CN111500129A - 一种多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多彩涂料及其制备方法，多彩涂料包括保护胶溶液、基础漆及清漆混合构成；保护胶溶液包括去离子水、保护胶；基础漆包括去离子水、分散剂、纯丙乳液、颜料、成膜助剂、消泡剂；清漆包括去离子水、纯丙乳液、成膜助剂、阻燃剂、消泡剂、增稠剂；制备方法包括首先分别通过将相应组分混合得到保护胶溶液、基础漆及清漆；再将含有不同颜料的基础漆加入至保护胶溶液中，均匀造粒后，得到多彩色粒；最后将清漆缓慢加入至多彩色粒中并混合均匀，即得到多彩涂料。与现有技术相比，本发明具有制备方法简单、条件温和、所用组分中不含有毒有害及高污染性物质、安全环保、耐火隔热性良好等优点。

Description

一种多彩涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种多彩涂料及其制备方法。

背景技术

多彩涂料是指一次涂装即可得到仿天然大理石、花岗岩等高档装饰材料的涂 料，该涂料不同于色彩单调的传统建筑涂料产品，不仅具有色彩绚丽、花纹独特、 效果逼真的喷涂效果，而且具有降低建筑承载量、施工方便、成本低、环保无毒等 优点，广泛应用于建筑内外墙装饰领域。但这种涂料多为可燃性涂料，随着近年来 多起重大室内火灾事故的发生，使得人们对于消防安全愈发重视，对多彩涂料的要 求不仅在于装饰性与施工性，更希望施涂后的涂料能够作为一种耐火隔热涂层，对 火灾发生时或受高温作用时的建筑结构起到良好的保护作用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多彩涂料及 其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多彩涂料，由保护胶溶液、基础漆及清漆以质量比(1-3):(3-5):(2-4)混合构成；

所述的保护胶溶液包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，保护胶5-20份；

所述的基础漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，分散剂0.1-0.3份，纯丙乳液30-50份，颜料1-5份，成膜助 剂1-3份，消泡剂0.2-0.6份；

所述的清漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，纯丙乳液150-200份，成膜助剂1-3份，阻燃剂10-20份， 消泡剂0.05-0.2份，增稠剂0.3-0.9份。

进一步地，所述的保护胶为GS型保护胶、GTS型保护胶及Laponite S-482型 保护胶中的一种。上述保护胶均主要由具有三八面体层状结构的硅酸镁锂组成，由 于硅酸镁锂的晶体单元结构呈纳米级微小薄片，片层面带负电荷，端面带正电荷， 加入至水体中后受水分子影响片层之间迅速分离，片层端面与片层面相互吸引有利 于在色粒表面形成三维卡屋结构，从而对色粒具有较好的保护作用，提高多彩涂料 的抗渗色性。

进一步地，所述的分散剂为烷基聚氧乙烯醚、磷酸三钠、硅酸盐中的一种，所 述的分散剂用于吸附于颜料微粒表面，并产生空间位阻及电荷斥力，从而提高颜料 微粒的分散性，避免颜料微粒团聚。

进一步地，所述的颜料为炭黑、氧化铁黄、氧化铁红、铅铬绿、酞菁蓝、永固 紫中的至少一种。

进一步地，所述的成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、十二酯 醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种。成膜助剂的加入有利于增强多彩涂料 快速成膜，减少涂料施工时间。

进一步地，所述的阻燃剂的制备方法如下：将质量比为1:(10-20)的甲基胍胺与三聚氰胺依次加入至去离子水中混合均匀，再逐滴加入浓磷酸并在85-100℃下以 3000-5000rpm的转速搅拌反应1-2h，之后依次经过过滤、洗涤、干燥后，即得到 所述的阻燃剂，其中浓磷酸的浓度为85％，所述的三聚氰胺与磷酸的摩尔比为 1:(0.5-1)。所制备的阻燃剂为氮磷膨胀型阻燃剂，通过阻燃剂上的P-OH与水分子 及纯丙乳液上羧基及羟基之间形成的氢键，使该阻燃剂分散于成品涂料内部，在涂 料喷涂过程中，即可均匀分布于涂层表面及内部，形成防火多彩涂层。

进一步地，所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、氟硅 氧烷中的一种，所述的消泡剂用于减少搅拌混合过程中产生的气泡，避免色粒受气 泡影响浮于分散介质表面；所述的增稠剂为ASE-60、TT-935、rM-8W中的一种。

如上所述的一种多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)保护胶溶液制备，向去离子水中缓慢加入保护胶，以200-400rpm的转速 搅拌分散20-40min，得到保护胶溶液；

2)基础漆制备，向去离子水中依次加入颜料、成膜助剂，以500-800rpm的 转速搅拌分散3-5min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以800-1200rpm的转 速搅拌分散5-15min，静置2-4min后加入分散剂并以800-1200rpm的转速搅拌 3-5min，得到基础漆；

3)色粒制备，将不同颜料的基础漆依次缓慢加入至保护胶溶液中，再通过20-40目的筛网均匀造粒；得到多彩色粒；

4)清漆制备，向去离子水中依次加入苯丙乳液、成膜助剂、消泡剂、增稠剂， 并以800-1200rpm的转速搅拌8-15min，即得到清漆；

5)多彩涂料制备，将清漆缓慢加入至多彩色粒中并混合均匀，即得到多彩涂 料。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)本发明所用的阻燃剂具有较高的膨胀率，在受热时能够形成膨胀层，膨胀 层内部由大量气体所包围，而气体是热的不良导体，阻止了火源与被燃物的接触， 达到了更好的阻燃效果，提高涂料的防火阻燃特性，并通过引入甲基胍胺基团进一 步提高涂料的耐火隔热性；

2)相较于常用的多组分复合型阻燃剂，本发明所用的氮磷膨胀型阻燃剂，同 时含有酸源、炭源和气源有效避免因多组分分散性较差，使得组分之间的协同性较 差，导致阻燃性能不理想的问题；

3)保护胶的主要成均选用具有三八面体层状结构的硅酸镁锂组成，由于硅酸 镁锂的晶体单元结构呈纳米级微小薄片，片层面带负电荷，端面带正电荷，加入至 水体中后受水分子影响片层之间迅速分离，片层端面与片层面相互吸引有利于在色 粒表面形成三维卡屋结构，从而对色粒具有较好的保护作用，提高多彩涂料的抗渗 色性；

4)本发明制备方法简单，条件温和，且所用组分中不含有毒有害及高污染性 物质，安全环保。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限 于下述的实施例。

实施例1：

一种多彩涂料，由保护胶溶液、基础漆及清漆以质量比1:2:4混合构成；其中， 保护胶溶液包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，保护胶5份；

基础漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，分散剂0.3份，纯丙乳液50份，颜料1份，成膜助剂1份， 消泡剂0.6份；

清漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，纯丙乳液150份，成膜助剂1份，阻燃剂20份，消泡剂0.05 份，增稠剂0.9份。

其中，保护胶为GS型保护胶，分散剂为烷基聚氧乙烯醚，成膜助剂为乙二醇 丁醚，消泡剂为聚二甲基硅氧烷，增稠剂为ASE-60。

阻燃剂通过如下方法制备：将质量比为1:10的甲基胍胺与三聚氰胺依次加入 至去离子水中混合均匀，再逐滴加入浓磷酸并在100℃下以5000rpm的转速搅拌 反应2h，之后依次经过过滤、洗涤、干燥后，即得到所述的阻燃剂。

上述多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)保护胶溶液制备，向去离子水中缓慢加入保护胶，以1000rpm的转速搅拌 分散20min，得到保护胶溶液；

2)蓝色基础漆制备，向去离子水中依次加入酞菁蓝、成膜助剂，以800rpm 的转速搅拌分散3min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以1200rpm的转速 搅拌分散5min，静置4min后加入分散剂并以1200rpm的转速搅拌3min，得到 蓝色基础漆；

3)红色基础漆制备，向去离子水中依次加入氧化铁红、成膜助剂，以800rpm 的转速搅拌分散3min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以1200rpm的转速 搅拌分散5min，静置4min后加入分散剂并以1200rpm的转速搅拌3min，得到 红色基础漆；

4)黄色基础漆制备，向去离子水中依次加入氧化铁红、成膜助剂，以800rpm 的转速搅拌分散3min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以1200rpm的转速 搅拌分散5min，静置4min后加入分散剂并以1200rpm的转速搅拌3min，得到 黄色基础漆；

5)色粒制备，将等质量的蓝色、红色、黄色基础漆依次缓慢加入至保护胶溶 液中，再通过20目的筛网均匀造粒；得到多彩色粒；

6)清漆制备，向去离子水中依次加入苯丙乳液、成膜助剂、消泡剂、增稠剂， 并以800rpm的转速搅拌8min，即得到清漆；

7)多彩涂料制备，将清漆缓慢加入至多彩色粒中并混合均匀，即得到多彩涂 料。

实施例2：

一种多彩涂料，由保护胶溶液、基础漆及清漆以质量比3:5:2混合构成；其中， 保护胶溶液包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，保护胶20份；

基础漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，分散剂0.1份，纯丙乳液30份，颜料5份，成膜助剂3份， 消泡剂0.2份；

清漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，纯丙乳液200份，成膜助剂3份，阻燃剂10份，消泡剂0.2 份，增稠剂0.3份。

其中，保护胶为GTS型保护胶，分散剂为硅酸盐，成膜助剂为丙二醇丁醚， 消泡剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；增稠剂为TT-935。

阻燃剂通过如下方法制备：将质量比为1:20的甲基胍胺与三聚氰胺依次加入 至去离子水中混合均匀，再逐滴加入浓磷酸并在85℃下以3000rpm的转速搅拌反 应1h，之后依次经过过滤、洗涤、干燥后，即得到所述的阻燃剂。

上述多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)保护胶溶液制备，向去离子水中缓慢加入保护胶，以800rpm的转速搅拌 分散40min，得到保护胶溶液；

2)黑色基础漆制备，向去离子水中依次加入炭黑、成膜助剂，以500rpm的 转速搅拌分散5min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以800rpm的转速搅拌 分散15min，静置2min后加入分散剂并以800rpm的转速搅拌5min，得到黑色 基础漆；

3)白色基础漆制备，向去离子水中依次加入钛白粉、成膜助剂，以500rpm 的转速搅拌分散5min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以800rpm的转速搅 拌分散15min，静置2min后加入分散剂并以800rpm的转速搅拌5min，得到白 色基础漆；

4)色粒制备，将等体积的黑色与白色基础漆依次缓慢加入至保护胶溶液中， 再通过40目的筛网均匀造粒；得到多彩色粒；

5)清漆制备，向去离子水中依次加入苯丙乳液、成膜助剂、消泡剂、增稠剂， 并以500rpm的转速搅拌15min，即得到清漆；

5)多彩涂料制备，将清漆缓慢加入至多彩色粒中并混合均匀，即得到多彩涂 料。

实施例3：

一种多彩涂料，由保护胶溶液、基础漆及清漆以质量比1.5:3.2:3.5混合构成； 其中，保护胶溶液包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，保护胶15份；

基础漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，分散剂0.15份，纯丙乳液37份，颜料4份，成膜助剂2.5 份，消泡剂0.4份；

清漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，纯丙乳液160份，成膜助剂2.5份，阻燃剂15份，消泡剂 0.08份，增稠剂0.6份。

其中，保护胶为Laponite S-482型保护胶，分散剂为磷酸三钠，颜料为炭黑、 钛白粉、氧化铁黄、氧化铁红、铅铬绿、酞菁蓝、永固紫中的至少一种，成膜助剂 为二丙二醇甲醚，消泡剂为氟硅氧烷；增稠剂为rM-8W。

阻燃剂通过如下方法制备：将质量比为1:15的甲基胍胺与三聚氰胺依次加入 至去离子水中混合均匀，再逐滴加入浓磷酸并在90℃下以4500rpm的转速搅拌反 应1.5h，之后依次经过过滤、洗涤、干燥后，即得到所述的阻燃剂。

上述多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)保护胶溶液制备，向去离子水中缓慢加入保护胶，以950rpm的转速搅拌 分散30min，得到保护胶溶液；

2)绿色基础漆制备，向去离子水中依次加入铅铬绿、成膜助剂，以600rpm 的转速搅拌分散4min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以900rpm的转速搅 拌分散10min，静置3min后加入分散剂并以1000rpm的转速搅拌4min，得到 绿色基础漆；

3)紫色基础漆制备，向去离子水中依次加入永固紫、成膜助剂，以600rpm 的转速搅拌分散4min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以900rpm的转速搅 拌分散10min，静置3min后加入分散剂并以1000rpm的转速搅拌4min，得到 紫色基础漆；

4)色粒制备，将等体积的绿色及紫色基础漆依次缓慢加入至保护胶溶液中， 再通过30目的筛网均匀造粒；得到多彩色粒；

5)清漆制备，向去离子水中依次加入苯丙乳液、成膜助剂、消泡剂、增稠剂， 并以600rpm的转速搅拌10min，即得到清漆；

6)多彩涂料制备，将清漆缓慢加入至多彩色粒中并混合均匀，即得到多彩涂 料。

实施例4：

本实施例将实施例1-3中所制备的多彩涂料进行性能测试，结果如下表所示：

从表中可以看出，实施例1-3中的涂料喷涂形成涂层后表现出较好的耐火隔热性，同时其外观及施工性均未发生明显变化。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此 说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限 于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改 进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多彩涂料，其特征在于，该多彩涂料由保护胶溶液、基础漆及清漆以质量比(1-3):(2-5):(2-4)混合构成；

所述的保护胶溶液包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，保护胶5-20份；

所述的基础漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，分散剂0.1-0.3份，纯丙乳液30-50份，颜料1-5份，成膜助剂1-3份，消泡剂0.2-0.6份；

所述的清漆包括以下组分及重量百分含量：

去离子水100份，纯丙乳液150-200份，成膜助剂1-3份，阻燃剂10-20份，消泡剂0.05-0.2份，增稠剂0.3-0.9份。

2.根据权利要求1所述的一种多彩涂料，其特征在于，所述的保护胶为GS型保护胶、GTS型保护胶及Laponite S-482型保护胶中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种多彩涂料，其特征在于，所述的分散剂为烷基聚氧乙烯醚、磷酸三钠、硅酸盐中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种多彩涂料，其特征在于，所述的颜料为炭黑、钛白粉、氧化铁黄、氧化铁红、铅铬绿、酞菁蓝、永固紫中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种多彩涂料，其特征在于，所述的成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、十二酯醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种多彩涂料，其特征在于，所述的阻燃剂的制备方法如下：将质量比为1:(10-20)的甲基胍胺与三聚氰胺依次加入至去离子水中混合均匀，再逐滴加入浓磷酸并在85-100℃下以3000-5000rpm的转速搅拌反应1-2h，之后依次经过过滤、洗涤、干燥后，即得到所述的阻燃剂。

7.根据权利要求1所述的一种多彩涂料，其特征在于，所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷中的一种；所述的增稠剂为ASE-60、TT-935、rM-8W中的一种。

8.如权利要求1至7任一项所述的一种多彩涂料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)保护胶溶液制备，向去离子水中缓慢加入保护胶，以800-1000rpm的转速搅拌分散20-40min，得到保护胶溶液；

2)基础漆制备，向去离子水中依次加入颜料、成膜助剂，以500-800rpm的转速搅拌分散3-5min，之后再依次加入纯丙乳液、消泡剂并以800-1200rpm的转速搅拌分散5-15min，静置2-4min后加入分散剂并以800-1200rpm的转速搅拌3-5min，得到基础漆；

3)色粒制备，将不同颜料的基础漆依次缓慢加入至保护胶溶液中，再通过20-40目的筛网均匀造粒；得到多彩色粒；

4)清漆制备，向去离子水中依次加入苯丙乳液、成膜助剂、消泡剂、增稠剂，并以500-800rpm的转速搅拌8-15min，即得到清漆；

5)多彩涂料制备，将清漆缓慢加入至多彩色粒中并混合均匀，即得到多彩涂料。