素醚，在600～800rmp的转速下搅拌均匀，加入颜料调色后制得A组分，将所述A组分加入C组分中进行切割造粒，即得到A组分的色粒子；
(2)制备B组分
采用按质量百分比的下述原料；12.9g水、75g硅丙乳液、5g成膜助剂、0.6g杀菌剂、2.5g增稠剂B、4g硅烷偶联剂；
向分散缸中加入129g水、750g硅丙乳液、50g成膜助剂、6g杀菌剂、25g增稠剂B、40g硅烷偶联搅拌混合均匀即得B组分；
(3)制备多彩涂料
将所述A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子按与B组分的质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料
综上所述，本发明实施例采用引入反应性乳化剂和有机硅单体，无皂聚合及种子乳液技术核壳结构合成理想粒径的硅丙乳液，减少增稠剂的添加量，有效的提高多彩涂料的耐水白性，减少多彩粒子收缩、渗色；采用引入硅烷偶联剂，提高多彩涂料与底材的交联，进而提高漆膜耐水强度；采用表面有机处理的保护胶，提高耐水白性；采用引入有机改性的纤维素醚，增加纤维素醚与保护胶及乳液的缔和，形成三维网状结构，有效的解决了多彩涂料的易渗色、收缩及沉降、分层。采用合适的多彩配方体系，达到性能优异的水性多彩涂料。
本发明的高性能多彩涂料强度较高，可通过喷涂工艺进行施工。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种高性能多彩涂料，其特征在于，由在B组分中加入A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子组成，其中A组分的色粒子是由按质量百分比的下述原料制成，各原料为去离子水30～40％、保护胶体5～30％、增稠剂A0.1～5％、湿润剂0.1～2％、分散剂0.3～1.5％、颜料0～10％、填料2～10％、消泡剂0.1～1％、pH调节剂0.1～1％、弹性纯丙乳液20～40％、表面有机改性的纤维素醚0.1～5％；
B组分由按质量百分比的下述原料组成：去离子水20～40％、硅丙乳液50～70％、成膜助剂0.5～5％、杀菌剂0.1～1％、增稠剂B0.1～5％、硅烷偶联剂0.1～10％；
C组分由按质量百分比的下述原料组成：去离子水70～99％、保护胶体1～30％；
其中所述保护胶体为表面有机处理的保护胶体；
将所述A组分在C组分中造好的色粒子与所述B组分按质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料，其中，
所述硅丙乳液选自采用引入反应性乳化剂和有机硅单体，无皂聚合及种子乳液技术核壳结构合成理想粒径的硅丙乳液；
所述表面有机改性的纤维素醚选自Natrosol HE 3KB、Natrosol HE 10K、NatrosolPLUS 330中的一种或任意两者的混合。
2.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述表面有机处理的保护胶体选自RD、RDS、GTS、VS-15中的一种或任意两者的混合。
3.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述增稠剂A选自Rheolate450、Rheolate150、HISOL D601、HISOL D608中的一种或任意两者的混合。
4.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述湿润剂选自BYK345、BYK381、Levaslip455、BD-3033中的一种或任意两者的混合。
5.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述分散剂选自BYK-151、BYK-156、Dispersogen2774、Dispersogen4387中的一种或任意两者的混合。
6.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述填料选自R706、R996、CMP80、CMP86中的一种或任意两者的混合。
7.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述消泡剂选自BYK-017、BYK-020、A 10、A 38中的一种或任意两者的混合。
8.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述pH调节剂选自AMP95、phlex110中的一种或任意两者的混合。
9.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述弹性纯丙乳液选自RS-9389、RS-9689、AP-5086、BLJ-9468、BLJ-968M中的一种或任意两者的混合。
10.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述成膜助剂选自Texanol、DALPAD C、DALPAD D中的一种或任意两者的混合。
11.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述杀菌剂选自NIPACIDE80、NIPACIDE BIT、BIOBAN BP-10、BIOBAN BP-40中的一种或任意两者的混合。
12.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述增稠剂B选自Rheolate430、Rheolate 450、COATEX RHEO 2000、COATEX RHEO 3800中的一种或任意两者的混合。
13.如权利要求1所述的一种高性能多彩涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-171中的一种或任意两者的混合。
14.权利要求1至13任一项权利要求所述的高性能多彩涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备C组分的保护胶溶液
采用按质量百分比的下述原料：各原料为去离子水70～99％、保护胶体1～30％；
将保护胶体在100～200rmp的转速下加入到去离子水中，提高转速至1500rmp，直至保护胶体完全溶解为止，备用；
(2)制备A组分的色粒子
采用按质量百分比的下述原料：各原料为去离子水30～40％、保护胶体5～30％、增稠剂A0.1～5％、湿润剂0.1～2％、分散剂0.3～1.5％、颜料0～10％、填料2～10％、消泡剂0.1～1％、pH调节剂0.1～1％、弹性纯丙乳液20～40％、表面有机改性的纤维素醚0.1～5％；
将占所述水总质量80％的水、湿润剂和分散剂加入到分散缸中，在200～300rmp的转速下搅拌5分钟，加入填料，再在1200～1500rmp的转速下将体系分散至细度小于50um，加入增稠剂A、pH调节剂、保护胶体和剩余的水，搅拌10分钟，再加入纯丙乳液、消泡剂、、表面有机改性的纤维素醚溶液，在600～800rmp的转速下搅拌均匀，加入颜料调色后制得A组分，将所述A组分按1:1～2:1加入C组分中进行切割造粒，即得到A组分的色粒子；
(3)制备B组分
采用按质量百分比的下述原料；去离子水20～40％、硅丙乳液50～70％、成膜助剂0.5～5％、杀菌剂0.1～1％、增稠剂B0.1～5％、硅烷偶联剂0.1～10％；
向分散缸中加入所述水、硅丙乳液、成膜助剂、杀菌剂、增稠剂B、硅烷偶联搅拌10分钟混合均匀即得B组分；
(4)制备多彩涂料
将所述A组分在C组分中造好形状大小颜色各异的色粒子按与B组分的质量比为1:1～3:1加入所述B组分中搅拌均匀即得高性能多彩涂料。
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