CN110358384B - 一种水包砂多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种水包砂多彩涂料及其制备方法。所述水包砂多彩涂料包括以下质量百分比的组分：彩砂20‑25％、调色基础漆20‑25％、保护胶30‑35％、连续相20‑25％。本发明制备得到的多彩涂料哑光效果好、质感和仿真效果好，免去了传统水包砂多彩涂料需要在漆膜表面再涂抹一层哑光罩面漆的工序。

Description

一种水包砂多彩涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水包砂多彩涂料及其制备方法。

背景技术

涂料选择中，真石漆有质感、性价比高；仿石效果质感差，其原材料是天然彩砂，模仿不出大理石的自然纹理；水包水仿石材效果好，与真实的石头效果相比，真假难辨，但它是平面光滑没有质感的。

水包砂多彩涂料是继水包水多彩漆和真石漆之后的一种新颖高档外墙装饰涂料，其结合了多彩漆和真石漆的优点，使其既有多彩漆的高仿真度又有天然真石漆的质感，但在外墙喷涂水包砂多彩涂料后，由于涂料本身的性质，漆面干燥后会呈现一定的光泽，造成反光现象，使漆面及墙体的缺陷显现出来，同时墙面反光会对人眼造成一定的刺激，使人产生视觉疲劳，为了掩盖漆面及墙体的缺陷，一般会在漆膜表面再涂装一层哑光罩面清漆，克服涂料反光的现象，增加水包砂仿石材的真实程度，使墙壁效果符合人们的审美需求，同时可以良好的掩盖缺陷。

目前常用的哑光罩面清漆主要由消光粉制备而成，由于消光粉的存在，会在一定程度上影响水包砂多彩涂料的色泽，同时也会影响漆面的耐水白效果，在工程施工的过程中，涂装哑光面漆还会增加工序，延长工期，若施工工人涂装出现失误，还可能造成墙面的最终效果出现变化。

发明内容

针对现有水包砂多彩涂料仿真效果差、质感差以及因反光性强需涂刷哑光面漆而增加工程的施工难度以及影响多彩漆的其它性能等问题，本发明提供一种水包砂多彩涂料及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种水包砂多彩涂料，包括以下质量百分比的组分：

彩砂20-25％、保护胶30-35％、调色基础漆20-25％、连续相20-25％；

所述保护胶包括如下质量百分比的组分：

分散剂0.1-3％，降粘剂0-5％，防霉剂0.1-4％，杀菌剂0.1-3％，保护胶粉2-20％，pH调节剂0.1-1％和余量的去离子水；

所述调色基础漆包括如下质量百分比的组分：

硅丙乳液15-45％、填料5-15％、防霉剂0.1-0.5％、分散剂0.1-1％、纤维素0.5-1％、消泡剂0.5-1.5、pH调节剂0.1-0.8％、成膜助剂0.5-1.5％、防冻剂0.5-1.5、杀菌剂0.1-1、增稠剂0.1-0.8、保护胶5-10％和余量的去离子水；

所述连续相包括如下质量百分比的组分：

混合乳液70-85％，有机膨润土0.1-0.5％，成膜助剂3-10％，防冻剂5-10％，pH调节剂0.1-0.5％，增稠剂0.1-0.8％，LD超疏水性纳米界面剂0.1-0.5％和余量的去离子水；

所述混合乳液由质量比为3-5:10-14:3-5的纯丙乳液、硅丙乳液和丙烯酸酯共聚物乳液组成。

相对于现有技术，本发明的水包砂多彩涂料中调色基础漆中的硅丙乳液和连续相中的混合乳液相结合，由于硅丙乳液、纯丙乳液和丙烯酸酯共聚物乳液中聚合物之间的特殊分子结构的差异，可形成具有磨砂效果的漆膜表面，再加入一定含量填料的作用，可充分填充漆膜不同分子结构聚合过程中形成的间隙和凹陷，克服混合乳液成膜过程中形成的漆膜的粗糙感，降低光泽度，形成较好的哑光效果，再结合有机膨润土和LD超疏水性纳米界面剂与混合乳液的相互作用，进一步降低了漆膜的表面能，提高漆膜的耐沾污性；因此，在磨砂性漆膜分子结构的内部结合了填料、有机膨润土和LD超疏水性纳米界面剂以及涂料中的其他成分后，可形成耐沾污性强、哑光效果好、耐水白性能高、质感和仿真效果好的多彩涂料，免去了传统水包砂多彩涂料需要在漆膜表面再涂抹一层哑光罩面漆的工序。

优选的，所述纤维素为羟乙基纤维素，可选择250HBR和HS10W中的一种或两种的组合；所述消泡剂为矿物油基消泡剂，可选择科宁公司的FoamStar A10。

其中，羟乙基纤维素不溶于有机溶剂，当本发明中的防冻剂羟乙基纤维素共同存在时，可形成粥状物，在粥状时羟乙基纤维素易被充分泡涨，在涂料中起到更好的增稠作用，另一方面羟乙基纤维素的保水和稳定性效果非常好，具有优异的颜料相容性，可充分保证涂料体系中颜料的悬浮和稳定，降低施工难度；矿物油基化合物采用了特殊分子结构的消泡物质与特殊矿物油合成，在纯丙乳液漆中有特效，较普通消泡剂有更快的破泡速度，对破细泡有明显效果，增加涂料的稳定性。

优选的，所述降粘剂为焦磷酸钠；所述保护胶粉由质量比为1-3:1的硅酸镁铝和胶性硅酸镁锂组成。

其中，硅酸镁铝具有独特的三维空间链式结构及特殊的针、棒状晶体结构，因而具有不同寻常的胶体和吸附性能，在水介质中形成“卡片宫”式的缔合网络结构，具有很好的流变性和触变性，可有效防止涂料中悬浮物的沉降；胶性硅酸镁锂的分子结构水中分散形成透明状的触变性胶体，分散粒子尺寸大小约20-50纳米；硅酸镁铝在水介质中形成“卡片宫”式的缔合网络结构与硅酸镁锂在水中分散形成透明状的触变性纳米胶体相结合，可又有效避免重质材料采砂的沉降，增加彩砂在涂料中的稳定性以及形成的漆膜的大理石仿真性。

优选的，所述分散剂为聚羧酸钠盐分散剂，可选用OROTAN 731A；所述防霉剂为异噻唑啉酮类防霉剂，可选用MERGAL 786；所述杀菌剂为异塞唑啉酮衍生化合物，可选用MERGAL K9N。

优选的，所述有机膨润土是由钙基膨润土经活化处理后，用有机阳离子表面活性剂改性制备得到。

优选的，所述成膜助剂为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯；所述防冻剂为丙二醇；所述增稠剂为疏水改性碱溶性乳液型增稠剂，可选用ACRYSOL TT-935。

优选的，所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇和丁基乙醇胺中的一种或两种的组合，2-氨基-2-甲基-1-丙醇可选用陶氏化学的AMP-95。

本发明还提供所述水包砂多彩涂料的制备方法，至少包括以下步骤：

a、制备保护胶：按质量配比将分散剂、降粘剂、防霉剂、杀菌剂、保护胶粉、pH调节剂加入去离子水中，300-600rpm搅拌1-2min；提高转速至1300-1500rpm搅拌30-35min，得到保护胶；

b、制备调色基础漆：按质量配比将分散剂和防霉剂加入到去离子水中，300-500rpm搅拌1-2min；提高转速至600-800rpm，加入纤维素，搅拌5-10min；加入填料、消泡剂和pH调节剂，800-1000rpm搅拌15-20min；最后加入硅丙乳液、成膜助剂、防冻剂、杀菌剂和增稠剂，500-700rpm搅拌5-10min；提高转速至800-1000rpm，加入保护胶，搅拌2-3min，得到调色基础漆；

c、连续相的制备：按质量配比将有机膨润土加入去离子水中，900-1100rpm搅拌15-20min；调节转速至300-500rpm，依次加入混合乳液、成膜助剂、防冻剂、pH调节剂和LD超疏水性纳米界面剂，搅拌10-15min；调节转速至700-900rpm，加入增稠剂，搅拌5-10min，得到连续相；

d、成品漆的制备：取彩砂加入到调色基础漆中，调出所需颜色的漆，将调好颜色的漆加入保护胶，进行造粒；再加入连续相，充分搅拌至涂料中的彩点不再沉降，得到水包砂多彩涂料。

相对于现有技术，本发明的成品水包砂多彩涂料制备过程中，先取少量保护胶加入到调色基础漆中，并搅拌均匀，是保护胶中的乳液与调色基础漆中的纤维素和乳液发生交联反应，达到良好的预凝固效果，大大增加了调色基础漆的强度和韧性，降低了整个施工过程的难度，提高多彩涂料的强度及韧性，整个多彩漆的制备过程简单、材料成本低、设备要求低。

优选的，所述彩砂的粒径为80-120目。

粒径为80-120目彩砂用于调色基础漆的调色，使调色基础漆极易达到所仿石材彩点的颜色。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种水包砂多彩涂料，包括以下质量百分比的组分：

天然彩砂20％、调色基础漆20％、保护胶35％、连续相25％。

保护胶包括如下质量百分比的组分：

分散剂0.1％；

焦磷酸钠0％；

防霉剂0.1％；

杀菌剂0.1％；

硅酸镁铝10％；

胶性硅酸镁锂10％；

pH调节剂0.1％；

去离子水；79.6％；

调色基础漆包括如下质量百分比的组分：

硅丙乳液15％；

高岭土15％；

防霉剂0.1％；

分散剂0.1％；

羟乙基纤维素1％；

消泡剂0.5％；

pH调节剂0.1％；

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯1.5％；

丙二醇1.5％；

杀菌剂0.1％；

增稠剂0.8％；

保护胶5％；

去离子水58.3％；

连续相包括如下质量百分比的组分：

纯丙乳液20％；

硅丙乳液45％；

丙烯酸酯共聚物乳液20％；

有机膨润土0.5％；

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯3％；

丙二醇5％；

pH调节剂0.5％；

增稠剂0.1％；

LD超疏水性纳米界面剂0.5％；

去离子水5.4％。

其中，防霉剂使用MERGAL 786；分散剂使用OROTAN 731A；羟乙基纤维素使用250HBR；消泡剂使用科宁公司的FoamStar A10；pH调节剂使用陶氏化学的AMP-95；杀菌剂使用MERGAL K9N；增稠剂使用ACRYSOL TT-935；有机膨润土，是由普通钙基膨润土经活化处理后，以有机阳离子表面活性剂改性制备的有机膨润土。

上述水包砂多彩涂料的制备方法包括以下步骤：

a、制备保护胶：按质量配比将分散剂、焦磷酸钠、防霉剂、杀菌剂、硅酸镁铝、胶性硅酸镁锂、pH调节剂加入去离子水中，500rpm搅拌2min；提高转速至1400rpm搅拌32min，得到保护胶；

b、制备调色基础漆：按质量配比将分散剂和防霉剂加入到去离子水中，400rpm搅拌2min；提高转速至700rpm，加入羟乙基纤维素，搅拌8min；加入高岭土、消泡剂和pH调节剂，900rpm搅拌18min；最后加入硅丙乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇、杀菌剂和增稠剂，600rpm搅拌8min，提高转速至900rpm，加入保护胶，搅拌2min，得到调色基础漆；

c、连续相的制备：按质量配比将有机膨润土加入去离子水中，1000rpm搅拌18min；调节转速至400rpm，依次加入纯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸酯共聚物乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇、pH调节剂和LD超疏水性纳米界面剂，搅拌12min；调节转速至800rpm，加入增稠剂，搅拌8min，得到连续相；

d、成品漆的制备：取天然彩砂加入到调色基础漆中，调出所需颜色的漆，将调好颜色的漆加入保护胶，进行造粒；再加入连续相，充分搅拌至涂料中的彩点不再沉降，得到水包砂多彩涂料。

实施例2

一种水包砂多彩涂料，包括以下质量百分比的组分：

天然彩砂22％、调色基础漆23％、保护胶32％、连续相23％。

保护胶包括如下质量百分比的组分：

分散剂1％；

焦磷酸钠2％；

防霉剂2％；

杀菌剂2％；

硅酸镁铝10％；

胶性硅酸镁锂5％；

丁基乙醇胺0.5％；

去离子水；77.5％；

调色基础漆包括如下质量百分比的组分：

硅丙乳液30％；

高岭土10％；

防霉剂0.2％；

分散剂0.5％；

羟乙基纤维素0.8％；

消泡剂1％；

丁基乙醇胺0.5％；

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯1％；

丙二醇1％；

杀菌剂0.5％；

增稠剂0.5％；

保护胶8％；

去离子水46％；

连续相包括如下质量百分比的组分：

纯丙乳液15％；

硅丙乳液50％；

丙烯酸酯共聚物乳液15％；

有机膨润土0.3％；

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯6％；

丙二醇8％；

丁基乙醇胺0.2％；

增稠剂0.5％；

LD超疏水性纳米界面剂0.2％；

去离子水4.8％。

其中，防霉剂使用MERGAL 786；分散剂使用OROTAN 731A；羟乙基纤维素使用HS10W；消泡剂使用科宁公司的FoamStar A10；杀菌剂使用MERGAL K9N；增稠剂使用ACRYSOLTT-935；有机膨润土，是由普通钙基膨润土经活化处理后，以有机阳离子表面活性剂改性制备的有机膨润土。

上述水包砂多彩涂料的制备方法包括以下步骤：

a、制备保护胶：按质量配比将分散剂、焦磷酸钠、防霉剂、杀菌剂、硅酸镁铝、胶性硅酸镁锂、丁基乙醇胺加入去离子水中，300rpm搅拌1-2min；提高转速至1300rpm搅拌30min，得到保护胶；

b、制备调色基础漆：按质量配比将分散剂和防霉剂加入到去离子水中，300rpm搅拌1min；提高转速至600rpm，加入羟乙基纤维素，搅拌5min；加入高岭土、消泡剂和丁基乙醇胺，800rpm搅拌15min；最后加入硅丙乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇、杀菌剂和增稠剂，500rpm搅拌5min，提高转速至800rpm，加入保护胶，搅拌3min，得到调色基础漆；

c、连续相的制备：按质量配比将有机膨润土加入去离子水中，900rpm搅拌15min；调节转速至300rpm，依次加入纯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸酯共聚物乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇、丁基乙醇胺和LD超疏水性纳米界面剂，搅拌10min；调节转速至700rpm，加入增稠剂，搅拌5min，得到连续相；

d、成品漆的制备：取天然彩砂加入到调色基础漆中，调出所需颜色的漆，将调好颜色的漆加入保护胶，进行造粒；再加入连续相，充分搅拌至涂料中的彩点不再沉降，得到水包砂多彩涂料。

实施例3

一种水包砂多彩涂料，包括以下质量百分比的组分：

天然彩砂25％、调色基础漆25％、保护胶30％、连续相20％。

保护胶包括如下质量百分比的组分：

分散剂3％；

焦磷酸钠5％；

防霉剂4％；

杀菌剂3％；

硅酸镁铝1％；

胶性硅酸镁锂1％；

pH调节剂1％；

去离子水82％；

调色基础漆包括如下质量百分比的组分：

硅丙乳液45％；

高岭土5％；

防霉剂0.5％；

分散剂1％；

羟乙基纤维素0.5％；

消泡剂1.5％；

pH调节剂0.8％；

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯0.5％；

丙二醇0.5％；

杀菌剂1％；

增稠剂0.1％；

保护胶10％；

去离子水33.6％；

连续相包括如下质量百分比的组分：

纯丙乳液14％；

硅丙乳液42％；

丙烯酸酯共聚物乳液14％；

有机膨润土0.1％；

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯10％；

丙二醇10％；

pH调节剂0.1％；

增稠剂0.8％；

LD超疏水性纳米界面剂0.1％；

去离子水8.9％。

其中，防霉剂使用MERGAL 786；分散剂使用OROTAN 731A；羟乙基纤维素使用250HBR；消泡剂使用科宁公司的FoamStar A10；pH调节剂使用陶氏化学的AMP-95；杀菌剂使用MERGAL K9N；增稠剂使用ACRYSOL TT-935；有机膨润土，是由普通钙基膨润土经活化处理后，以有机阳离子表面活性剂改性制备的有机膨润土。

上述水包砂多彩涂料的制备方法包括以下步骤：

a、制备保护胶：按质量配比将分散剂、焦磷酸钠、防霉剂、杀菌剂、硅酸镁铝、胶性硅酸镁锂、pH调节剂加入去离子水中，600rpm搅拌2min；提高转速至1500rpm搅拌35min，得到保护胶；

b、制备调色基础漆：按质量配比将分散剂和防霉剂加入到去离子水中，500rpm搅拌1-2min；提高转速至800rpm，加入羟乙基纤维素，搅拌10min；加入高岭土、消泡剂和pH调节剂，1000rpm搅拌20min；最后加入硅丙乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇、杀菌剂和增稠剂，700rpm搅拌10min，提高转速至1000rpm，加入保护胶，搅拌2min，得到调色基础漆；

c、连续相的制备：按质量配比将有机膨润土加入去离子水中，1100rpm搅拌20min；调节转速至500rpm，依次加入纯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸酯共聚物乳液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、丙二醇、pH调节剂和LD超疏水性纳米界面剂，搅拌15min；调节转速至900rpm，加入增稠剂，搅拌10min，得到连续相；

d、成品漆的制备：取天然彩砂加入到调色基础漆中，调出所需颜色的漆，将调好颜色的漆加入保护胶，进行造粒；再加入连续相，充分搅拌至涂料中的彩点不再沉降，得到水包砂多彩涂料。

对比例1

将实施例1中调色基础漆和连续相中的硅丙乳液替换为等量的苯丙乳液，多彩涂料的其它组分和制备方法与实施例1相同。

对实施例1-3和对比例1中得到的水包砂多彩涂料的性能进行检测，检测结果如下表所示：

在多彩涂料中，实施例1-3的漆膜利用60°镜面光泽测定方法，检测其光泽度小于10°，在保证漆膜其它性能的情况下达到了非常好的哑光效果，免去哑光罩面漆的涂抹。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水包砂多彩涂料，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：

彩砂20-25%、保护胶30-35%、调色基础漆20-25%、连续相20-25%；

所述保护胶包括如下质量百分比的组分：

分散剂0.1-3%，降粘剂0-5%，防霉剂0.1-4%，杀菌剂0.1-3%，保护胶粉2-20%，pH调节剂0.1-1%和余量的去离子水；

所述保护胶粉由质量比为1-3:1的硅酸镁铝和胶性硅酸镁锂组成；

所述调色基础漆包括如下质量百分比的组分：

硅丙乳液15-45%、填料5-15%、防霉剂0.1-0.5%、分散剂0.1-1%、纤维素0.5-1%、消泡剂0.5-1.5%、pH调节剂0.1-0.8%、成膜助剂0.5-1.5%、防冻剂0.5-1.5%、杀菌剂0.1-1%、增稠剂0.1-0.8%、保护胶5-10%和余量的去离子水；

所述连续相包括如下质量百分比的组分：

混合乳液70-85%，有机膨润土0.1-0.5%，成膜助剂3-10%，防冻剂5-10%，pH调节剂0.1-0.5%，增稠剂0.1-0.8%， LD超疏水性纳米界面剂0.1-0.5%和余量的去离子水；

所述混合乳液由质量比为3-5:10-14:3-5的纯丙乳液、硅丙乳液和丙烯酸酯共聚物乳液组成；

所述有机膨润土是由钙基膨润土经活化处理后，用有机阳离子表面活性剂改性制备得到。

2.如权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于：所述填料为高岭土；所述纤维素为羟乙基纤维素；所述消泡剂为矿物油基消泡剂。

3.如权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于：所述降粘剂为焦磷酸钠。

4.如权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于：所述分散剂为聚羧酸钠盐分散剂；所述防霉剂为异噻唑啉酮类防霉剂；所述杀菌剂为异塞唑啉酮衍生化合物。

5.如权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于：所述成膜助剂为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯；所述防冻剂为丙二醇；所述增稠剂为疏水改性碱溶性乳液型增稠剂。

6.如权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于：所述pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇和丁基乙醇胺中的一种或两种的组合。

7.权利要求1-6任一项所述的水包砂多彩涂料的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：

a、制备保护胶：按质量配比将分散剂、降粘剂、防霉剂、杀菌剂、保护胶粉、pH调节剂加入去离子水中，300-600rpm搅拌1-2min；提高转速至1300-1500rpm搅拌30-35min，得到保护胶；

b、制备调色基础漆：按质量配比将分散剂和防霉剂加入到去离子水中， 300-500rpm搅拌1-2min；提高转速至600-800rpm，加入纤维素，搅拌5-10min；加入填料、消泡剂和pH调节剂，800-1000rpm搅拌15-20min；最后加入硅丙乳液、成膜助剂、防冻剂、杀菌剂和增稠剂，500-700rpm搅拌5-10min；提高转速至 800-1000rpm，加入保护胶，搅拌2-3min，得到调色基础漆；

c、连续相的制备：按质量配比将有机膨润土加入去离子水中，900-1100rpm搅拌15-20min；调节转速至300-500rpm，依次加入混合乳液、成膜助剂、防冻剂、pH调节剂和LD超疏水性纳米界面剂，搅拌10-15min；调节转速至700-900rpm，加入增稠剂，搅拌5-10min，得到连续相；

d、成品漆的制备：取彩砂加入到调色基础漆中，调出所需颜色的漆，将调好颜色的漆加入保护胶，进行造粒；再加入连续相，充分搅拌至涂料中的彩点不再沉降，得到水包砂多彩涂料。

8.如权利要求7所述的水包砂多彩涂料的制备方法，其特征在于：所述彩砂的粒径为80-120目。