CN111004552B - 一种用于一体板的多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

一种用于一体板的多彩涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于一体板的多彩涂料，由调色基础漆，连续相乳液，造粒保护胶制备而成。通过在连续相乳液中引入一种凹凸棒土作为增稠剂，凹凸棒土在含有有机硅的连续相乳液中呈取向排列。其作用在于：(1)增加了连续相乳液在烘干成膜过程中的透气性，解决了起泡的问题；(2)对多彩涂料的彩点有很好的固定作用，减少了彩点收缩变硬，很好的解决了彩点在烘干成膜过程彩点收缩变硬的问题；(3)在多彩连续相乳液中的取向排列，有效的阻止了涂料中彩点分层和厚涂施工流挂的问题。(4)其他性能方面相对现有技术产品也有较大提升。

Description

一种用于一体板的多彩涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种用于一体板的多彩涂料及其制备方法。
背景技术
多彩涂料最早是由Bush P提出来的设想，并于1939年获得专利；经过80年发展，近几年国内水性多彩涂料的生产厂家成倍增加。随着水性多彩涂料的市场越来越成熟，客户对水性多彩涂料的性能指针和施工效率要求也越来越高。国内对应用在一体板上的多彩涂料需求量越来越大，并且很有取代一体板用真石漆涂料之势。然而，一体板的成型工艺对多彩涂料的性能要求提出了挑战，使用在一体板上的涂料需要满足在80℃条件快速烘干的成膜方式。目前常用的水包水多彩涂料在配套一体板上施工时，经过80℃烘烤后，漆膜存在透气性差、鼓泡、彩点收缩严重、施工流挂效果不理想和彩点破碎等一系列漆膜问题。而针对这一问题，目前市面上也没有任何相关的技术能解决这一问题。
因此，亟需找到一种在一体板上施工时，能解决现有的多彩涂料存在的上述一系列漆膜问题的涂料产品。
发明内容
本发明旨在提供一种用于一体板的多彩涂料，能解决上述问题。本发明通过在多彩涂料的连续相乳液中引入一种凹凸棒土作为增稠剂，凹凸棒土在含有有机硅的连续相乳液中呈取向排列，其作用在于：(1)提高漆膜的透气性，使得涂料在烘干成膜过程中水份以及其他物质快速挥发时不会有气泡产生；(2)凹凸棒土作为一种棒状结构的物质，其所形成的空间网络结构，对多彩涂料的彩点形状有一定的固定作用，使得涂料在烘干成膜过程中不会出现彩点收缩、变硬、破碎等的缺陷；(3)凹凸棒土在多彩连续相乳液中的取向排列，可以大大提高多彩涂料的施工性能，减少在喷涂施工过程彩点流挂和滑移现象。
本发明通过如下技术手段实现：
一种用于一体板的多彩涂料，由如下质量份的成分配制而成：
调色基础漆 40-45份
连续相乳液 30-35份
造粒保护胶 30-35份。
进一步地，所述调色基础漆，包括如下质量份的组分：
Figure BDA0002321223130000021
进一步地，所述造粒保护胶包括如下质量份的成分：
保护胶粉 5.0-8.0份
悬浮剂 0.1-0.3份
水 90-95份。
进一步地，所述连续相乳液包括如下质量份的成分：
Figure BDA0002321223130000022
进一步地，所述凹凸棒土分子式为3MgO·15AlO3·8SiO2·9H2O。
所述凹凸棒土在含有有机硅乳液的连续相中，呈取向排列，可以有效增加一体板用多彩漆膜的透气性、阻止彩点收缩变硬以及防止施工流挂等性能。
进一步地，所述纤维素1选自非离子型的乙基羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维中的一种，粘度为4000-6000mPa.s/1％溶液。
进一步地，所述纤维素2选自羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维中的一种，粘度为2600-3300mPa.s/1％溶液。
进一步地，所述基料乳液选自纯丙聚合物乳液或硅丙聚合物乳液中的一种或两种，乳液固含量为45-48％。
进一步地，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
进一步地，所述润湿剂选自聚醚-硅氧烷共聚物、烷基聚氧乙烯醚、聚醚改性二甲基硅氧烷中的一种，HLB为12.0-13.0。
进一步地，所述分散剂选自聚丙烯酸铵盐、烷基芳基磺酸酯、顺丁烯二酸酐共聚物中的一种或几种。
进一步地，所述基础保护胶为品质份数为7-9％的硅酸镁锂溶液。
进一步地，所述有机胺助剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二乙醇胺、氨水中的一种或几种。
进一步地，所述消泡剂选自聚醚改性二甲基硅氧烷、聚硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的一种或几种。
进一步地，所述防冻剂选自丙二醇、乙二醇丁醚中的一种或几种。
进一步地，所述成膜助剂选自醇酯十二、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和苯甲醇中的一种或几种。
进一步地，所述防腐剂选自2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)中的一种或几种。
进一步地，所述杀菌剂选自氯-甲基异噻唑啉酮和苯丙异噻唑啉酮中的一种或几种。
进一步地，所述造粒保护胶包括5-8份的保护胶粉和0.1-0.3份的悬浮剂，其中，所述保护胶粉化学式为[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66。
进一步地，所述悬浮剂选自甲基葡糖二油酸酯、白炭黑和气相二氧化硅中的一种或几种。
进一步地，所述连续相乳液的制备，包括如下步骤：在分散缸中依次加入去离子水、防冻剂和凹凸棒土，调整转速至1500-1800r/min，分散25-30min；将转速调整到500-600r/min，依次加入硅丙乳液，成膜助剂、有机胺助剂、消泡剂、防冻剂、防腐剂和杀菌剂，持续搅拌5-8min。
进一步地，所述多彩涂料的制备方法，包括如下步骤：在分散缸中，加入造粒保护胶溶液和调色基础漆，使用筛网将调色基础漆预切；将装有齿状分散盘的分散机转速调整到200-250r/min，持续分散1min；将转速提高到250-300r/min，持续分散2min；将转速提高到300-400r/min，分散3min后静置；将齿状分散盘更换为光滑圆润的柱状分散盘，加入连续相乳液，将转速调整到300-400r/min，混合搅拌8-10分钟，即得一体板用多彩涂料成品漆。
本发明具有如下有益效果：
在现有技术中，一体板用多彩涂料在80℃烘干成膜时，存在彩点收缩变硬、漆膜表面起泡和彩点易碎等缺陷。本发明针对一体板用多彩涂料现有技术中存在的不足，制备出了一种高性能的一体板用多彩涂料。本发明主要是通过在一体板用多彩涂料连续相乳液配方中，引入一种凹凸棒土作为增稠剂。所述增稠剂可以在连续相用的有机硅乳液之中呈取向排列。达到的有益效果主要有如下几个方面：
第一，增加了连续相乳液在烘干成膜过程中的透气性，彻底解决了涂料成膜过程中由于水份或其他助剂快速挥发时在漆膜表面形成起泡的问题。
第二，棒状的凹凸棒土对多彩涂料的彩点有很好的固定作用，减少了彩点在烘干成膜过程中由于热胀冷缩作用引起的彩点收缩变硬，很好的解决了彩点在烘干成膜过程彩点收缩变硬的问题。
第三，凹凸棒土增稠剂使用在多彩连续相乳液中，很好的解决了多彩涂料的贮存分水和施工流挂问题，棒状的凹凸棒增稠剂在涂料体系中呈取向网状排列，提高了涂料体系触变性，有效的阻止了涂料中彩点分层和厚涂施工流挂的问题。
最后，本发明提供的一种高性能的一体板用多彩涂料及其制备方法，制备出来的多彩产品在其他性能方面相对现有技术产品也有较大提升。
具体实施方式
以下结合具体实施例作进一步的说明。但本发明所要求的保护范围并不局限于实施例所涉及的范围。实施例中的成分，除非特别提及，否则均视为商业上可以获得的材料。
实施例1
一种用于一体板的多彩涂料及其制备方法，由如下质量份的成分配制而成：
调色基础漆 40份
连续相乳液 30份
造粒保护胶 30份。
上述调色基础漆，包括如下质量份的组份：
Figure BDA0002321223130000051
所述保护胶溶液是含有8％质量分数的保护胶溶液，其具体制备方法为：将92份去离子水加入分散缸中，在1000-1200r/min速度下加入8份保护胶粉，搅拌15min，静置即制得基础漆保护胶。
所述调色基础漆的制备方法为：将上述46份数去离子水加入到分散缸中，将转速调整至400-600r/min缓慢搅拌，依次加入0.1份乙基羟乙基纤维素，1.0份羟乙基纤维素，0.1份2-氨基-2-甲基-1-丙醇；提高转速至800-1000r/min，依次加入0.1份金红石型钛白粉、15份煅烧高岭土，持续搅拌10min；降低转速至400-600r/min，依照次序加入0.7份醇酯十二、30份纯丙烯酸乳液、0.2份聚硅氧烷、0.8份丙二醇、0.1份烷基聚氧乙烯醚、0.4份聚丙烯酸铵盐和0.2份2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，持续搅拌5min；调整转速至600-800r/min，将6份8％保护胶溶液缓慢滴入，持续搅拌5min后即得调色基础漆。
所述连续相乳液包括如下质量份的成分：
Figure BDA0002321223130000052
Figure BDA0002321223130000061
所述连续相乳液的制备，包括如下步骤：在分散缸中依次加入40份去离子水、2.4份丙二醇和0.5份3MgO·15AlO3·8SiO2·9H2O，调整转速至1500-1800r/min，分散25min；将转速调整到500-600r/min，依次加入50份硅丙聚合物乳液，2.4份醇酯十二、0.2份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.1份聚醚-二甲基硅氧烷、0.4份1,2-苯丙异噻唑啉-3酮和0.4份苯丙异噻唑啉酮，持续搅拌5min，即得一体板用多彩涂料的连续相乳液。
所述造粒保护胶包括如下质量份成分：
[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66 5.0份
甲基葡糖二油酸酯 0.3份
去离子水 95份。
所述造粒保护胶的制备方法为：
将95份去离子水加入分散缸中，在1000-1200r/min搅拌下，依次加入5.0份[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66和0.3份甲基葡糖二油酸酯，持续搅拌25min；将转速调整至400-600r/min，持续搅拌5min，静置24h即制得造粒保护胶溶液。
所述一体板用多彩成品漆的制备方法为：将40份的调色基础漆加入到装有30份造粒保护胶的分散缸中，使用筛网将调色基础漆预切1min，将装有齿状分散盘的分散机转速调整到200-250r/min，持续分散1min；然后提高转速至250-300r/min，继续搅拌2min；将转速提高到300-400r/min，继续分散3min后静置得到彩点粒子；然后加入30份的连续相乳液，将齿状分散盘更换为光滑圆润的柱状分散盘，混合搅拌8-10min搅拌均匀，即得一体板用多彩涂料成品漆。
实施例2
一种用于一体板的多彩涂料及其制备方法，由如下质量份的成分配制而成：
调色基础漆 45份
连续相乳液 35份
造粒保护胶 35份。
上述调色基础漆，包括如下质量份的组份：
Figure BDA0002321223130000062
Figure BDA0002321223130000071
所述保护胶溶液是含有7％质量分数的保护胶溶液，其具体制备方法为：将93份去离子水加入分散缸中，在1000-1200r/min速度下加入7份保护胶粉，搅拌20min，静置即制得基础漆保护胶。
所述调色基础漆的制备方法为：将上述60份数去离子水加入到分散缸中，将转速调整至400-600r/min缓慢搅拌，依次加入0.3份乙基羟乙基纤维素，0.7份羟乙基纤维素，0.2份2-氨基-2-甲基-1-丙醇；提高转速至800-1000r/min，依次加入1.0份金红石型钛白粉、10份煅烧高岭土，持续搅拌10min；降低转速至400-600r/min，依照次序加入0.9份醇酯十二、30份纯丙烯酸乳液、0.4份聚硅氧烷、1.0份丙二醇、0.3份烷基聚氧乙烯醚、0.6份聚丙烯酸铵盐和0.4份2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，持续搅拌8min；调整转速至600-800r/min，将8份7％保护胶溶液缓慢滴入，持续搅拌8min后即得调色基础漆。
所述连续相乳液包括如下质量份的成分：
Figure BDA0002321223130000072
Figure BDA0002321223130000081
所述连续相乳液的制备方法，包括如下步骤：在分散缸中依次加入30份去离子水、2.8份丙二醇和0.1份3MgO·15AlO3·8SiO2·9H2O，调整转速至1500-1800r/min，分散30min；将转速调整到500-600r/min，依次加入60份硅丙聚合物乳液，2.8份醇酯十二、0.2份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2份聚醚-二甲基硅氧烷、0.6份1,2-苯丙异噻唑啉-3酮和0.6份苯丙异噻唑啉酮，持续搅拌8min，即得一体板用多彩涂料的连续相乳液。
所述造粒保护胶包括如下质量份成分：
[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66 8.0份
甲基葡糖二油酸酯 0.1份
去离子水 90份。
所述造粒保护胶的制备方法为：
将90份去离子水加入分散缸中，在1000-1200r/min搅拌下，依次加入8.0份[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66和0.1份甲基葡糖二油酸酯，持续搅拌30min；将转速调整至400-600r/min，持续搅拌8min，静置24h即制得造粒保护胶溶液。
所述一体板用多彩成品漆的制备方法为：将45份的调色基础漆加入到装有35份造粒保护胶的分散缸中，使用筛网将调色基础漆预切1min，将装有齿状分散盘的分散机转速调整到200-250r/min，持续分散1min；然后提高转速至250-300r/min，继续搅拌2min；将转速提高到300-400r/min，继续分散3min后静置得到彩点粒子；然后加入35份的连续相乳液，将齿状分散盘更换为光滑圆润的柱状分散盘，混合搅拌8-10min搅拌均匀，即得一体板用多彩涂料成品漆。
实施例3
一种用于一体板的多彩涂料及其制备方法，由如下质量份的成分配制而成：
调色基础漆 42份
连续相乳液 33份
造粒保护胶 33份。
上述调色基础漆，包括如下质量份的组份：
Figure BDA0002321223130000082
Figure BDA0002321223130000091
所述保护胶溶液是含有8％质量分数的保护胶溶液，其具体制备方法为：将92份去离子水加入分散缸中，在1000-1200r/min速度下加入8份保护胶粉，搅拌18min，静置即制得基础漆保护胶。
所述调色基础漆的制备方法为：将上述50份去离子水加入到分散缸中，将转速调整至400-600r/min缓慢搅拌，依次加入0.2份乙基羟乙基纤维素，0.9份羟乙基纤维素，0.1份2-氨基-2-甲基-1-丙醇；提高转速至800-1000r/min，依次加入0.5份金红石型钛白粉、12份煅烧高岭土，持续搅拌10min；降低转速至400-600r/min，依照次序加入0.8份醇酯十二、27份纯丙烯酸乳液、0.3份聚硅氧烷、0.9份丙二醇、0.2份烷基聚氧乙烯醚、0.5份聚丙烯酸铵盐和0.3份2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，持续搅拌8min；调整转速至600-800r/min，将7份8％保护胶溶液缓慢滴入，持续搅拌5min后即得调色基础漆。
所述连续相乳液包括如下质量份的成分：
Figure BDA0002321223130000092
Figure BDA0002321223130000101
所述连续相乳液的制备，包括如下步骤：在分散缸中依次加入36份去离子水、2.5份丙二醇和0.3份3MgO·15AlO3·8SiO2·9H2O，调整转速至1500-1800r/min，分散28min；将转速调整到500-600r/min，依次加入55份硅丙聚合物乳液，2.6份醇酯十二、0.3份2-氨基-2-甲基-1-丙醇、0.2份聚醚-二甲基硅氧烷、0.5份1,2-苯丙异噻唑啉-3酮和0.5份苯丙异噻唑啉酮，持续搅拌8min，即得一体板用多彩涂料的连续相乳液。
所述造粒保护胶包括如下质量份成分：
[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66 7.0份
甲基葡糖二油酸酯 0.2份
去离子水 93份。
所述造粒保护胶的制备方法为：
将93.0份去离子水加入分散缸中，在1000-1200r/min搅拌下，依次加入7.0份[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66和0.2份甲基葡糖二油酸酯，持续搅拌25min；低速搅拌8min，静置24h即制得造粒保护胶溶液。
所述一体板用多彩成品漆的制备方法为：将42份的调色基础漆加入到装有33份造粒保护胶的分散缸中，使用筛网将调色基础漆预切1min，将装有齿状分散盘的分散机转速调整到200-250r/min，持续分散1min；然后提高转速至250-300r/min，继续搅拌2min；将转速提高到300-400r/min，继续分散3min后静置得到彩点粒子；然后加入33份的连续相乳液，将齿状分散盘更换为光滑圆润的柱状分散盘，混合搅拌8-10min搅拌均匀，即得一体板用多彩涂料成品漆。
对比例1
对比例1成分和制备方法同实施例1，其区别在于连续相乳液中不含有3MgO·15AlO3·8SiO2·9H2O。
根据HG/T4343-2012标准，测试实施例1-3最终产品用于一体板的多彩涂料的各项技术指标，并且与现有产品和对比例1进行对比。所述现有产品的配方如下：
一种耐高温水包水多彩粒子，包括A组份、B组份和C组份，其中A组份包括如下质量份数组成：
Figure BDA0002321223130000102
Figure BDA0002321223130000111
其中B组份包括如下质量份数组成：
Figure BDA0002321223130000112
其中C组份包括如下质量份数组成：
Figure BDA0002321223130000113
相关结果如表1所示。
表1实施例1-3、对比例1和现有产品的各项技术指针
Figure BDA0002321223130000114
Figure BDA0002321223130000121
从以上对比实验结果可以看出，本发明实施例1-3提供的一种高性能一体板用多彩涂料及其制备方法，由于含有凹凸棒土，制备出来的一体板用多彩涂料，热贮存稳定性方面没有出现分层、增稠等现象，低温稳定性也良好；低温成膜性能良好，没有出现漆膜脱落、开裂等现象；特别地，本发明产品在80℃高温成膜条件下成膜，没有出现彩点收缩变硬、变小、鼓泡等缺陷，其相关性能显著优于现有技术以及对比例1。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制。本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行若干推演或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种用于一体板的多彩涂料，其特征在于，由如下质量份的成分配制而成：
调色基础漆 40-45份
连续相乳液 30-35份
造粒保护胶 30-35份；
所述连续相乳液包括如下质量份的成分：
Figure FDA0003303745990000011
所述凹凸棒土分子式为3MgO·15AlO3·8SiO2·9H2O；
所述调色基础漆包括如下质量份的组分：
Figure FDA0003303745990000012
Figure FDA0003303745990000021
所述造粒保护胶包括如下质量份的成分：
保护胶粉 5.0-8.0份
悬浮剂 0.1-0.3份
水 90-95份；
所述纤维素1选自非离子型的乙基羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维中的一种，粘度为4000-6000mPa.s/1％溶液；
所述纤维素2选自羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维中的一种，粘度为2600-3300mPa.s/1％溶液；
所述基料乳液选自纯丙聚合物乳液或硅丙聚合物乳液中的一种或两种，乳液固含量为45-48％；
所述钛白粉为金红石型钛白粉；
所述润湿剂选自聚醚-硅氧烷共聚物、烷基聚氧乙烯醚、聚醚改性二甲基硅氧烷中的一种，HLB为12.0-13.0；
所述分散剂选自聚丙烯酸铵盐、烷基芳基磺酸酯、顺丁烯二酸酐共聚物中的一种或几种；
所述基础保护胶为品质份数为7-9％的硅酸镁锂溶液；
所述造粒保护胶包括5-8份的保护胶粉和0.1-0.3份浓度的悬浮剂，其中，所述保护胶粉化学式为[Si8(Mg5.34Li0.66)O20(OH)4]Na0.66；所述悬浮剂选自甲基葡糖二油酸酯、白炭黑和气相二氧化硅中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述用于一体板的多彩涂料，其特征在于，所述有机胺助剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二乙醇胺、氨水中的一种或几种；
所述消泡剂选自聚醚改性二甲基硅氧烷、聚硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的一种或几种；
所述防冻剂选自丙二醇、乙二醇丁醚中的一种或几种；
所述成膜助剂选自醇酯十二、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚和苯甲醇中的一种或几种；
所述防腐剂选自一种2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)中的一种或几种；
所述杀菌剂选自氯-甲基异噻唑啉酮和苯丙异噻唑啉酮中的一种或几种。
3.权利要求1-2任一项所述一种用于一体板的多彩涂料的制备方法，其特征在于，所述连续相乳液的制备，包括如下步骤：在分散缸中依次加入去离子水、防冻剂和凹凸棒土，调整转速至1500-1800r/min，分散25-30min；将转速调整到500-600r/min，依次加入硅丙乳液，成膜助剂、有机胺助剂、消泡剂、防冻剂、防腐剂和杀菌剂，持续搅拌5-8min。
4.权利要求1-2任一项所述一种用于一体板的多彩涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在分散缸中，加入造粒保护胶溶液和调色基础漆，使用筛网将调色基础漆预切；将装有齿状分散盘的分散机转速调整到200-250r/min，持续分散1min；将转速提高到250-300r/min，持续分散2min；将转速提高到300-400r/min，分散3min后静置；将齿状分散盘更换为光滑圆润的柱状分散盘，加入连续相乳液，将转速调整到300-400r/min，混合搅拌8-10分钟，即得一体板用多彩涂料成品漆。
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