CN111234570B - 一种无机水包砂多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无机水包砂多彩涂料，由保护胶溶液、造粒基础漆和连续相混合制得；按质量份计，保护胶溶液包括去离子水90‑100份、防沉剂0.1‑1份、保护胶粉1‑10份；造粒基础漆包括去离子水25‑35份、纤维素醚0.5‑1.5份、高岭土1‑10份、钛白粉0.1‑1份、无机树脂10‑30份、保护胶粉1‑5份、色浆0.1‑0.5份、80‑120目雪花白30‑50份；连续相包括无机树脂40‑70份、去离子水30‑50份、多功能助剂0.1‑1份、增稠剂0.5‑1份。本发明制备的无机水包砂多彩涂料，符合无机涂料中有机物不超过5％的标准，具有优异的硬度、耐侯性、耐水性、耐碱性和储存稳定性。

Description

一种无机水包砂多彩涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无机水包砂多彩涂料及其制备方法。
背景技术
多彩涂料是由不相容的两相成分组成，其中一相分散介质为连续相，另一相为分散相，分散相又称基础漆，由高分子聚合物及无机材料构成，通过调色得到丰富多彩的带色微粒，使多彩涂料比传统真石漆具有更丰富的色彩，更逼真的仿花岗岩效果。然而市场的多彩涂料由于现有技术限制，多彩涂料硬度与耐水较差，施工后碰到雨天或湿度大的气候会造成彩点发白易脱落等质量事故，传统型涂料含有一定的voc助剂，近年来无机涂料以其环保性越来越受到人们的喜爱，但是常规无机涂料存在稳定性差，成膜易开裂的弊端。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种无机水包砂多彩涂料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的一种无机水包砂多彩涂料，所述无机水包砂多彩涂料由保护胶溶液、造粒基础漆和连续相混合制得；
按质量份计，保护胶溶液包括去离子水90-100份、防沉剂0.1-1份、保护胶粉1-10份；
所述造粒基础漆包括去离子水25-35份、纤维素醚0.5-1.5份、高岭土1-10份、钛白粉0.1-1份、无机树脂10-30份、保护胶粉1-5份、色浆0.1-0.5份、80-120目雪花白30-50份；
所述连续相包括无机树脂40-70份、去离子水30-50份、多功能助剂0.1-1份、增稠剂0.5-1份。
所述无机树脂由硅丙乳液、环氧硅烷、氨基硅烷、硅酸钠和硅溶胶制成，具体的制备步骤为：
步骤a)、将5-10份氨基硅烷用醋酸水溶液调节pH至7，缓慢加入15-20份硅酸钠，搅拌20分钟；
步骤b)、将5-15份环氧硅烷缓慢加入步骤a)制得的混合溶液中，搅拌20分钟；
步骤c)、向步骤b)制得的溶液中缓慢滴入45-60份硅溶胶，搅拌30分钟；
步骤d)、向步骤c)的溶液中加入10-20份硅丙乳液，搅拌30分钟即得。
所述防沉剂采用聚乙烯醇、海藻酸钠、黄原胶中的一种或多种混合。
所述保护胶为硅酸镁锂。
所述纤维素醚采用羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种混合。
所述多功能助剂采用有机胺或氨水中的一种。
所述增稠剂采用碱溶胀增稠剂。
另外，本发明还提供了一种所述无机水包砂多彩涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)保护胶溶液的制备：向带有搅拌器的混合装置中，加入去离子水、保护胶粉，搅拌，待保护胶粉完全溶解后，再加入防沉剂，搅拌均匀；
2)造粒基础漆的制备：向带有搅拌装置的混合器中加入去离子水、纤维素醚，搅拌至完全溶解，依次加入高岭土、钛白粉，调整转速1000-1200r/min搅拌20min，加入无机树脂、保护胶粉，调整转速600-800r/min，搅拌30min得到白色基础漆，加入色浆按要求调色，再加入80-120目雪花白，调整转速700-900r/min，搅拌20min得造粒基础漆备用；
3)连续相制备：向带有搅拌装置的混合器中，加入无机树脂、去离子水、多功能助剂，以800-1000r/min搅拌20分钟，再加入增稠剂搅拌20min，制得连续相备用；
4)将造粒基础漆、保护胶溶液、连续相按照3:1:1的质量比，先称取造粒基础漆与保护胶溶液用分散盘进行造粒，造好粒后加入连续相，混合均匀即得无机水包砂多彩涂料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明制备的无机水包砂多彩涂料，符合无机涂料中有机物不超过5％的标准，具有优异的硬度、耐侯性、耐水性、耐碱性和储存稳定性。本发明采用有机硅稳定剂处理硅酸钠再与硅溶胶复配，减弱体系中硅单体和低聚物向二氧化硅粒子的沉积，所得的硅溶胶-硅酸钠混合体系具有非常好的稳定性，再配合硅丙乳液，合理的体系搭配使涂料既具有无机涂料的环保性，高硬度与耐水性，还具有很好的成膜性和稳定性。
2、根据GB/T 1865标准测定，本发明的无机水包砂多彩涂料在试验周期内未出现失光、变色、粉化、开裂等涂膜病态现象，具有良好的耐候性。
3、根据HG/T4343-2012标准测定，本发明的无机水包砂多彩涂料在试验周期内储存粘度稳定(30d粘度变化在5KU以内)，未出现渗色现象，多彩涂膜经标准测试未出现发花、起泡、脱落现象。
4、根据GB/T 9265规定进行耐碱性测定，本发明的无机水包砂多彩涂料在168h后未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，具有良好的耐碱性。
5、根据GB/T 1733-1993中甲法进行，试板需封边封背，本发明的无机水包砂多彩涂料在168h后未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，具有良好的耐水性，在泡水后仍然具有较高的漆膜硬度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种无机水包砂多彩涂料，由保护胶溶液、造粒基础漆和连续相混合制得；
按质量份计，所述保护胶溶液包括去离子水90份、防沉剂0.1份、保护胶粉1份；所述造粒基础漆包括去离子水25份、纤维素醚0.5份、高岭土1份、钛白粉0.1份、无机树脂10份、保护胶粉1份、色浆0.1份、80-120目雪花白(砂子)30份；所述连续相包括无机树脂40份、去离子水30份、多功能助剂0.1份、增稠剂0.5份；
其中，无机树脂由硅丙乳液、环氧硅烷、氨基硅烷、硅酸钠和硅溶胶制成，制备步骤为：
步骤a)、将5份氨基硅烷用醋酸水溶液调节pH至7，缓慢加入15份硅酸钠，搅拌20分钟；
步骤b)、将5份环氧硅烷缓慢加入步骤a)制得的混合溶液中，搅拌20分钟；
步骤c)、向步骤b)制得的溶液中缓慢滴入45份硅溶胶，搅拌30分钟；
步骤d)、向步骤c)的溶液中加入10份硅丙乳液，搅拌30分钟即得。
防沉剂采用聚乙烯醇。保护胶为硅酸镁锂。
纤维素醚采用羟乙基甲基纤维素。多功能助剂采用有机胺。增稠剂采用碱溶胀增稠剂。
所述无机水包砂多彩涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)保护胶溶液的制备：向带有搅拌器的混合装置中，加入去离子水90份、保护胶粉1份，搅拌，待保护胶粉完全溶解后，再加入防沉剂0.1份，搅拌均匀；
2)造粒基础漆的制备：向带有搅拌装置的混合器中加入去离子水25份、纤维素醚0.5份，搅拌至完全溶解，依次加入高岭土1份、钛白粉0.1份，调整转速1000r/min搅拌20min，加入无机树脂10份、保护胶粉1份，调整转速600r/min，搅拌30min得到白色基础漆，加入色浆0.1份按要求调色，再加入80-120目雪花白30份，调整转速700r/min，搅拌20min得造粒基础漆备用；
3)连续相制备：向带有搅拌装置的混合器中，加入无机树脂40份、去离子水30份、多功能助剂0.1份，以800r/min搅拌20分钟，再加入增稠剂0.5份，搅拌20min，制得连续相备用；
4)将造粒基础漆、保护胶溶液、连续相按照3:1:1的质量比，先称取造粒基础漆与保护胶溶液用分散盘进行造粒，造好粒后加入连续相，混合均匀即得无机水包砂多彩涂料。
实施例2
一种无机水包砂多彩涂料，由保护胶溶液、造粒基础漆和连续相混合制得；
按质量份计，所述保护胶溶液包括去离子水94份、防沉剂0.5份、保护胶粉5.5份；所述造粒基础漆包括去离子水31.2份、纤维素醚1份、高岭土3份、钛白粉0.6份、无机树脂20份、保护胶粉4份、色浆0.2份、80-120目雪花白40份；所述连续相包括无机树脂50份、去离子水48.9份、多功能助剂0.3份、增稠剂0.8份；
其中，无机树脂由硅丙乳液、环氧硅烷、氨基硅烷、硅酸钠和硅溶胶制成，制备步骤为：
步骤a)、将5份氨基硅烷用醋酸水溶液调节pH至7，缓慢加入20份硅酸钠，搅拌20分钟；
步骤b)、将10份环氧硅烷缓慢加入步骤a)制得的混合溶液中，搅拌20分钟；
步骤c)、向步骤b)制得的溶液中缓慢滴入50份硅溶胶，搅拌30分钟；
步骤d)、向步骤c)的溶液中加入15份硅丙乳液，搅拌30分钟即得。
其中，防沉剂采用聚乙烯醇、海藻酸钠的混合，保护胶为硅酸镁锂。
纤维素醚采用羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素的混合。多功能助剂采用有机胺。
色浆采用无机颜料，增稠剂采用碱溶胀增稠剂。
一种无机水包砂多彩涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)保护胶溶液的制备：向带有搅拌器的混合装置中，加入去离子水94份、保护胶粉5.5份，搅拌，待保护胶粉完全溶解后，再加入防沉剂0.5份，搅拌均匀，因为防沉剂会增加溶液的粘度，所以需要后加；
2)造粒基础漆的制备：向带有搅拌装置的混合器中加入去离子水31.2份、纤维素醚1份，搅拌至完全溶解，依次加入高岭土3份、钛白粉0.6份，调整转速1000r/min搅拌20min，加入无机树脂20份、保护胶粉4份，调整转速600r/min，搅拌30min得到白色基础漆，加入色浆0.2份按要求调色，再加入80-120目雪花白40份，调整转速700r/min，搅拌20min得造粒基础漆备用；
3)连续相制备：向带有搅拌装置的混合器中，加入无机树脂50份、去离子水48.9份、多功能助剂0.3份，以800r/min搅拌20分钟，再加入增稠剂0.8份，搅拌20min，制得连续相备用；
4)将造粒基础漆、保护胶溶液、连续相按照3:1:1的质量比，先称取造粒基础漆与保护胶溶液用分散盘进行造粒，造好粒后加入连续相，混合均匀即得无机水包砂多彩涂料。
实施例3
一种无机水包砂多彩涂料，由保护胶溶液、造粒基础漆和连续相混合制得；
按质量份计，所述保护胶溶液包括去离子水100份、防沉剂1份、保护胶粉10份；所述造粒基础漆包括去离子水35份、纤维素醚1.5份、高岭土10份、钛白粉1份、无机树脂30份、保护胶粉5份、色浆0.5份、80-120目雪花白50份；所述连续相包括无机树脂70份、去离子水50份、多功能助剂1份、增稠剂1份；
其中，无机树脂由硅丙乳液、环氧硅烷、氨基硅烷、硅酸钠和硅溶胶制成，制备步骤为：
步骤a)、将10份氨基硅烷用醋酸水溶液调节pH至7，缓慢加入20份硅酸钠，搅拌20分钟；
步骤b)、将15份环氧硅烷缓慢加入步骤a)制得的混合溶液中，搅拌20分钟；
步骤c)、向步骤b)制得的溶液中缓慢滴入60份硅溶胶，搅拌30分钟；
步骤d)、向步骤c)的溶液中加入20份硅丙乳液，搅拌30分钟即得。
防沉剂采用海藻酸钠、黄原胶的混合。保护胶为硅酸镁锂。
纤维素醚采用羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素的混合。
多功能助剂采用有机胺。增稠剂采用碱溶胀增稠剂。
另外，本发明还提供了所述无机水包砂多彩涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1)保护胶溶液的制备：向带有搅拌器的混合装置中，加入去离子水、保护胶粉，搅拌，待保护胶粉完全溶解后，再加入防沉剂，搅拌均匀；
2)造粒基础漆的制备：向带有搅拌装置的混合器中加入去离子水、纤维素醚，搅拌至完全溶解，依次加入高岭土、钛白粉，调整转速1200r/min搅拌20min，加入无机树脂、保护胶粉，调整转速800r/min，搅拌30min得到白色基础漆，加入色浆按要求调色，再加入120目雪花白，调整转速900r/min，搅拌20min得造粒基础漆备用；
3)连续相制备：向带有搅拌装置的混合器中，加入无机树脂、去离子水、多功能助剂，以1000r/min搅拌20分钟，再加入增稠剂搅拌20min，制得连续相备用；
4)将造粒基础漆、保护胶溶液、连续相按照3:1:1的质量比，先称取造粒基础漆与保护胶溶液用分散盘进行造粒，造好粒后加入连续相，混合均匀即得无机水包砂多彩涂料。
对实施例1-3制得无机水包砂多彩涂料进行相关性能检测，具体检测方法如下：
1)容器中状态：目测是否正常；
2)涂膜外观：目测是否正常，颜色、花纹无明显异常；
3)热储存稳定性：按HG/T 4343中规定进行热储稳定性检测；
4)低温稳定性：按GB/T 9268-2008中A法的规定进行；
5)耐水性：按GB/T 1733-1993中甲法进行，试板投试前除封边外，还需封背，浸泡结束后，取出用滤纸吸干后立即观察，如三块试板中有两块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”。
6)耐碱性：按GB/T 9265规定进行，如三块试板中有两块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”。
7)耐酸雨性：按GB/T 9274-1988中浸泡法进行，浸入模拟酸雨溶液48h，如三块试板中有两块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”。
8)耐沾污性：按GB/T 9780-2005中规定进行，污染源为配制灰。
9)耐人工气候老化：按GB/T 1865的规定进行。
10)耐洗刷性：除试板制备外，按GB/T 9266规定进行，同一试样制备两块进行平行试验。洗刷至规定次数时，两块试板中有一块未露出无机水包砂多彩涂层的下涂层，则认为洗刷性合格。
具体的检测性能如下表1。
表1本发明制得无机水包砂多彩涂料的相关性能
检测项目 技术指标 实施例1 实施例2 实施例3
容器中状态 正常 符合 符合 符合
涂膜外观 外观正常 符合 符合 符合
热储稳定性 通过 符合 符合 符合
低温稳定性 不变质 符合 符合 符合
耐水性 168h无异常 符合 符合 符合
耐碱性 168h无异常 符合 符合 符合
耐酸雨性 48h无异常 符合 符合 符合
耐沾污性 ≤15 13 13 14
耐人工老化性 500h无异常 符合 符合 符合
耐洗刷性 2000 4500 5000 5500

Claims (6)

1.一种无机水包砂多彩涂料，其特征在于，所述无机水包砂多彩涂料由保护胶溶液、造粒基础漆和连续相混合制得；
按质量份计，保护胶溶液包括去离子水90-100份、防沉剂0.1-1份、保护胶粉1-10份；
所述造粒基础漆包括去离子水25-35份、纤维素醚0.5-1.5份、高岭土1-10份、钛白粉0.1-1份、无机树脂10-30份、保护胶粉1-5份、色浆0.1-0.5份、80-120目雪花白30-50份；
所述无机树脂由硅丙乳液、环氧硅烷、氨基硅烷、硅酸钠和硅溶胶制成，具体的制备步骤为：
步骤a）、将5-10份氨基硅烷用醋酸水溶液调节pH至7，缓慢加入15-20份硅酸钠，搅拌20分钟；
步骤b）、将5-15份环氧硅烷缓慢加入步骤a）制得的混合溶液中，搅拌20分钟；
步骤c）、向步骤b）制得的溶液中缓慢滴入45-60份硅溶胶，搅拌30分钟；
步骤d）、向步骤c）的溶液中加入10-20份硅丙乳液，搅拌30分钟即得；
所述连续相包括无机树脂40-70份、去离子水30-50份、多功能助剂0.1-1份、增稠剂0.5-1份；
所述无机水包砂多彩涂料的制备方法，具体包括以下步骤：
1）保护胶溶液的制备：向带有搅拌器的混合装置中，加入去离子水、保护胶粉，搅拌，待保护胶粉完全溶解后，再加入防沉剂，搅拌均匀；
2）造粒基础漆的制备：向带有搅拌装置的混合器中加入去离子水、纤维素醚，搅拌至完全溶解，依次加入高岭土、钛白粉，调整转速1000-1200r/min 搅拌20min，加入无机树脂、保护胶粉，调整转速600-800r/min，搅拌30min得到白色基础漆，加入色浆按要求调色，再加入80-120目雪花白，调整转速700-900r/min，搅拌20min得造粒基础漆备用；
3）连续相制备：向带有搅拌装置的混合器中，加入无机树脂、去离子水、多功能助剂，以800-1000r/min搅拌20分钟，再加入增稠剂搅拌20min，制得连续相备用；
4）将造粒基础漆、保护胶溶液、连续相按照3:1:1的质量比，先称取造粒基础漆与保护胶溶液用分散盘进行造粒，造好粒后加入连续相，混合均匀即得无机水包砂多彩涂料。
2.根据权利要求1所述的一种无机水包砂多彩涂料，其特征在于，所述防沉剂采用聚乙烯醇、海藻酸钠、黄原胶中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种无机水包砂多彩涂料，其特征在于，所述保护胶为硅酸镁锂。
4.根据权利要求1所述的一种无机水包砂多彩涂料，其特征在于，所述纤维素醚采用羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述一种无机水包砂多彩涂料，其特征在于，所述多功能助剂采用有机胺或氨水中的一种。
6.根据权利要求1所述一种无机水包砂多彩涂料，其特征在于，所述增稠剂采用碱溶胀增稠剂。
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