一种批刮煅烧砂真石漆及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及建筑物用涂料的技术领域,具体涉及一种批刮煅烧砂真石漆及其制备方法和应用。
背景技术
水包水、水包砂仿石涂料应用于仿造外墙石材效果,是由两种或两种以上的水性色粒子悬浮在水性介层中,通过一次喷涂产生多种色彩的用于建筑物外墙的单组份涂料,它是以弹性树脂溶液为基料,通过白色石英砂和人工煅烧彩砂的合理配比及色彩搭配,采用高压喷枪喷涂,呈现出丰富的仿石涂层。
国内现有仿石涂料主要为真石漆、水包水、水包砂等产品;其中,真石漆,是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料,主要采用各种颜色的天然石粉配制而成,应用于建筑墙体的仿石材效果,因此又称液态石。真石漆具有装饰性强、适用面广、水性环保、耐污性好、使用寿命长、无安全隐患等优点,因此被广泛应用于建筑墙体的装饰和保护中。
但是,现有技术中的真石漆由于其颗粒不均匀,若采用批刮方式施工,则会因厚度控制不匀而造成发花,影响涂层效果,因此多采用喷涂施工。而喷涂施工又会导致施工厚度与耗量无法保证,涂装效果受人为的主观影响存在一定的差异性,经验不同的人,涂装效果就不同;并且喷涂施工过程,对环境污染严重。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一个目的在于提供一种批刮煅烧砂真石漆,可以保持漆料批刮时的流畅性和厚度一致性,易于施工。
本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现:
一种批刮煅烧砂真石漆,其由包括如下重量份的组分配制而成:去离子水10-20份、防腐剂0.1-0.3份、防冻剂0.5-1份、消泡剂0.1-0.3份、成膜助剂0.5-1.5份、纤维素0.2-0.5份、硅酸镁铝触变润滑剂0.1-0.5份、淀粉醚0.05-0.2份、纯丙乳液10-20份、煅烧砂60-75份和增稠剂0.1-0.5份。
通过采用上述技术方案,煅烧砂是天然彩砂经过弱酸清洗、高温烧结和表面附釉而制得,具有不褪色、不发花、耐酸及耐碱的优点,其使用寿命比天然砂长5-8年;将煅烧砂应用于本发明的真石漆中,配合纯丙乳液与助剂的分散润滑作用,可以保持批刮时漆料的流畅性和厚度一致性。硅酸镁铝触变润滑剂的基本材料采自片层状的硅酸盐矿物材料,在水性系统中,这些片层状硅酸盐矿物材料能够形成一种卡屋式的结构,这种机构能够在系统内提高基础黏度,但在外部有剪切力时这种机构会很容易的被破坏,这些添加剂是专门为干粉料及膏状体系研制的,它们能够产生特别的效果,并且可以控制黏度、屈服点、稳定性和施工性能;将硅酸镁铝触变润滑剂应用于本发明的真石漆中,使其高触变性可以用来保持本发明真石漆产品良好的储存稳定性和施工时优异的滑爽性。淀粉醚溶于水后会均匀分散在体系中,由于淀粉醚分子呈网状结构,且带负电,因此会吸附带正电的砂子颗粒,作为过渡桥梁可以将各组分联接起来,从而赋予浆体较大的的屈服值,起到提高抗下垂或抗滑移的作用,在较小的外力作用下就能轻易推动,更容易施工。本发明采用高温煅烧得到的煅烧砂作为仿石材料,以耐候性能优异的纯丙乳液作为主要粘接物质,添加硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚流变剂,达到控制批刮厚度与增强施工流畅性的目的,使本发明的真石漆具有优异的耐候性和装饰效果。
作为优选,其由包括如下重量份的组分配制而成:去离子水12.4-15.5份、防腐剂0.15-0.25份、防冻剂0.6-0.9份、消泡剂0.15-0.25份、成膜助剂0.7-1.2份、纤维素0.25-0.4份、硅酸镁铝触变润滑剂0.2-0.4份、淀粉醚0.1-0.15份、纯丙乳液13-19份、煅烧砂63-70份和增稠剂0.2-0.35份。
通过采用上述技术方案,优化各组分含量,进一步提高真石漆的综合性能。其中,防腐剂过少会有变质腐坏的风险,过多造成材料的浪费且效果欠佳。在-5℃真石漆产品会被冰冻,轻微的冰冻后常温解冻不影响产品质量,若防冻剂的添加量过少会产生冻融破坏,使真石漆产品冰冻较严重导致解冻后产品质量受损。本发明的体系中不含乳化剂和分散体剂,基本不起泡,少量添加消泡剂能使真石漆产品的状态更好,批刮后得到的漆膜外观均匀。
作为优选,所述煅烧砂为25-35目的球形砂。
通过采用上述技术方案,选用粒径分布窄的球形砂,可以保证煅烧砂在漆料中的分散均匀性,不会出现喷涂漆膜的表面毛糙现象,可以保持漆料批刮时的流畅性和厚度一致性。
作为优选,所述防冻剂为丙二醇。
作为优选,所述消泡剂为矿物油类。
作为优选,所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯作为优选,所述增稠剂为缔合型丙烯酸增稠剂。
通过采用上述技术方案,缔合型丙烯酸增稠剂耐水性好,与纯丙乳液配合性好。
本发明的第二个目的是提供一种上述批刮煅烧砂真石漆的制备方法,其通过如下加工步骤得到:
以500-800r/min的转速下,向去离子水中依次加入防腐剂、防冻剂、消泡剂和成膜助剂,搅拌分散均匀,得到混合料A;
向混合料A中于500-800r/min的转速下,依次加入纤维素、硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚,于1000-1200r/min的转速下,高速分散均匀;于500-800r/min的转速下加入纯丙乳液,搅拌均匀,得到混合料B;
于300-500r/min的转速下,向混合料B中加入煅烧砂和增稠剂,搅拌混合均匀,得到批刮煅烧砂真石漆。
通过采用上述技术方案,前期主要将各助剂混合,速度过高会将低粘的物料搅拌飞溅到罐壁上需要更多的水去清洗,过高的速度则会使纤维素形成团凝,更难溶解,浪费能源。而中速(500-800r/min)就能起到混合的作用,使纤维素预分散。硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚加入后,体系已经有了一定的粘度,可以容许高一些的速度,且纤维素,硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚需要高速搅拌下才能更好的溶解。溶解后加纯丙乳液阶段,由于纯丙乳液存在机械稳定性,过高的转速和剪切速度会造成纯丙乳液的破乳,故采用中速混合均匀。在后期煅烧砂加入后,体系粘度进一步增加,需要大功率而低速的桨士搅拌器将物料混合均匀,机器转速高不仅会有高额负荷,而且会降低纯丙乳液和煅烧砂的稳定性。
本发明的第三个目的是提供一种上述批刮煅烧砂真石漆在建筑物表面装饰中的应用,将所述批刮煅烧砂真石漆批刮在建筑物内、外墙或建筑水泥基材表面,形成装饰层。
通过采用上述技术方案,即可以对建筑物表面进行装饰美化,达到想要的仿石效果,又可以对建筑物表面起到保护作用。
综上所述,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明的真石漆可以采用批刮的工艺施工,克服了传统喷涂工艺对环境污染大,喷涂厚度难以控制,喷涂效果无法保证的问题;具有易施工、厚度可控、无发花且批刮效果好的优点;
(2)煅烧砂的加入,保证了批刮厚度及流畅性;硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚进一步提升了产品的施工性能和储存性;
(3)利用高温煅烧砂的稳定性和纯丙乳液的优异耐紫外线性能,保证了产品的耐久性,增加了建筑物表面装饰的使用时间,减少了重涂次数,节约了材料,降低了人工的消耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的内容进行进一步的说明。
本发明中的煅烧砂选自广西金龙矿产品有限公司,且选用25-35目的球形砂;防腐剂选用卡松防腐剂,有效物质的重量百分含量为1.5%;防冻剂为丙二醇;消泡剂选用NXZ消泡剂;成膜助剂选用Texanol;纤维素选用羟乙基甲基纤维素250HBR,选自亚什兰;硅酸镁铝触变润滑剂选自TeroTree,型号为KW;淀粉醚选自AVEBE淀粉醚Casucol 301;纯丙乳液选自巴德富实业有限公司,706T纯丙乳液;增稠剂选用TT-615。
实施例1
一种批刮煅烧砂真石漆,其通过如下加工步骤得到:
按照表1中的数据,向搅拌罐内加入去离子水,开动搅拌机,于500r/min的转速下,按顺序依次加入防腐剂、防冻剂、NXZ消泡剂和成膜助剂,搅拌分散5min,分散均匀后得到混合料A;
向混合料A中于500r/min的转速下,中速搅拌按顺序依次加入加入羟乙基纤维素、硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚,搅拌预分散5min;在1000r/min的转速下,高速搅拌分散60min,分散均匀后在500r/min的转速下加入纯丙乳液,搅拌10min,得到混合料B;
将混合料B加入桨式混料机中,在300r/min的慢速搅拌下加入煅烧砂,对色混合均匀,加入TT-615增稠剂调节粘度,即得到批刮煅烧砂真石漆。
实施例2
一种批刮煅烧砂真石漆,其通过如下加工步骤得到:
按照表1中的数据,向搅拌罐内加入去离子水,开动搅拌机,于650r/min的转速下,按顺序依次加入防腐剂、防冻剂、NXZ消泡剂和成膜助剂,搅拌分散5min,分散均匀后得到混合料A;
向混合料A中于650r/min的转速下,中速搅拌按顺序依次加入加入羟乙基纤维素、硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚,搅拌预分散5min;在1100r/min的转速下,高速搅拌分散60min,分散均匀后在650r/min的转速下加入纯丙乳液,搅拌10min,得到混合料B;
将混合料B加入桨式混料机中,在400r/min的慢速搅拌下加入煅烧砂,对色混合均匀,加入TT-615增稠剂调节粘度,即得到批刮煅烧砂真石漆。
实施例3
一种批刮煅烧砂真石漆,其通过如下加工步骤得到:
按照表1中的数据,向搅拌罐内加入去离子水,开动搅拌机,于800r/min的转速下,按顺序依次加入防腐剂、防冻剂、NXZ消泡剂和成膜助剂,搅拌分散5min,分散均匀后得到混合料A;
向混合料A中于800r/min的转速下,中速搅拌按顺序依次加入加入羟乙基纤维素、硅酸镁铝触变润滑剂和淀粉醚,搅拌预分散5min;在1200r/min的转速下,高速搅拌分散60min,分散均匀后在800r/min的转速下加入纯丙乳液,搅拌10min,得到混合料B;
将混合料B加入桨式混料机中,在500r/min的慢速搅拌下加入煅烧砂,对色混合均匀,加入TT-615增稠剂调节粘度,即得到批刮煅烧砂真石漆。
实施例4
实施例4的真石漆与实施例1的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加。
实施例5
实施例5的真石漆与实施例2的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加。
实施例6
实施例6的真石漆与实施例2的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加。
实施例7
实施例7的真石漆与实施例2的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加,消泡剂采用CF-16消泡剂。
实施例8
实施例8的真石漆与实施例2的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加,增稠剂采用TT935增稠剂。
实施例9
实施例9的真石漆与实施例2的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加,消泡剂采用CF-16消泡剂,增稠剂采用TT935增稠剂。
实施例10
实施例10的真石漆与实施例2的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加,消泡剂采用CF-16消泡剂,增稠剂采用TT935增稠剂。
实施例11
实施例11的真石漆与实施例2的加工操作相同,区别在于各原料含量按照表1所示添加,消泡剂采用CF-16消泡剂,增稠剂采用TT935增稠剂。
表1实施例1-11中真石漆的各原料含量(单位kg)
对比例1-6
对比例1-6的真石漆与实施例2的加工操作相同,原料组分和含量不同,具体见表2,其余与实施例2一致。
表2对比例1-6中真石漆的原料组成及含量(单位kg)
其中,上述表2中的防腐剂、防冻剂、消泡剂、成膜助剂、羟乙基纤维素、硅酸镁铝触变润滑剂、淀粉醚、纯丙乳液和增稠剂分别与实施例1中的对应原料型号或牌号相同。
对比例7
对比例7为申请公布号为CN 107286784 A的发明专利申请中实施例4的真石漆。
对比例8-10
对比例8-10为传统的喷涂型真石漆,其采用如下表3中的原料,按照实施例2的加工方法,在实施例2中加入煅烧砂的步骤中,加入表3中的三种粒径的天然砂。
表3对比例8-10中真石漆的原料组成及含量(单位kg)
|
对比例8 |
对比例9 |
对比例10 |
去离子水 |
9 |
12 |
13.8 |
防腐剂 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
防冻剂 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
消泡剂 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
成膜助剂 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
羟乙基纤维素 |
0.30 |
0.30 |
0.30 |
硅酸镁铝触变润滑剂 |
0.30 |
0.20 |
0.30 |
纯丙乳液 |
18.00 |
15.00 |
13.00 |
天然砂40-80目 |
30 |
20 |
15 |
天然砂80-120目 |
30 |
50.00 |
55.00 |
天然砂120-180目 |
10 |
0 |
5 |
增稠剂 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
其中,上述表3中的防腐剂、防冻剂、消泡剂、成膜助剂、羟乙基纤维素、硅酸镁铝触变润滑剂、纯丙乳液和增稠剂分别与实施例1中的对应原料型号或牌号相同。
效果检测
按照JG/T24-2018行业标准中的测试方法,对实施例1-11及对比例1-10的真石漆进行各项性能检测,检测结果分别见表4-7。
表4实施例1-7中真石漆的性能检测结果
表5实施例8-11中真石漆的性能检测结果
表6对比例1-7中真石漆的性能检测结果
表7对比例8-10中真石漆的性能检测结果
由表4-7中的检测结果可知,对比例1将高温煅烧砂换为天然砂,批刮厚度无法控制,导致厚度不匀造成发花;对比例6将高温煅烧砂换为低温煅烧砂,批刮难,漆膜不致密,轻微裂;对比例2无硅酸镁铝添加,批刮流挂,储存分水;对比例3无淀粉醚添加,批刮比实施例5施工性稍差;对比例4无硅酸镁铝和淀粉醚添加,施工性差;对比例5与实施例5相比,砂子含量增加,各组分相对比例少,批刮也顺畅,与实施例5性能接近,但是耐沾污性差;对比例7砂子粒径不均匀,批刮时粗细砂子分布不匀,颜色分布不均匀,复原后粗砂粒径偏高,耗量高,达到3kg/m2。
应用例1
将本发明实施例4的批刮煅烧砂真石漆均匀批刮在水泥基材的建筑外墙表面,形成装饰保护层。经过7天时间后,用膜厚仪检测涂层的厚度,测试五个不同点的厚度,并进一步观察漆膜的表观状态,结果见表8。
应用例2
将本发明实施例5的批刮煅烧砂真石漆均匀批刮在建筑内墙面,形成装饰保护层。经过7天时间后,用膜厚仪检测涂层的厚度,测试五个不同点的厚度,并进一步观察漆膜的表观状态,结果见表8。
应用对比例1-2、应用对比例6-10
采用应用例1的步骤将对比例1-2和应用对比例6-10的真石漆批刮在建筑外墙面,并对其性能进行检测,结果见表8。
表8应用例1-2及应用对比例1-2和应用对比例6-10中真石漆的检测厚度及表观形态
由表8可知,本发明的真石漆无论是应用于内墙还是外墙上,均可与墙体结合牢固,厚度均匀,不发花。应用例1,应用例2施工顺畅,直接用抹刀一遍成型,漆膜各地方的厚度可控,均匀,施工后漆膜表面平整均匀,效果美观。应用对比例1为天然砂,表面不规则,粒径不均匀,批刮时厚度不可控,容易厚薄不匀而发花,且细砂在最后收抹时容易局部堆积,颜色会比整体深而发花;应用对比例2未添加触变润滑剂,干燥慢时存在轻微流挂现象;应用对比例6为低温烧结砂,砂子的包覆强度会欠缺,表面发粘,发涩,批刮性稍欠缺,存在走砂漏底现象;应用对比例7为不同粒径烧结砂,粗的过粗会造成耗量过高,细的与粗的随抹刀移动不一致,会有局部堆积现象;应用对比例8、9、10为喷涂型真石漆,需要做保护,接电,受人工水平影响大,喷涂厚度不匀会发花,工人喷涂均匀的也飞砂,耗量高,表面毛糙。
本发明的真石漆与传统的以天然砂为主要材料的真石漆相比,存在如下表9所示的差异。
表9实施例5的真石漆与对比例2的真石漆的性能对照表
由表9的结果表明,本发明的真石漆与传统的仿石材料不同,本发明在实际施工时,无需接电,使用批刀就能施工。本发明的真石漆不受作业方式影响,脚手架、吊篮、滑板均可施工作业。主材批刮一道成型,可以有效的节约人力,缩短施工工期。施工厚度均匀、无接茬、无钝痕,煅烧砂比重、粒径一致,不会如天然砂粒径、比重不一致而造成批刮时细粒径堆积引起发花与接茬。本发明的真石漆耗量低,仅需2-2.5kg/m2,比传统的真石漆(3-5kg/m2)最多可节省3/5,节约了材料,降低了成本。
上述具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。