CN108191307B - 一种防脱落石墨烯真石漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防脱落石墨烯真石漆及其制备方法，防脱落石墨烯真石漆由以下重量配比的成分组成：乳液20～35份；羟乙基纤维素3～5份；石墨烯7～12份；天然彩砂65～80份；消泡剂0.8～1.4份；附着力促进剂0.5～1.5份；增稠剂0.5～1份；成膜助剂5～10份；N‑氨丙基‑甲基乙醇胺1～2份；水25～45份。本发明提供的通过在组成中加入石墨烯，令羟乙基纤维素与石墨烯进行复合，在解决石墨烯的团聚问题的同时，增强真石漆的柔软性与附着力，提高真石漆涂层的致密性，使真石漆在长时间使用后不产生剥落、鼓泡等现象。
Description
技术领域
本发明涉及墙面漆技术领域，特别涉及一种防脱落石墨烯真石漆及其制备方法。
背景技术
涂料已成为建筑装饰的一个重要组成部分，目前，外墙装饰材料包括装饰石材、玻璃幕墙、外墙饰面砖等，但是这些均有存在着各自的问题，装饰石材容易受到外界冲击形成明纹，易断裂、耐火性差、施工困难、造价高，玻璃幕墙虽然具有很好的装饰效果，但是在光照条件好的环境下，玻璃反射的强烈光纤映射在周围，不仅造成安全隐患，而且给人们的正常生活带来影响，外墙饰面砖具有强度高、硬度高、稳定性高、不褪色易清洗的特点，但其耗能大外墙容易起鼓脱落，安全性低，其他材质例如铝塑板质轻、隔音、防火、防水、耐候、施工方便，但成本高昂，得不到广泛的推广应用。
作为一种装饰用仿真实石材的新型涂料，真石漆主要采用乳液与彩色砂配制，目前被广泛应用在建筑物的外墙装饰，深受人们的欢迎。用真石漆装修后的建筑物，具有天然真实的自然色泽，给人以高雅，和谐，庄重之美感，适合于各类建筑物的室内外装修。特别是在曲面建筑物上装饰，可以收到生动逼真，回归自然的功效。
但目前市面上所用的真石漆，在经过长时间使用后，普遍会出现剥落、鼓泡等现象，不仅影响美观，重新涂覆还会造成成本上升。
发明内容
为解决上述提到的现有的真石漆普遍存在的经过长时间使用后出现剥落、鼓泡等问题，本发明提供一种防脱落石墨烯真石漆及其制备方法，该防脱落石墨烯真石漆具有防脱落效果优秀、长时间使用不剥落、不鼓泡的优点。
本发明提供的防脱落石墨烯真石漆由以下重量配比的成分组成：
进一步地，所述防脱落石墨烯真石漆由以下重量配比的成分组成：
进一步地，所述乳液为苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液的一种或多种组合。
进一步地，所述天然彩砂为粗彩砂、中彩砂、细彩砂的组合，所述粗彩砂为40～60目，所述中彩砂为60～80目，所述细彩砂为100～120目。
进一步地，所述消泡剂为矿物油消泡剂。
进一步地，所述附着力促进剂为2-胺乙基亚乙基脲、锆铝酸盐、有机磷酸胺中的一种。
进一步地，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。
进一步地，所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂。
本发明还提供一种如以上所述的防脱落石墨烯真石漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、在搅拌设备中加入羟乙基纤维素和水，在300～500转/min的搅拌速率下搅拌5～7min；再加入石墨烯，继续搅拌15～25min；
步骤二、在搅拌设备中加入乳液，在500～700转/min的搅拌速率下搅拌15～20min；再加入天然彩砂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌50～75min；
步骤三、在搅拌设备中加入成膜助剂、消泡剂、附着力促进剂、聚氨酯树脂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌20～30min；
步骤四、在搅拌设备中加入增稠剂、N-氨丙基-甲基乙醇胺，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌10～15min，即可得到所述防脱落石墨烯真石漆。
本发明提供的一种防脱落石墨烯真石漆及其制备方法，加入石墨烯，使石墨烯与羟乙基纤维素进行复合改性，使石墨烯以单片层的形式均匀分散在纤维素溶液中，避免石墨烯的团聚现象，羟乙基纤维素同时作为乳液的稳定剂、粘合剂，可增强乳液的附着力。将带有石墨烯的纤维素溶液混合入乳液中后，由于石墨烯均匀分散在纤维素溶液中，混合后石墨烯可均匀分散至乳液中，由于石墨烯为单片层形式，具有极大的比表面积，可将乳液中的粒子进行分隔，且石墨烯表面具有润滑性，整体作用下使乳液的柔软性增强，同时石墨烯也具有极强的附着能力，进一步提高了乳液混合物的附着力，从而提高真石漆产品对墙面的附着力，避免真石漆长时间使用后剥落的现象。
羟乙基纤维素与石墨烯复合后，对乳液的机械性能也具有增强作用，同时提高了乳液的热稳定性，石墨烯的片层结构穿插于乳液粒子之间，层叠的结构态使乳液的致密性得到保障，外界的腐蚀物、液体等无法浸入真石漆内部，整体作用下避免了真石漆因气温变换、液体入侵等原因造成剥落、鼓泡的问题。
本发明所提供的防脱落石墨烯真石漆采用的乳液为苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液中的一种或多种组合，实际实施中，可以丙烯酸乳液为基础，加入适量苯丙乳液和硅丙乳液复配，比例为5～10:2～3:2～3，使所制备的乳液具有优秀的柔软性，同时耐水性、耐候性、耐碱性等综合稳定性能良好。
本发明采用的天然彩砂为40～60目的粗彩砂、60～80目的中彩砂和100～120目的细彩砂的混合物，多种层次的彩砂与乳液混合后可保证真石漆的致密性，同时其耐候性、耐酸碱性也得到提高。
本发明所采用的消泡剂为矿物油消泡剂，以矿物油、疏水二氧化硅以及分散剂组成，消泡能力强，与其他组分混合能力强，可有效减少成膜过程中的起泡现象。
本发明所提供的防脱落石墨烯真石漆添加有附着力促进剂，所述附着力促进剂为2-胺乙基亚乙基脲、锆铝酸盐、有机磷酸胺中的一种，可进一步提高真石漆产品对墙面的附着力，避免长时间使用的剥落问题。
本发明以N-氨丙基-甲基乙醇胺作为pH调节剂，在制备过程中加入调节涂料pH值，提高真石漆的成膜能力。除此之外，在组分中还添加有聚氨酯树脂，聚氨酯树脂均匀分布在乳液中，在实际喷涂使用中，往真石漆中加入适量固化剂，此时N-氨丙基-甲基乙醇胺还可作为聚氨酯催化剂，加快真石漆中聚氨酯树脂的固化，从而提高真石漆干燥后的机械性能和柔韧性，进而提高真石漆的附着能力。
本发明提供的一种防脱落石墨烯真石漆及其制备方法，通过在组成中加入石墨烯，令羟乙基纤维素与石墨烯进行复合，在解决石墨烯的团聚问题的同时，增强真石漆的柔软性与附着力，提高真石漆涂层的致密性，使真石漆在长时间使用后不产生剥落、鼓泡等现象。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的实施例见表1：
表1
以下为上述实施例的制备方法：
实施例1
步骤一、在搅拌设备中加入3.5份羟乙基纤维素和30份水，在300～500转/min的搅拌速率下搅拌5～7min；再加入10份石墨烯，继续搅拌15～25min；
步骤二、在搅拌设备中加入25份乳液，在500～700转/min的搅拌速率下搅拌15～20min；再加入70份天然彩砂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌50～75min；
步骤三、在搅拌设备中加入7份成膜助剂、1份消泡剂、1份附着力促进剂、12份聚氨酯树脂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌20～30min；
步骤四、在搅拌设备中加入0.8份增稠剂、1.5份N-氨丙基-甲基乙醇胺，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌10～15min，即可得到所述防脱落石墨烯真石漆。
实施例2
步骤一、在搅拌设备中加入4.5份羟乙基纤维素和35份水，在300～500转/min的搅拌速率下搅拌5～7min；再加入10份石墨烯，继续搅拌15～25min；
步骤二、在搅拌设备中加入28份乳液，在500～700转/min的搅拌速率下搅拌15～20min；再加入72份天然彩砂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌50～75min；
步骤三、在搅拌设备中加入8份成膜助剂、1.2份消泡剂、0.9份附着力促进剂、13份聚氨酯树脂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌20～30min；
步骤四、在搅拌设备中加入0.8份增稠剂、1.6份N-氨丙基-甲基乙醇胺，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌10～15min，即可得到所述防脱落石墨烯真石漆。
实施例3
步骤一、在搅拌设备中加入4份羟乙基纤维素和40份水，在300～500转/min的搅拌速率下搅拌5～7min；再加入11份石墨烯，继续搅拌15～25min；
步骤二、在搅拌设备中加入30份乳液，在500～700转/min的搅拌速率下搅拌15～20min；再加入75份天然彩砂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌50～75min；
步骤三、在搅拌设备中加入8份成膜助剂、1份消泡剂、1.2份附着力促进剂、14份聚氨酯树脂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌20～30min；
步骤四、在搅拌设备中加入1份增稠剂、1.9份N-氨丙基-甲基乙醇胺，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌10～15min，即可得到所述防脱落石墨烯真石漆。
发明人对以上实施例1、实施例2、实施例3所制得的真石漆产品进行质量检测，结果如表2所示：
表2
由以上性能检测的结果可知，本发明所提供的防脱落石墨烯真石漆涂料符合真石漆产品的标准要求，同时其粘结强度极为优秀。
发明人为检测本发明提供的防脱落石墨烯真石漆的防脱落效果，设计了如下实验：将真石漆均匀喷涂在水泥板上，室外自然干燥5天后，放入实验室中，实验室温度每6h在20℃基础上下变化15℃，同时使湿度保持在80％，用电动鼓风机喷口对准水泥板进行喷吹，96h后取出水泥板观察涂膜状态。
发明人将实施例1、实施例2、实施例3所制得的真石漆与市售普通真石漆产品进行上述实验，结果如表3所示：
表3
由表3的实验结果可知，本发明提供的防脱落石墨烯真石漆的防脱落效果优秀，其中实施例2和实施例3的防脱落效果相比实施例1更为优秀，而对比例的普通市售真石漆剥落程度严重，因此，使用本发明提供的一种防脱落石墨烯真石漆，可有效起到防止真石漆涂层剥落的问题。
除此之外，发明人还发现，在真石漆组分中加入适量环氧树脂后，实际喷涂使用时配合固化剂使用，利用N-氨丙基-甲基乙醇胺对环氧树脂的低温聚合促进作用，可使真石漆组分中的环氧树脂在低温环境下固化聚合，从而提高真石漆在低温环境下的涂层机械强度和柔韧性，进一步提高真石漆涂层的附着力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：
所述防脱落石墨烯真石漆由以下重量配比的成分组成：
乳液 20～35份
羟乙基纤维素 3～5份
石墨烯 7～12份
天然彩砂 65～80份
消泡剂 0.8～1.4份
附着力促进剂 0.5～1.5份
增稠剂 0.5～1份
成膜助剂 5～10份
聚氨酯树脂 10～15份
N-氨丙基-甲基乙醇胺 1～2份
水 25～45份；
其中，所述防脱落石墨烯真石漆制备方法包括如下步骤：
步骤一、在搅拌设备中加入羟乙基纤维素和水，在300～500转/min的搅拌速率下搅拌5～7min；再加入石墨烯，继续搅拌15～25min；
步骤二、在搅拌设备中加入乳液，在500～700转/min的搅拌速率下搅拌15～20min；再加入天然彩砂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌50～75min；
步骤三、在搅拌设备中加入成膜助剂、消泡剂、附着力促进剂、聚氨酯树脂，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌20～30min；
步骤四、在搅拌设备中加入增稠剂、N-氨丙基一甲基乙醇胺，在600～800转/min的搅拌速率下搅拌10～15min，即可得到所述防脱落石墨烯真石漆。
2.根据权利要求1所述的一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：
所述防脱落石墨烯真石漆由以下重量配比的成分组成：
乳液 25～30份
羟乙基纤维素 3.5～4.5份
石墨烯 9～11份
天然彩砂 70～75份
消泡剂 1～1.2份
附着力促进剂 0.9～1.3份
增稠剂 0.8～1份
成膜助剂 7～9份
聚氨酯树脂 12～14份
N-氨丙基-甲基乙醇胺 1.5～2份
水 30～40份。
3.根据权利要求1或2所述的一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：所述乳液为苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液的一种或多种组合。
4.根据权利要求1或2所述的一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：所述天然彩砂为粗彩砂、中彩砂、细彩砂的组合，所述粗彩砂为40～60目，所述中彩砂为60～80目，所述细彩砂为100～120目。
5.根据权利要求1或2所述的一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：所述消泡剂为矿物油消泡剂。
6.根据权利要求1或2所述的一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：所述附着力促进剂为2-胺乙基亚乙基脲、锆铝酸盐、有机磷酸胺中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。
8.根据权利要求1或2所述的一种防脱落石墨烯真石漆，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯十二成膜助剂。
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