CN110845929A - 一种高稳定性的环保艺术涂料及其制造工艺和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高稳定性的环保艺术涂料，由如下重量份原料制成：改性丙烯酸树脂乳液30‑40份、硅藻土2‑3份、火山泥2‑3份、碳酸钙10‑12份、改性纳米二氧化钛3‑4份、水性分散剂0.6‑0.7份、水性润湿剂0.1‑0.2份、水性消泡剂0.4‑0.5份、增稠剂0.2‑0.25份、去离子水15‑20份；本发明还公开了该艺术涂料的制造工艺及设备。本发明采用水性聚丙烯酸树脂作为成膜物质，并加入水性助剂和功能填料，采用的原料绿色环保，得到环保的水性涂料；采用特定制造设备对涂料进行加工制造，不仅能够提高搅拌效率，而且能够提高涂料的均匀性，提升其稳定性；本发明制得的艺术涂料具有环保、高稳定性的优点，并且耐污、耐水、耐老化性能高，适用于室内装修。

Description

一种高稳定性的环保艺术涂料及其制造工艺和设备
技术领域
本发明属于艺术涂料技术领域，具体地，涉及一种高稳定性的环保艺术涂料及其制造工艺和设备。
背景技术
近年来随着人们对室内装修的审美要求越来越高，常规薄涂的内墙涂料已越来越难以满足人们的需求。厚浆型砂类艺术质涂料，通过特殊的施工工艺，成膜后具有特殊的肌理和手感，具有极强的装饰效果，可用于各种基材表面、兼具防护、装饰功能，加上现代高科技的处理工艺，使产品无毒，环保，同时还具备防水，防尘，阻燃等功能，可洗刷，色彩历久常新，逐渐受到人们的青睐。艺术涂料也跟常规涂料一样，存在较多的不溶物，需要经过研磨、分散于基体中，随着保存时间的延长，会出现下沉等现象，进而影响涂料的均一性。
专利号为CN201710942433.2的中国发明专利公开了一种水性多彩艺术涂料及其制备方法，包括组分A、组分B、组分C，其质量比为2：1.5：1；组分A包括以下原料：三聚磷酸钠、消泡剂、阻燃剂、pH调节剂、环糊精负载二氧化钛纳米粒子、改性沸石粉、煅烧高岭土、无机防水抗渗剂、羟乙基纤维素、丙二醇、AMP-95多功能助剂、色料、乙二醇乙醚、醇酸树脂乳液、去离子水；组分B包括以下原料：消泡剂、无机防水抗渗剂、十二碳醇酯、AMP-95多功能助剂、乙二醇乙醚、硅丙乳液、去离子水；组分C包括以下原料：保护胶粉、去离子水。该申请制得的艺术涂料在具有良好的耐水、耐候性、附着性能等装修性能的基础上，还能够吸附空气中的有害气体及异味，但是该申请的原料包含有多种成分，在储存稳定性上仍有所欠缺，后期会出现沉降等现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高稳定性的环保艺术涂料及其制造工艺和设备，采用水性聚丙烯酸树脂作为成膜物质，并加入水性助剂和功能填料，采用的原料绿色环保，得到环保的水性涂料；通过对丙烯酸树脂进行改性，能够显著提高涂料的耐污、耐水性能，改性纳米二氧化钛的辅配，提高涂料的耐老化性能；另外，通过增稠剂的选取以及用量的控制，起到有效防沉降作用，提高涂料的存储稳定性；另外，本发明采用特定制造设备对涂料进行加工制造，不仅能够提高搅拌、调和效率，而且能够使涂料中各组分充分混合均匀，提高涂料的均匀性，提升其稳定性；本发明制得的艺术涂料具有环保、高稳定性的优点，并且耐污、耐水、耐老化性能高，适用于室内装修。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高稳定性的环保艺术涂料，由如下重量份原料制成：改性丙烯酸树脂乳液30-40份、硅藻土2-3份、火山泥2-3份、碳酸钙10-12份、改性纳米二氧化钛3-4份、水性分散剂0.6-0.7份、水性润湿剂0.1-0.2份、水性消泡剂0.4-0.5份、增稠剂0.2-0.25份、去离子水15-20份。
进一步地，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。
进一步地，所述改性丙烯酸树脂乳液由如下方法制备：
(1)将甲基丙烯酸甲酯基笼状低聚倍半硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈充分混合后得到预混液；
(2)将乙醇作为溶剂加入到三颈烧瓶中，将温度升至80℃后，在3h内将预混液连续加入烧瓶中，再保温4h，然后将温度降低至50℃，用冰醋酸中和30min后，转移到高速分散器中，在3000r/min之下加入去离子水并连续分散30min，得到改性丙烯酸树脂乳液。
进一步地，所述改性纳米二氧化钛由如下方法制备：
(1)称取2.5g肉豆蔻酸粉末溶于100mL的无水乙醇溶液中，匀速搅拌直至肉豆蔻酸完全溶解，得到改性液；
(2)按照固液比1g：10mL将纳米TiO2加入至上述改性液中，先超声分散20-30min，再置于88℃的真空干燥箱中烘烤22-24h，取出后室温下冷却，得到改性纳米二氧化钛。
一种高稳定性的环保艺术涂料的制造工艺，包括如下步骤：
第一步、将去离子水加入涂料制造设备的调和罐中，开启第一马达和第二马达，在搅拌轴的300-500r/min转速下依次加入一半的水性分散剂、水性润湿剂，加完后，搅拌2-3min；
第二步、提高搅拌轴的转速至600-800r/min后，依次加入硅藻土、火山泥、碳酸钙和改性纳米二氧化钛，再次提高搅拌轴的转速至1000-1200r/min并在此转速下分散15-18min；
第三步、降低搅拌轴的转速至600-800r/min，在搅拌状态下依次加入改性丙烯酸树脂乳液、消泡剂和增稠剂，搅拌3-5min后，加入剩余的一半水性分散剂和水性润湿剂，搅拌14-16min后，制得艺术涂料。
进一步地，第二步中高速分散均匀为在搅拌轴1000-1200r/min转速下，分散15-18min。
一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备，包括承载装置、缓冲振荡装置和调和装置，缓冲振荡装置和调和装置均安装于承载装置上；
承载装置包括承载底板，承载底板的上表面固定有两块平行设置的第一支撑板，第一支撑板的表面开设有两个第一圆形通孔，第一圆形通孔的侧壁固定有沿轴向设置的限位条，承载底板的上表面还固定有竖板，竖板的表面固定有第一轴杆和第二轴杆；
缓冲振荡装置包括C形架体和安装于C形架体上的缓冲块，C形架体包括第一横板和固定于第一横板上表面的两块第二支撑板，两块第二支撑板的相对表面固定有第二横板，第二横板与第一横板平行设置；两块第二支撑板的外侧表面均固定有两根定位轴，定位轴的周侧沿轴向开设有限位槽，定位轴与第一圆形通孔配合，限位槽与限位条配合，定位轴的表面套设有第一弹簧，第一弹簧一端固定于第二支撑板的外侧表面，另一端固定于第一支撑板的表面；缓冲块的上下表面均设有弹簧安装槽，弹簧安装槽内安装有第二弹簧，第二弹簧一端安装于弹簧安装槽内，另一端固定于第二横板/第一横板的表面，缓冲块的上表面还固定有两块平行设置的安装板，安装板的表面开设有螺纹通孔，螺栓与螺纹通孔配合；缓冲块上还贯穿安装有第三轴杆，第三轴杆与缓冲块转动连接，第三轴杆连接有第一马达，第三轴杆上还固定有扇形重块；
调和装置包括调和罐和搅拌装置，调和罐的底表面固定有安装块，安装块的表面开设有与螺栓配合的螺纹通孔；搅拌装置包括搅拌轴，搅拌轴的表面从上至下依次安装有第二马达、安装环、蜗杆和搅拌桨，蜗杆和搅拌桨均固定于搅拌轴上，安装环与搅拌轴转动连接，安装环的侧壁固定有连接板，连接板的另一端固定有第一连杆，第一连杆的一端与第一轴杆转动连接，另一端与蜗轮转动连接，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮还与第二连杆的一端固定连接，第二连杆的另一端活动连接有第三连杆，第三连杆的另一端与第二轴杆活动连接。
进一步地，所述第一横板和两块第二支撑板构成C形结构。
进一步地，两块所述安装板之间形成安装槽，安装块与安装槽配合。
进一步地，所述搅拌桨包括交叉设置的互成90°的两对搅拌叶。
本发明的有益效果：
本发明的艺术涂料采用改性丙烯酸树脂乳液，以乙醇为溶剂，以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯为亲水单体，采用溶液自由基聚合法制备了低聚倍半硅氧烷改性的水性丙烯酸树脂；该改性丙烯酸树脂的交联密度高，使得成膜后的涂层具有较高的致密度，并且含硅氧烷链段在涂层表面会有富集现象，使得涂层具有良好的防污性能和疏水性能；
本发明的艺术涂料中加入了改性纳米二氧化钛，纳米TiO2经过肉豆蔻酸改性后，肉豆蔻酸表面的羧基与纳米TiO2表面的-OH发生反应，使得纳米TiO2表面接枝上长烷基链，进而提高与成膜基质之间的相容性；纳米TiO2在尺寸上具有优势且流动性好，能够填充由于成膜树脂和无机填料之间由于表面张力、分散不均匀等原因形成的微小空隙，提高涂膜的致密性，并且，纳米TiO2具有良好的光吸收和光转化作用，能够较好地将光谱中能量较高的紫外线和荧光紫外波段吸收和转化，避免对成膜物中分子链的破坏作用，提高涂膜的耐老化性能；
本发明还采用特制的制造设备对涂料进行加工制造，制造设备中的搅拌桨自身在不停旋转，加上摆动，能够对调和罐内的物料进行不同角度、不同方向的剪切，进而提高搅拌、调和效率；另外，调和罐在缓冲振荡装置的作用下，做沿竖直和水平方向上的不断振动运动，相当于又增加了调和罐内的物料和搅拌桨两个维度的剪切；通过不同方向的维度剪切，不仅能够提高搅拌、调和效率，而且能够使涂料中各组分充分混合均匀，提高涂料的均匀性，提升其稳定性；
本发明的艺术涂料采用水性聚丙烯酸树脂作为成膜物质，并加入水性助剂和功能填料，采用的原料绿色环保，得到环保的水性涂料；通过对丙烯酸树脂进行改性，能够显著提高涂料的耐污、耐水性能，改性纳米二氧化钛的辅配，提高涂料的耐老化性能；另外，通过增稠剂的选取以及用量的控制，起到有效防沉降作用，提高涂料的存储稳定性；另外，本发明采用特定制造设备对涂料进行加工制造，不仅能够提高搅拌、调和效率，而且能够使涂料中各组分充分混合均匀，提高涂料的均匀性，提升其稳定性；本发明制得的艺术涂料具有环保、高稳定性的优点，并且耐污、耐水、耐老化性能高，适用于室内装修。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备的结构示意图；
图2为本发明一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备的承载装置的结构示意图；
图3为本发明一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备的缓冲振荡装置的结构示意图；
图4为图3的局部结构示意图；
图5为本发明一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备的调和装置的结构示意图；
图6为图5的局部结构示意图；
图7为图1的局部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高稳定性的环保艺术涂料，由如下重量份原料制成：改性丙烯酸树脂乳液30-40份、硅藻土2-3份、火山泥2-3份、碳酸钙10-12份、改性纳米二氧化钛3-4份、水性分散剂0.6-0.7份、水性润湿剂0.1-0.2份、水性消泡剂0.4-0.5份、增稠剂0.2-0.25份、去离子水15-20份；
水性分散剂为聚丙烯酸钠盐水性颜料分散剂或聚羧酸钠盐型分散剂或丙烯酸共聚物铵盐型分散剂的一种；所述水性润湿剂为环保型非离子乳化润湿剂；所述水性消泡剂为非离子型消泡剂或者有机硅消泡剂；
增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂，其具有良好的防填料沉降的效果，增稠剂用量为0.2-0.25份时，涂料储存30d不分层，具有良好的储存稳定性；
改性丙烯酸树脂乳液由如下方法制备：
(1)将甲基丙烯酸甲酯基笼状低聚倍半硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈充分混合后得到预混液(低聚倍半硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯的用量分别为15％、48％、24％、8％和5％，引发剂的用量为单体总质量的5％)；
(2)将乙醇作为溶剂加入到三颈烧瓶中，将温度升至80℃后，在3h内将预混液连续加入烧瓶中，再保温4h，然后将温度降低至50℃，用冰醋酸中和30min后，转移到高速分散器中，在3000r/min之下加入去离子水并连续分散30min(其中，预混液、乙醇和去离子水的质量之比为3：3：4)，得到改性丙烯酸树脂乳液；
以乙醇为溶剂，以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯为亲水单体，采用溶液自由基聚合法制备了低聚倍半硅氧烷改性的水性丙烯酸树脂；该改性丙烯酸树脂的交联密度高，使得成膜后的涂层具有较高的致密度，并且含硅氧烷链段在涂层表面会有富集现象，使得涂层具有良好的防污性能和疏水性能；
所述改性纳米二氧化钛由如下方法制备：
(1)称取2.5g肉豆蔻酸粉末溶于100mL的无水乙醇溶液中，匀速搅拌直至肉豆蔻酸完全溶解，得到改性液；
(2)按照固液比1g：10mL将纳米TiO2加入至上述改性液中，先超声分散20-30min，再置于88℃的真空干燥箱中烘烤22-24h，取出后室温下冷却，得到改性纳米二氧化钛；
纳米TiO2经过肉豆蔻酸改性后，肉豆蔻酸表面的羧基与纳米TiO2表面的-OH发生反应，使得纳米TiO2表面接枝上长烷基链，进而提高与成膜基质之间的相容性；纳米TiO2在尺寸上具有优势且流动性好，能够填充由于成膜树脂和无机填料之间由于表面张力、分散不均匀等原因形成的微小空隙，提高涂膜的致密性，并且，纳米TiO2具有良好的光吸收和光转化作用，能够较好地将光谱中能量较高的紫外线和荧光紫外波段吸收和转化，避免对成膜物中分子链的破坏作用，提高涂膜的耐老化性能；
一种高稳定性的环保艺术涂料的制造工艺，包括如下步骤：
第一步、将去离子水加入涂料制造设备的调和罐31中，开启第一马达和第二马达，在搅拌轴3204的300-500r/min转速下依次加入一半的水性分散剂、水性润湿剂，加完后，搅拌2-3min；
第二步、提高搅拌轴3204的转速至600-800r/min后，依次加入硅藻土、火山泥、碳酸钙和改性纳米二氧化钛，再次提高搅拌轴3204的转速至1000-1200r/min并在此转速下分散15-18min；
第三步、降低搅拌轴3204的转速至600-800r/min，在搅拌状态下依次加入改性丙烯酸树脂乳液、消泡剂和增稠剂，搅拌3-5min后，加入剩余的一半水性分散剂和水性润湿剂，搅拌14-16min后，制得艺术涂料；
请参阅图1-7所示，所述涂料制造设备，如图1所示，包括承载装置1、缓冲振荡装置2和调和装置3，缓冲振荡装置2和调和装置3均安装于承载装置1上；
如图2所示，承载装置1包括承载底板11，承载底板11的下表面安装有万向轮，便于移动整个设备；承载底板11的上表面固定有两块平行设置的第一支撑板12，第一支撑板12的表面开设有两个第一圆形通孔13，第一圆形通孔13的侧壁固定有沿轴向设置的限位条14，承载底板11的上表面还固定有竖板15，竖板15的表面固定有第一轴杆16和第二轴杆17，第二轴杆17位于第一轴杆16的斜下方；
如图3、4所示，缓冲振荡装置2包括C形架体21和安装于C形架体21上的缓冲块22，具体的，C形架体21包括第一横板2101和固定于第一横板2101上表面的两块第二支撑板2102，第一横板2101和两块第二支撑板2102构成C形结构，两块第二支撑板2102的相对表面固定有第二横板2103，第二横板2103与第一横板2101平行设置；两块第二支撑板2102的外侧表面均固定有两根定位轴2104，定位轴2104的周侧沿轴向开设有限位槽2105，定位轴2104与第一圆形通孔13配合，限位槽2105与限位条14配合，定位轴2104的表面套设有第一弹簧2106，第一弹簧2106一端固定于第二支撑板2102的外侧表面，另一端固定于第一支撑板12的表面；缓冲块22的上下表面均设有弹簧安装槽2201，弹簧安装槽2201内安装有第二弹簧2202，第二弹簧2202一端安装于弹簧安装槽2201内，另一端固定于第二横板2103/第一横板2101的表面，缓冲块22的上表面还固定有两块平行设置的安装板2203，两块安装板2203之间形成安装槽，安装板2203的表面开设有螺纹通孔，螺栓2204与螺纹通孔配合；缓冲块22上还贯穿安装有第三轴杆2205，第三轴杆2205与缓冲块22转动连接，第三轴杆2205连接有第一马达，第三轴杆2205上还固定有扇形重块2206；
如图5所示，调和装置3包括调和罐31和搅拌装置32，调和罐31的底表面固定有安装块3101，安装块3101的表面开设有与螺栓2204配合的螺纹通孔，安装块3101与两块安装板2203形成的安装槽配合，使用时，将安装块3101置于安装槽内，通过螺栓2204拧紧固定；搅拌装置32包括搅拌轴3201，搅拌轴3201的表面从上至下依次安装有第二马达、安装环3202、蜗杆3203和搅拌桨3204，其中，第二马达直接与搅拌轴3201连接，作为动力源驱动搅拌轴3201旋转，蜗杆3203和搅拌桨3204均固定于搅拌轴3201上，搅拌桨3204包括交叉设置的互成90°的两对搅拌叶，如此结构设计使得搅拌轴3201在带动搅拌桨3204旋转的时候，能够对调和罐31内的物料进行充分调和搅拌；安装环3202与搅拌轴3201转动连接，安装环3202的侧壁固定有连接板3205，连接板3205的另一端固定有第一连杆3206，第一连杆3206的一端与第一轴杆16转动连接，另一端与蜗轮3207转动连接，蜗轮3207与蜗杆3203啮合，蜗轮3207还与第二连杆3208的一端固定连接，第二连杆3208的另一端活动连接有第三连杆3209，第三连杆3209的另一端与第二轴杆17活动连接；
该涂料制造设备的工作原理及方式：
关于缓冲振荡装置2：第三轴杆2205连接有第一马达，驱动其旋转，进而带动固定于其上的扇形重块2206旋转，在扇形重块2206的重力作用下，以及第二弹簧2202的作用下，使得22在竖直方向上不断振动；另外，22在竖直方向上的振动，在惯性和第一弹簧2106的作用下，使得21做沿左右方向的振动，进而，22在做沿竖直和水平方向上的不断振动运动，调和罐31固定于22上的，因此，在22的带动下，调和罐31做沿竖直和水平方向上的不断振动运动；
关于搅拌装置32：搅拌轴3201连接的第二马达驱动其旋转，其旋转带动固定于其上的搅拌桨3204和蜗杆3203旋转，搅拌桨3204在旋转的过程中，带动搅拌叶旋转，进而对调和罐31内的物料进行普通方式上的搅拌；蜗杆3203旋转，通过蜗杆3203和蜗轮3207的啮合，带动蜗轮3207旋转，蜗轮3207旋转带动固定于其上的3208旋转，在其余连杆的作用下，使得整个搅拌轴3201在左右方向有一定角度的来回移动，使得搅拌桨3204不仅在调和罐31的中心位置对物料进行搅拌，而且能够在竖直方向上有左右摆动的运动；
搅拌桨3204自身也在不停旋转，加上摆动，能够对调和罐31内的物料进行不同角度、不同方向的剪切，进而提高搅拌、调和效率；另外，调和罐31自身在缓冲振荡装置2的作用下，做沿竖直和水平方向上的不断振动运动，相当于又增加了调和罐31内的物料和搅拌桨3204两个维度的剪切；通过不同方向的维度剪切，不仅能够提高搅拌、调和效率，而且能够使涂料中各组分充分混合均匀，提高涂料的均匀性，提升其稳定性。
实施例1
一种高稳定性的环保艺术涂料，由如下重量份原料制成：改性丙烯酸树脂乳液30份、硅藻土2份、火山泥2份、碳酸钙10份、改性纳米二氧化钛3份、水性分散剂0.6份、水性润湿剂0.1份、水性消泡剂0.4份、增稠剂0.2份、去离子水15份；
该艺术涂料由如下步骤制成：
第一步、将去离子水加入涂料制造设备的调和罐31中，开启第一马达和第二马达，在搅拌轴3204的300r/min转速下依次加入一半的水性分散剂、水性润湿剂，加完后，搅拌2min；
第二步、提高搅拌轴3204的转速至600r/min后，依次加入硅藻土、火山泥、碳酸钙和改性纳米二氧化钛，再次提高搅拌轴3204的转速至1000r/min并在此转速下分散15-18min；
第三步、降低搅拌轴3204的转速至600r/min，在搅拌状态下依次加入改性丙烯酸树脂乳液、消泡剂和增稠剂，搅拌3min后，加入剩余的一半水性分散剂和水性润湿剂，搅拌14min，制得艺术涂料。
实施例2
一种高稳定性的环保艺术涂料，由如下重量份原料制成：改性丙烯酸树脂乳液35份、硅藻土2.5份、火山泥2.5份、碳酸钙11份、改性纳米二氧化钛3.5份、水性分散剂0.65份、水性润湿剂0.15份、水性消泡剂0.45份、增稠剂0.235份、去离子水18份；
该艺术涂料由如下步骤制成：
第一步、将去离子水加入涂料制造设备的调和罐31中，开启第一马达和第二马达，在搅拌轴3204的400r/min转速下依次加入一半的水性分散剂、水性润湿剂，加完后，搅拌2.5min；
第二步、提高搅拌轴3204的转速至700r/min后，依次加入硅藻土、火山泥、碳酸钙和改性纳米二氧化钛，再次提高搅拌轴3204的转速至1100r/min并在此转速下分散16min；
第三步、降低搅拌轴3204的转速至700r/min，在搅拌状态下依次加入改性丙烯酸树脂乳液、消泡剂和增稠剂，搅拌4min后，加入剩余的一半水性分散剂和水性润湿剂，搅拌15min，制得艺术涂料。
实施例3
一种高稳定性的环保艺术涂料，由如下重量份原料制成：改性丙烯酸树脂乳液40份、硅藻土3份、火山泥3份、碳酸钙12份、改性纳米二氧化钛4份、水性分散剂0.7份、水性润湿剂0.2份、水性消泡剂0.5份、增稠剂0.25份、去离子水20份；
该艺术涂料由如下步骤制成：
第一步、将去离子水加入涂料制造设备的调和罐31中，开启第一马达和第二马达，在搅拌轴3204的500r/min转速下依次加入一半的水性分散剂、水性润湿剂，加完后，搅拌3min；
第二步、提高搅拌轴3204的转速至800r/min后，依次加入硅藻土、火山泥、碳酸钙和改性纳米二氧化钛，再次提高搅拌轴3204的转速至1200r/min并在此转速下分散18min；
第三步、降低搅拌轴3204的转速至800r/min，在搅拌状态下依次加入改性丙烯酸树脂乳液、消泡剂和增稠剂，充分搅拌16min后，制得艺术涂料。
对比例1
将实施例1中的原料改性丙烯酸树脂乳液换成普通丙烯酸树脂乳液，其余原料及制备过程不变。
对比例2
将实施例1中的改性纳米二氧化钛换成纳米二氧化钛，其余原料及制备过程不变。
对比例3
将实施例1中的增稠剂换成ASE-60增稠剂，其余原料及制备过程不变。
对比例4
采用普通搅拌分散机对实施例1中的各原料进行加工。
对实施例1-3和对比例1-4制得的涂料，分别静置过夜和静置30d观察涂料的性状；
将实施例1-3和对比例1-4制得的涂料根据GB/T 1727-1992制备涂膜，常温干燥7d后在50℃烘箱内干燥2d；根据GB/T 9286-1998测试涂膜的附着力；根据GB/T 1733-1993测试涂膜的耐水性，使用CH250TC氙灯老化试验箱进行耐老化实验；
Figure BDA0002279334010000091
由上表可知，实施例1-3制得的涂料在静置30d后仍然不会出现分层现象，说明本发明制得的涂料具有较高的稳定性，结合对比例3，说明本发明对增稠剂种类的选择和用量的控制，能够提高涂料的稳定性，结合对比例4，说明本发明的制造设备不仅具有高的加工效率，而且能够使涂料中各组分分散均匀，提高涂料的稳定性；由上表可知，实施例1-3制得的涂膜的附着力均达到了0级，水接触角为106.5-108°，吸水率为1.5-1.8％，说明本发明制得的涂料具有较高的疏水、耐水性，结合对比例1，说明丙烯酸树脂乳液经过改性后，不仅能够提高涂膜的致密性，而且硅氧烷链能够富集于涂膜表面，提高涂膜的疏水、耐水性；经过700h氙灯照射老化后，实施例1-3制得的涂膜只是有轻微变色现象，整体并未出现粉化、开裂、剥落等损伤现象，说明本发明制得的涂料具有较高的额耐老化性能，结合对比例2，说明二氧化钛经过改性后，不仅能够提高与基体的相容性，而且能够提高涂膜的致密度和耐老化性能。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种高稳定性的环保艺术涂料，其特征在于，由如下重量份原料制成：改性丙烯酸树脂乳液30-40份、硅藻土2-3份、火山泥2-3份、碳酸钙10-12份、改性纳米二氧化钛3-4份、水性分散剂0.6-0.7份、水性润湿剂0.1-0.2份、水性消泡剂0.4-0.5份、增稠剂0.2-0.25份、去离子水15-20份。
2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保艺术涂料，其特征在于，所述增稠剂为聚氨酯缔合型增稠剂。
3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保艺术涂料，其特征在于，所述改性丙烯酸树脂乳液由如下方法制备：
(1)将甲基丙烯酸甲酯基笼状低聚倍半硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈充分混合后得到预混液；
(2)将乙醇作为溶剂加入到三颈烧瓶中，将温度升至80℃后，在3h内将预混液连续加入烧瓶中，再保温4h，然后将温度降低至50℃，用冰醋酸中和30min后，转移到高速分散器中，在3000r/min之下加入去离子水并连续分散30min，得到改性丙烯酸树脂乳液。
4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的环保艺术涂料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛由如下方法制备：
(1)称取2.5g肉豆蔻酸粉末溶于100mL的无水乙醇溶液中，匀速搅拌直至肉豆蔻酸完全溶解，得到改性液；
(2)按照固液比1g：10mL将纳米TiO2加入至上述改性液中，先超声分散20-30min，再置于88℃的真空干燥箱中烘烤22-24h，取出后室温下冷却，得到改性纳米二氧化钛。
5.一种高稳定性的环保艺术涂料的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、将去离子水加入涂料制造设备的调和罐(31)中，开启第一马达和第二马达，在搅拌轴(3204)300-500r/min转速下依次加入一半的水性分散剂、水性润湿剂，加完后，搅拌2-3min；
第二步、提高搅拌轴(3204)的转速至600-800r/min后，依次加入硅藻土、火山泥、碳酸钙和改性纳米二氧化钛，高速分散均匀；
第三步、降低搅拌轴(3204)的转速至600-800r/min，在搅拌状态下依次加入改性丙烯酸树脂乳液、消泡剂和增稠剂，搅拌3-5min后，加入剩余的一半水性分散剂和水性润湿剂，搅拌14-16min，出料，制得艺术涂料。
6.根据权利要求5所述的一种高稳定性的环保艺术涂料的制造工艺，其特征在于，第二步中高速分散均匀为在搅拌轴(3204)1000-1200r/min转速下，分散15-18min。
7.一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备，其特征在于，包括承载装置(1)、缓冲振荡装置(2)和调和装置(3)，缓冲振荡装置(2)和调和装置(3)均安装于承载装置(1)上；
承载装置(1)包括承载底板(11)，承载底板(11)的上表面固定有两块平行设置的第一支撑板(12)，第一支撑板(12)的表面开设有两个第一圆形通孔(13)，第一圆形通孔(13)的侧壁固定有沿轴向设置的限位条(14)，承载底板(11)的上表面还固定有竖板(15)，竖板(15)的表面固定有第一轴杆(16)和第二轴杆(17)；
缓冲振荡装置(2)包括C形架体(21)和安装于C形架体(21)上的缓冲块(22)，C形架体(21)包括第一横板(2101)和固定于第一横板(2101)上表面的两块第二支撑板(2102)，两块第二支撑板(2102)的相对表面固定有第二横板(2103)，第二横板(2103)与第一横板(2101)平行设置；两块第二支撑板(2102)的外侧表面均固定有两根定位轴(2104)，定位轴(2104)的周侧沿轴向开设有限位槽(2105)，定位轴(2104)与第一圆形通孔(13)配合，限位槽(2105)与限位条(14)配合，定位轴(2104)的表面套设有第一弹簧(2106)，第一弹簧(2106)一端固定于第二支撑板(2102)的外侧表面，另一端固定于第一支撑板(12)的表面；缓冲块(22)的上下表面均设有弹簧安装槽(2201)，弹簧安装槽(2201)内安装有第二弹簧(2202)，第二弹簧(2202)一端安装于弹簧安装槽(2201)内，另一端固定于第二横板(2103)/第一横板(2101)的表面，缓冲块(22)的上表面还固定有两块平行设置的安装板(2203)，安装板(2203)的表面开设有螺纹通孔，螺栓(2204)与螺纹通孔配合；缓冲块(22)上还贯穿安装有第三轴杆(2205)，第三轴杆(2205)与缓冲块(22)转动连接，第三轴杆(2205)连接有第一马达，第三轴杆(2205)上还固定有扇形重块(2206)；
调和装置(3)包括调和罐(31)和搅拌装置(32)，调和罐(31)的底表面固定有安装块(3101)，安装块(3101)的表面开设有与螺栓(2204)配合的螺纹通孔；搅拌装置(32)包括搅拌轴(3201)，搅拌轴(3201)的表面从上至下依次安装有第二马达、安装环(3202)、蜗杆(3203)和搅拌桨(3204)，蜗杆(3203)和搅拌桨(3204)均固定于搅拌轴(3201)上，安装环(3202)与搅拌轴(3201)转动连接，安装环(3202)的侧壁固定有连接板(3205)，连接板(3205)的另一端固定有第一连杆(3206)，第一连杆(3206)的一端与第一轴杆(16)转动连接，另一端与蜗轮(3207)转动连接，蜗轮(3207)与蜗杆(3203)啮合，蜗轮(3207)还与第二连杆(3208)的一端固定连接，第二连杆(3208)的另一端活动连接有第三连杆(3209)，第三连杆(3209)的另一端与第二轴杆(17)活动连接。
8.根据权利要求7所述的一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备，其特征在于，所述第一横板(2101)和两块第二支撑板(2102)构成C形结构。
9.根据权利要求7所述的一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备，其特征在于，两块所述安装板(2203)之间形成安装槽，安装块(3101)与安装槽配合。
10.根据权利要求7所述的一种高稳定性的环保艺术涂料的制造设备，其特征在于，所述搅拌桨(3204)包括交叉设置的互成90°的两对搅拌叶。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114247351A (zh) * 2021-12-08 2022-03-29 北新禹王防水科技(四川)有限公司 一种防水卷材改性沥青工艺段的配料装置
CN114907708A (zh) * 2022-04-24 2022-08-16 湖北第二师范学院 一种光固化疏水涂料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592825A (zh) * 2014-12-26 2015-05-06 三棵树涂料股份有限公司 一种艺术涂料及其制备方法
CN107779023A (zh) * 2017-12-01 2018-03-09 李晓强 环保墙面漆料及其制造方法
CN207307753U (zh) * 2017-09-18 2018-05-04 张敬言 一种建筑用涂料搅拌混匀装置
CN110237760A (zh) * 2019-07-03 2019-09-17 吴鹏飞 一种摇摆式建筑涂料搅拌装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592825A (zh) * 2014-12-26 2015-05-06 三棵树涂料股份有限公司 一种艺术涂料及其制备方法
CN207307753U (zh) * 2017-09-18 2018-05-04 张敬言 一种建筑用涂料搅拌混匀装置
CN107779023A (zh) * 2017-12-01 2018-03-09 李晓强 环保墙面漆料及其制造方法
CN110237760A (zh) * 2019-07-03 2019-09-17 吴鹏飞 一种摇摆式建筑涂料搅拌装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
倪枫作等: "一种水性POSS 基丙烯酸防污涂料的研究", 电镀与涂饰, vol. 38, no. 18, pages 972 *
王淀佐等: "矿物加工学", 中国矿业大学出版社, pages: 223 - 224 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114247351A (zh) * 2021-12-08 2022-03-29 北新禹王防水科技(四川)有限公司 一种防水卷材改性沥青工艺段的配料装置
CN114907708A (zh) * 2022-04-24 2022-08-16 湖北第二师范学院 一种光固化疏水涂料及其制备方法

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