CN107815145A - 一种人工彩砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人工彩砂及其制备方法，该人工彩砂由以下质量百分含量的原料组成：丙烯酸树脂：2％～8％；石英砂：90％～95％；气相二氧化硅：1％～5％；分散剂：0.1％～1％；消泡剂：0.1％～1％；偶联剂：0.1％～0.5％；固化剂：0.1％～0.5％；颜料：0.1％～0.5％；溶剂：余量。本发明的人工彩砂制备方法简单，将各物料混合均匀充分固化即可。本发明的人工彩砂的机械稳定性、耐水、耐酸、耐醇、耐老化性能优异，且要优于天然彩砂，颜色可控，不同批次间的色差小，颜色稳定性好，生产加热温度低，能耗小，制备方法简单，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工彩砂及其制备方法，属于建筑涂料技术领域。
背景技术
真石漆具有施工便捷、装饰效果好、经久耐用、成本较低、安全无毒等优点，受到了越来越多的开发商和设计师的青睐，未来有可能完全取代瓷砖、石材等传统装饰材料。彩砂是真石漆中必不可少的组分，其添加量很大，主要起装饰作用，现阶段国内真石漆生产厂家所使用的彩砂以天然彩砂为主，染色彩砂、烧结彩砂等人工彩砂所占的比例很小。然而，天然彩砂不同批次间的颜色稳定性差，导致真石漆生产企业很难控制同色号不同批次产品之间的色差，且天然彩砂属于矿石资源，储存量有限，开采成本高。人工彩砂在加工生产过程中可以对彩砂的粒径、形状、颜色等进行有效控制，颜色稳定性好，不同批次间的色差小，制备得到的真石漆颜色稳定性好，具有很好的应用前景。
目前，人造彩砂的制作方法大致可分为以下三种：1)有机染料染色法：用有机染料直接对颗粒原料进行染色，该方法操作简单、成本低，但有机染料不耐老化且不耐雨水冲洗，制备得到的彩砂易褪色；2)树脂固化法：用树脂混合无机色料涂布在石英砂表面，然后200～300℃烘烤固化着色，该方法制备的彩砂容易出现着色不均匀、机械强度差、颗粒间易结块等问题；3)高温烧结法：将无机颜料和石英砂混合，经过1000℃以上的高温烧结成一体，该方法制备的彩砂质量好，但制备过程复杂，能耗高，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工彩砂及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种人工彩砂，由以下质量百分比的原料组成：
丙烯酸树脂：2％～8％；
石英砂：90％～95％；
气相二氧化硅：1％～5％；
分散剂：0.1％～1％；
消泡剂：0.1％～1％；
偶联剂：0.1％～0.5％；
固化剂：0.1％～0.5％；
颜料：0.1％～0.5％；
溶剂：余量。
所述的丙烯酸树脂为丙烯酸多元醇树脂。
所述的石英砂的粒径为80～400μm。
所述的分散剂为BYK-161、三乙氧基硅烷、两性表面活性剂中的至少一种。
所述的消泡剂为改性聚硅氧烷。
所述的偶联剂为氨基硅烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂中的至少一种。
所述的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
所述的溶剂为异构二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷中的至少一种。
上述人工彩砂的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸树脂、石英砂、气相二氧化硅、分散剂、消泡剂、偶联剂和颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入固化剂和溶剂，充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70～90℃恒温搅拌15～30min，得到人工彩砂。
所述的滚筒的转动速度为10～15r/min。
本发明的有益效果是：本发明的人工彩砂的机械稳定性、耐水、耐酸、耐醇、耐老化性能优异，且要优于天然彩砂，颜色可控，不同批次间的色差小，颜色稳定性好，生产加热温度低，能耗小，制备方法简单，生产成本低。
具体实施方式
一种人工彩砂，由以下质量百分比的原料组成：
丙烯酸树脂：2％～8％；
石英砂：90％～95％；
气相二氧化硅：1％～5％；
分散剂：0.1％～1％；
消泡剂：0.1％～1％；
偶联剂：0.1％～0.5％；
固化剂：0.1％～0.5％；
颜料：0.1％～0.5％；
溶剂：余量。
优选的，所述的丙烯酸树脂为丙烯酸多元醇树脂。
优选的，所述的石英砂的粒径为80～400μm。
优选的，所述的分散剂为BYK-161、三乙氧基硅烷、两性表面活性剂中的至少一种。
优选的，所述的消泡剂为改性聚硅氧烷。
优选的，所述的偶联剂为氨基硅烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂中的至少一种。
优选的，所述的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
优选的，所述的溶剂为异构二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷中的至少一种。
上述人工彩砂的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸树脂、石英砂、气相二氧化硅、分散剂、消泡剂、偶联剂和颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入固化剂和溶剂，充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70～90℃恒温搅拌15～30min，得到人工彩砂。
优选的，所述的滚筒的转动速度为10～15r/min。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种人工彩砂，其原料组成如下表所示：
表1一种人工彩砂的原料组成表
| 原料 | 质量百分比(％) |
| 丙烯酸多元醇树脂 | 2 |
| 石英砂(40目) | 94 |
| 气相二氧化硅 | 1 |
| BYK-161 | 0.1 |
| 两性表面活性剂 | 0.1 |
| 改性聚硅氧烷 | 0.2 |
| 异氰酸酯基硅烷偶联剂 | 0.2 |
| 异佛尔酮二异氰酸酯 | 0.2 |
| 铁红颜料 | 0.2 |
| 乙酸丁酯 | 2 |
上述人工彩砂的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸多元醇树脂、石英砂、气相二氧化硅、BYK-161、两性表面活性剂、改性聚硅氧烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂和铁红颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入异佛尔酮二异氰酸酯和乙酸丁酯，充分混合均匀，再将混合物料置于滚筒中，调整转速至10r/min，90℃恒温搅拌30min，得到人工彩砂。
实施例2：
一种人工彩砂，其原料组成如下表所示：
表2一种人工彩砂的原料组成表
| 原料 | 质量百分比(％) |
| 丙烯酸多元醇树脂 | 3 |
| 石英砂(80目) | 90 |
| 气相二氧化硅 | 5 |
| BYK-161 | 0.4 |
| 三乙氧基硅烷 | 0.1 |
| 改性聚硅氧烷 | 0.1 |
| 氨基硅烷 | 0.2 |
| 六亚甲基二异氰酸酯 | 0.2 |
| 酞菁蓝颜料 | 0.3 |
| 异构二甲苯 | 0.7 |
上述人工彩砂的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸多元醇树脂、石英砂、气相二氧化硅、BYK-161、三乙氧基硅烷、改性聚硅氧烷、氨基硅烷和酞菁蓝颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入六亚甲基二异氰酸酯和异构二甲苯，充分混合均匀，再将混合物料置于滚筒中，调整转速至10r/min，70℃恒温搅拌30min，得到人工彩砂。
实施例3：
一种人工彩砂，其原料组成如下表所示：
表3一种人工彩砂的原料组成表
上述人工彩砂的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸多元醇树脂、石英砂、气相二氧化硅、三乙氧基硅烷、改性聚硅氧烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂和碳黑颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入异佛尔酮二异氰酸酯和乙酸丁酯，充分混合均匀，再将混合物料置于滚筒中，调整转速至10r/min，90℃恒温搅拌15min，得到人工彩砂。
实施例4：
一种人工彩砂，其原料组成如下表所示：
表4一种人工彩砂的原料组成表
| 原料 | 质量百分比(％) |
| 丙烯酸多元醇树脂 | 4 |
| 石英砂(180目) | 92 |
| 气相二氧化硅 | 2 |
| 两性表面活性剂 | 0.1 |
| 改性聚硅氧烷 | 0.1 |
| 氨基硅烷 | 0.3 |
| 异氰酸酯基硅烷偶联剂 | 0.2 |
| 异佛尔酮二异氰酸酯 | 0.3 |
| 酞菁蓝颜料 | 0.1 |
| 乙酸乙酯 | 0.9 |
上述人工彩砂的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸多元醇树脂、石英砂、气相二氧化硅、两性表面活性剂、改性聚硅氧烷、氨基硅烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂和酞菁蓝颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入异佛尔酮二异氰酸酯和乙酸乙酯，充分混合均匀，再将混合物料置于滚筒中，调整转速至15r/min，80℃恒温搅拌20min，得到人工彩砂。
实施例5：
一种人工彩砂，其原料组成如下表所示：
表5一种人工彩砂的原料组成表
上述人工彩砂的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸多元醇树脂、石英砂、气相二氧化硅、BYK-161、改性聚硅氧烷、氨基硅烷和碳黑颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入六亚甲基二异氰酸酯和环己烷，充分混合均匀，再将混合物料置于滚筒中，调整转速至15r/min，85℃恒温搅拌15min，得到人工彩砂。
测试例：
对实施例1～5制备的人工彩砂进行性能测试，测试结果如下表所示：
表6实施例1～5的人工彩砂的性能测试结果
由表6可知：本发明的人工彩砂的机械稳定性好，耐水、耐酸、耐碱、耐醇、耐老化性能优异。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种人工彩砂，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
丙烯酸树脂：2％～8％；
石英砂：85％～95％；
气相二氧化硅：1％～5％；
分散剂：0.1％～1％；
消泡剂：0.1％～1％；
偶联剂：0.1％～0.5％；
固化剂：0.1％～0.5％；
颜料：0.1％～0.5％；
溶剂：余量。
2.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于：所述的丙烯酸树脂为丙烯酸多元醇树脂。
3.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于：所述的石英砂的粒径为80～400μm。
4.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于：所述的分散剂为BYK-161、三乙氧基硅烷、两性表面活性剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于：所述的消泡剂为改性聚硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于：所述的偶联剂为氨基硅烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于：所述的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的人工彩砂，其特征在于：所述的溶剂为异构二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷中的至少一种。
9.权利要求1～8中任意一项所述的人工彩砂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将丙烯酸树脂、石英砂、气相二氧化硅、分散剂、消泡剂、偶联剂和颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，再加入固化剂和溶剂，充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70～90℃恒温搅拌15～30min，得到人工彩砂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述的滚筒的转动速度为10～15r/min。
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