CN108822666A - 一种耐污染节能环保仿石涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐污染节能环保仿石涂料，由基料组份与粉体组份按照20～30∶70～80比例混合而成，所述的基料组份由下列重量份的原料构成：合成树脂乳液45.0～75.0份、功能材料2.5～6.5份、去离子水7.0～21.0份、防腐剂0.1～0.8份、成膜助剂3.0～5.0份、抗冻剂0.5～3.0份、2.5％纤维素5.0～16.0份、增稠剂0～0.5份；所述的粉体组份由不同比例的、粒径为10目～180目的各种白砂、彩砂组成。本发明还公开了该耐污染节能环保仿石涂料的制备方法。本发明提供的技术方案属于水性化产品，VOC含量小于15g/L，绿色环保；具有天然石材的逼真的装饰效果；并具有优异的保温节能效果，可降低室内温度8～10℃；耐沾污极其优异，可达0级，是常规仿石涂料的2级耐沾污性所无法达到的。

Description

一种耐污染节能环保仿石涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑物装饰装璜材料技术领域，具体涉及一种仿石涂料及其制备方法，尤其涉及一种耐污染节能环保仿石涂料及其制备方法。

背景技术

近几年来，我国每年有10亿平方米的民用建筑投用(付诸使用)，建筑物能耗占全社会总能耗的比例自上世纪80年代的10％上升至目前的27.5％。为此，国家对建筑物节能高度关注并且还出台了一系列关于建筑物节能的相关规定。由于建筑物的节能仅靠墙体材料自身难以达到期望的指标如节能65％以上，因此具有良好的节能效果的建筑物外墙涂料作为补充越来越受到人们的关注和器重，其中，集节能环保和有助于增进建筑物装饰效果于一体的外墙涂料日趋受市场青睐。

鉴于此，业界普遍采用在建筑物外墙上以干挂方式干挂保温板或刮涂设计厚度的无机保温砂浆、保温腻子后再涂装普通涂料来达到装饰、保温节能效果，对此可以由并不限于的中国专利CN101725311A(珍珠岩纤维复合防火隔热板)、CN2352333Y(复合保温隔热板)、CN2825784Y(外墙保温隔热板)、CN20138361Y(外墙外保温装饰阻燃隔热板)、CN102219455A(无机轻集料保温隔热板材及其制备方法)和CN102417327A(建筑外墙整体固化无机保温隔热板及其制备方法)等等印证，但诸如此类的装饰效果单调，起鼓、脱落现象频繁发生，带来了极大的安全隐患；为此，人们又开发出了具有显著隔热效果的隔热反射涂料应用于外墙涂装，对此可以由并不限于的中国专利201410387725.0(一种反射隔热涂料)、200810200915.1(中空玻璃微珠热反射涂料)、201410429910.1(一种水包水反射隔热多彩涂料)，很好的解决了上述问题；但是，该无机涂料没有凹凸感，缺乏质感，装饰性差。

由并不限于发明专利201410230086.7(仿石涂料)、201410328908.5(仿石涂料及其制备方法)虽然克服了上述缺点，具有优异的仿真效果(即仿石材装饰效果极其逼真)，但其耐污染性差，且不具有保温节能功效。

而由并不限于发明专利201510737708.X(一种隔热防火仿石涂料)虽然在保温节能与装饰方面达到了完美组合，但常规仿真石材类涂料的属性决定的平淡的耐污染性依然是其缺陷。

综合上述已有技术，对于开发具有耐污染性、节能环保并且具有良好的仿真效果即酷似仿天然石材效果的耐污染节能环保仿石涂料具有积极的现实意义。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种适合于建筑物外墙装饰用的有助于体现浑如天成的大理石装饰效果、有利于表现良好的保温节能效果而藉以增进建筑物节能和有益于保障安全而藉以体现绿色环保的耐污染节能环保仿石涂料。

本发明的目的之二在于提供上述耐污染节能环保仿石涂料的制备方法。

作为本发明第一方面的耐污染节能环保仿石涂料，它包括基料组份和粉体组份，所述的基料由下列按重量份数配比的原料构成：

所述的粉体组份由不同比例的、粒径为10目～180目的各种白砂、彩砂组成。

在本发明的一个优选实施例中，所述的2.5％纤维素是制备基料前预溶的浓度为2.5％的纤维素溶液(重量份)，其中，所述的纤维素包括科莱蒽的HS30000YP、HS100000YP、亚跨龙的250HBR、阿克苏的451的一种或任意两种以上的混合；

在本发明的一个优选实施例中，所述的增稠剂包括美国陶氏化学的TT-935、TT-615、维诺斯的RH-420、上海豪冠贸易有限公司的E-300的一种或任意两种以上的混合；

在本发明的一个优选实施例中，所述基料组份与粉体组份的重量比为20～30∶70～80。

在本发明的一个优选实施例中，所述的合成树脂乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、弹性乳液中的一种或任意两种以上的混合，具体有上海日出化工有限公司互穿网络丙烯酸乳液TD-636、硅丙乳液TD-661，上海保利佳化工有限公司的纯丙乳液BLJ-9975、苯丙乳液BLJ-838A-2、硅丙乳液KD96，上海巴德富化工有限公司的苯丙乳液RS-992、纯丙乳液RS-706T。

在本发明的一个优选实施例中，所述的硅丙乳液为分子中含有硅原子的丙烯酸乳液。

在本发明的一个优选实施例中，所述的弹性乳液为成膜后涂膜具有延伸率的丙烯酸乳液。

在本发明的一个优选实施例中，所述的功能材料为开孔结构的中空气凝胶，具有优异的隔热保温性能。

在本发明的一个优选实施例中，所述开孔结构的中空气凝胶的开孔率95.0～99.8％。

在本发明的一个优选实施例中，所述成膜助剂为美国伊斯曼公司生产销售的环保型成膜助剂。

在本发明的一个优选实施例中，所述防腐剂为德国舒美公司生产销售的牌号为K40防腐剂或A28S防腐剂或美国陶氏化学公司生产销售的牌号为LX150防腐剂或R640防腐剂。

作为本发明第二方面的一种耐污染节能环保仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液45.0～75.0份、功能材料2.5～6.5份、去离子水7.0～21.0份、防腐剂0.1～0.8份、成膜助剂3.0～5.0份、抗冻剂0.5～3.0份、2.5％纤维素5.0～16.0份和增稠剂0～0.5份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量的合成树脂乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分3～5次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的去离子水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度至90KU～110KU待用；

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份20～30∶70～80的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。

本发明耐污染节能环保仿石涂料及其制备方法有下列3点主要创新：

1.本发明提供的技术方案属于水性化产品，VOC含量小于15g/L，远低于我国外墙涂料标准规定的120g/L限值，绿色环保、涂覆于外墙具有干挂大理石等天然石材的逼真性，体现建筑物浑如天成的装饰效果；

2.涂膜具有优异的保温隔热效果，与常规仿石涂料相比，可降低室内温度8～10℃，因而具有对建筑物良好的节能效果；同时，耐沾污可达0级，是常规仿石涂料的2级耐沾污难以企及的。

3.提供的制备方法具有工艺步骤简短、对设备要求及工艺要素不苛刻的长处，能满足工业化放大生产要求。

本发明耐污染节能环保仿石涂料及其制备方法的关键技术在于：

经过了长期的探索与反复实验，通过在仿石涂料中添加具有开孔结构的空心功能材料后，赋予了涂膜显著的保温节能作用，并在物理性能检测中意外发现，添加该材料后，涂膜表面张力极低，灰尘无法附着，按标准JG/T24《合成树脂乳液砂壁状涂料》，耐沾污可达0级，具有超强耐污染性,是普通仿石类涂料难以达到的。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明，但是实施例并不是对本发明方案的限制，任何依据本发明方案作出的形式而非实质的变化都应当视为本发明公开的技术内容范畴。

实施例1：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液60.0份、功能材料3.0份、去离子水20.8份、防腐剂0.6份、成膜助剂4.0份、抗冻剂1.2份、2.5％纤维素10.0份和增稠剂0.4份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分3次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度待用。

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份24∶76的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。

在本实施例的该步骤A)，前述合成树脂乳液为上海巴德富化工有限公司的纯丙乳液，牌号为RS-706T；功能材料为开孔率为99.0％的开孔结构的中空气凝胶。防腐剂用由美国陶氏化学公司生产的同样在本专利申请提出以前在市场销售的牌号为R640防腐剂，前述的成膜助剂优选使用由美国伊斯曼公司生产销售的环保型成膜助剂；抗冻剂为丙二醇；纤维素为科莱蒽的HS30000YP；粉体组份为河北石家庄恒源矿业生产的粒径为80～120目的精白砂45.8份，粒径为40～80目的精白砂46.0份，粒径为80～120目的中国红彩砂5.0份，粒径为200目的彩砂3.2份。

实施例2：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液70.0份、功能材料4.5份、去离子水12.2份、防腐剂0.7份、成膜助剂3.5份、抗冻剂0.9份、2.5％纤维素8.0份和增稠剂0.2份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分4次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度待用。

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份24∶76的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。

在本实施例的该步骤A)，前述合成树脂乳液为上海日出化工有限公司生产的互穿网络纯丙乳液，具体牌号为TD-636；功能材料为开孔率为97.0％的开孔结构的中空气凝胶。防腐剂使用由德国舒美公司生产的并且在本专利申请提出以前在中国市场销售的牌号为A28S防腐剂，前述的成膜助剂优选使用由美国伊斯曼公司生产销售的环保型成膜助剂；抗冻剂为丙二醇；纤维素为德国科莱蒽生产的，牌号为HS30000YP；粉体组份为河北石家庄恒源矿业生产的粒径为80～120目的精白砂45.8份，粒径为40～80目的精白砂46.0份，粒径为80～120目的中国红彩砂5.0份，粒径为200目的彩砂3.2份。

实施例3：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液75.0份、功能材料6.0份、去离子水7.0份、防腐剂0.8份、成膜助剂4.5份、抗冻剂0.6份、2.5％纤维素6.0份和增稠剂0.1份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分5次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度待用。

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份24∶76的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。

在本实施例的该步骤A)，前述合成树脂乳液为上海巴德富化工有限公司的苯丙乳液，具体牌号为RS-992；功能材料为开孔率为95％的开孔结构的中空气凝胶。防腐剂选用由美国陶氏化学公司生产的同样在本专利申请提出以前在市场销售的牌号为R640防腐剂，前述的成膜助剂优选使用由美国伊斯曼公司生产销售的环保型成膜助剂；抗冻剂为丙二醇；纤维素为美国亚跨龙公司生产的，牌号为250HBR；粉体组份为河北石家庄恒源矿业生产的粒径为80～120目的精白砂45.8份，粒径为40～80目的精白砂46.0份，粒径为80～120目的中国红彩砂5.0份，粒径为200目的彩砂3.2份。

实施例4：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液60.0份、功能材料3.0份、去离子水20.8份、防腐剂0.6份、成膜助剂4.0份、抗冻剂1.2份、2.5％纤维素10.0份和增稠剂0.4份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分3次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度待用。

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份30∶70的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。

在本实施例的该步骤A)，前述合成树脂乳液为上海保利佳化工有限公司生产的纯丙乳液，具体牌号为BLJ-9975；功能材料为开孔率为99％的开孔结构的中空气凝胶。防腐剂选用由美国陶氏化学公司生产的同样在本专利申请提出以前在市场销售的牌号为LX150防腐剂，前述的成膜助剂优选使用由美国伊斯曼公司生产销售的环保型成膜助剂；抗冻剂丙二醇；纤维素为阿克苏公司生产的，牌号为451；粉体组份为河北石家庄恒源矿业生产的粒径为80～120目的精白砂45.8份，粒径为40～80目的精白砂46.0份，粒径为80～120目的中国红彩砂5.0份，粒径为200目的彩砂3.2份。

实施例5：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液75.0份、功能材料6.0份、去离子水7.0份、防腐剂0.8份、成膜助剂4.5份、抗冻剂0.6份、2.5％纤维素6.0份和增稠剂0.1份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分5次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度待用。

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份20∶80的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。

在本实施例的该步骤A)，前述合成树脂乳液为上海日出化工有限公司生产的互穿网络纯丙乳液，具体牌号为TD-636；功能材料为开孔率为95％的开孔结构的中空气凝胶。防腐剂选用由美国陶氏化学公司生产的同样在本专利申请提出以前在市场销售的牌号为LX150防腐剂，前述的成膜助剂优选使用由美国伊斯曼公司生产销售的环保型成膜助剂；抗冻剂为丙二醇；纤维素为美国亚跨龙公司生产的250HBR；粉体组份为河北石家庄恒源矿业生产的粒径为80～120目的精白砂45.8份，粒径为40～80目的精白砂46.0份，粒径为80～120目的中国红彩砂5.0份，粒径为200目的彩砂3.2份。

对比例1(普通样的成分及制备方法)：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液58.3份、去离子水5.97份、防腐剂0.63份、成膜助剂4.6份、抗冻剂2.0份、2.5％纤维素28.3份和增稠剂0.2份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分5次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度待用。

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份24∶76的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。

在原样中，合成树脂乳液为巴德富的苯丙乳液RS9961；防腐剂使用德国舒美公司生产的并且在本专利申请提出以前在中国市场销售的牌号为K14；成膜助剂使用江苏润泰化工生产的醇酯十二成膜助剂；抗冻剂为丙二醇；纤维素为亚跨龙的250HBR；粉体组份为河北石家庄恒源矿业生产的粒径为80～120目的精白砂45.8份，粒径为40～80目的精白砂46.0份，粒径为80～120目的中国红彩砂5.0份，粒径为200目的彩砂3.2份。

结合JG/T 24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》W型标准关键指标对普通样和实施例1-5进行对比检测，结果如下表1：

表1产品关键技术指标

结论：由上述5个实施例所得到的耐污染节能环保仿石涂料经应用和性能检测，本发明提供的耐污染节能环保仿石涂料仿石效果明显、自然逼真，保温效果显著，耐污染优异，性能完全满足技术指标和实际使用的要求,纯水性产品，安全环保，实施例1-5均能满足预期目的，可分别适用于不同保护要求的场合的使用，其中，以实施例3性能最为优越，实施例2其次。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种污染节能环保仿石涂料，其特征在于它包括基料组份和粉体组份，所述的基料组份由下列按重量份数配比的原料构成：

所述的粉体组份由不同比例的、粒径为10目～180目的各种白砂、彩砂组成；所述基料组份与粉体组份的重量比为20～30∶70～80。

2.根据权利要求1所述的一种污染节能环保仿石涂料，其特征在于，所述的功能材料为开孔结构的中空气凝胶。

3.根据权利要求2所述的一种污染节能环保仿石涂料，其特征在于，所述开孔结构的中空气凝胶的开孔率95.0～99.8％。

4.根据权利要求1所述的一种污染节能环保仿石涂料，其特征在于，所述的2.5％纤维素是制备基料前预溶的浓度为2.5％的纤维素溶液(重量份)，所述的纤维素包括科莱蒽的HS30000YP、HS100000YP、亚跨龙的250HBR、阿克苏的451的一种或任意两种以上的混合。

5.根据权利要求1所述的一种污染节能环保仿石涂料，其特征在于，所述的增稠剂包括美国陶氏化学的TT-935、TT-615、维诺斯的RH-420、上海豪冠贸易有限公司的E-300一种或任意两种以上的混合。

6.根据权利要求1所述的一种污染节能环保仿石涂料，其特征在于所述的合成树脂乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、弹性乳液中的一种或任意两种以上的混合。

7.根据权利要求1所述的污染节能环保仿石涂料，其特征在于，所述的硅丙乳液为分子中含有硅原子的丙烯酸乳液；所述的弹性乳液为成膜后涂膜具有延伸率的丙烯酸乳液。

8.根据权利要求1所述的污染节能环保仿石涂料，其特征在于，所述成膜助剂为美国伊斯曼公司生产销售的环保型成膜助剂。

9.根据权利要求1所述的一种污染节能环保仿石涂料，其特征在于，所述防腐剂为德国舒美公司生产销售的牌号为K40防腐剂或A28S防腐剂或美国陶氏化学公司生产销售的牌号为LX150防腐剂或R640防腐剂。

10.权利要求1至9任一项权利要求所述的一种污染节能环保仿石涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制取基料组份：

按重量份称取合成树脂乳液45.0～75.0份、功能材料2.5～6.5份、去离子水7.0～14.0份、防腐剂0.6～0.8份、成膜助剂3.0～5.0份、抗冻剂1.0～3.0份、2.5％纤维素8.0～16.0份和增稠剂0～0.5份；

先在带有搅拌装置的容器中加入配方量乳液，开动搅拌装置，控制速度300～1000r/min，缓慢的、分3～5次加入称量好的功能材料，搅拌均匀，在搅拌过程中，视搅拌难易程度分次加完配方量的水，再依次缓慢的加入防腐剂、成膜助剂、抗冻剂及2.5％纤维素，搅拌均匀；最后，加入增稠剂调节粘度至90KU～110KU待用。

步骤二：成漆：

制取基料完毕后，调整转速1000～1200r/min，按照基料组份与粉体组份重量份20～30∶70～80的比例缓慢加入配方量的粉体组份，搅拌均匀即可。