CN111560215A - 一种提高石材表面强度的涂层材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高石材表面强度的涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯10‑20份、改性氯丁胶乳4‑10份、硅丙乳液1‑5份、丙烯酸聚氨酯15‑25份、气相二氧化钛2‑15份、流平剂0.5‑1.5份、分散松香胶1‑8份、成膜助剂0.3‑0.8份、增黏分散助剂15‑25份。本发明的涂层材料可以大幅度提高石材的表面强度，具有高附着性的涂层材料涂覆在天然石材大板表面经固化成膜后在其表面形成了一层较致密的膜层，使天然石材大板具有耐化学品性、表面能低不易污染性、高保色性；涂膜硬度较大的同时具有较高的冲击韧度，进而使天然石材大板强度得以提高；而且涂膜耐擦洗，表面细腻、平整光滑，透明性良好，助于提高石材表面光泽度，让石面看起来更美观，装饰效果好。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，尤其是涉及一种提高装饰用石材材料表面强度的涂层材料及其应用。
背景技术
石材作为一种建筑装饰材料，有着悠久的使用历史，凭借其特殊的构成和物理特性，成为古今建筑装饰中不可缺少的组成部分。石材装饰材料包括天然石材装饰材料以及人造石材装饰材料，其中人造石材装饰材料中的石材采用的是以模具浇铸成型的高分子合成制品-人造石，并以其所具备的耐磨、耐冲击、易造型等特点，在石材装饰材料中得到了较多的应用，突破了天然石材的应用束缚，令建筑装饰石材有了更为广阔的发展前景。但是由于人造石无法展现出天然石材独具的天然石材花纹以及无毒性、无放射性等特征，因此在高档装饰领域仍然以天然石材装饰材料的应用为主。
天然石材装饰材料所采用的天然石一般含有多种矿物，故而色彩斑斓，花色品种可达上百种。由于天然石天然生成的致密结构以及独特的花纹、图案，使其成为建筑装饰材料领域中不可或缺的高档装饰材料。天然石材虽然质地坚硬，但是其表面耐磨程度和耐划伤程度均不高；作为主要成分的碱性化学物质CaCO3易被侵蚀而出现饰材表面糊化，失去光泽；而且天然石材冲击韧度较差，在实际使用过程中容易发生破损。天然石材虽因其材质、性能的影响，在实际装饰应用中受到了部分限制。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种提高装饰用石材材料表面强度的涂层材料及其在天然石材透光背景墙结构的天然石材大板的表面增强方面的应用。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
一种提高石材表面强度的涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯10-20份、改性氯丁胶乳4-10份、硅丙乳液1-5份、丙烯酸聚氨酯15-25份、气相二氧化钛2-15份、流平剂0.5-1.5份、分散松香胶1-8份、成膜助剂0.3-0.8份、增黏分散助剂15-25份。
作为优选，所述的改性氯丁胶乳采用非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳混合改性后制得，所述的非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳的配比为2-10:1。
作为优选，所述的流平剂为聚酰胺蜡粉体流变助剂或蓖麻油有机衍生物。
作为优选，所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
作为优选，所述成膜助剂为聚乙二醇和丙二醇苯醚的混合物，聚乙二醇与丙二醇苯醚的质量配比为2-4:1。
进一步地，所述增黏分散助剂的制备方法为：将95-115份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入8-12份活性氧化镁，分散均匀后加入100-120份的脂溶性酚醛树脂和0.6-1.2份的双羟乙基胺，保温反应5-10h，冷却、静置10h以上既得。
进一步地，所述的增黏分散助剂的制备方法为：将105份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入10份活性氧化镁，分散均匀后加入110份的脂溶性酚醛树脂和1份的双羟乙基胺，保温反应8h，冷却、静置20h既得。所述的增黏分散助剂的加入有助于赋予涂层材料较强的剪切强度以及固化后更良好的力学性能。
作为优选，所述的石油醚为90～120℃沸程规格的石油醚。
本发明的另一个目的是提供一种涂层材料在天然石材透光背景墙结构的天然石材大板的表面增强方面的应用，所述的涂层材料为上述提高石材表面强度的涂层材料。天然石材透光背景墙结构的天然石材大板在高档装饰品领域应用较多，由于其材质较薄(1-5mm)，同时面积较大(长×宽一般达到80×80cm)，因此其在安装、应用过程中非常容易产生破损，而且在长期使用过程中容易产生表面磨损、侵蚀而失去光泽。采用本发明的图层材料在天然石材大板的应用外表面进行涂覆，固化成膜后，可以大幅度提高天然石材大板的冲击韧度和机械强度，以及表面耐腐蚀、耐磨性。
与现有技术相比，本发明具备的有益效果为：
本发明提供的涂层材料可以大幅度提高石材的表面强度，具有高附着性的涂层材料涂覆在天然石材大板表面经固化成膜后在其表面形成了一层较致密的膜层，使天然石材大板具有耐化学品性、表面能低不易污染性、高保色性；涂膜硬度较大的同时具有较高的冲击韧度，进而使天然石材大板强度得以提高；而且涂膜耐擦洗，令石面不易受损，表面细腻、平整光滑；涂层材料具有良好的透明性，同时有助于提高石材表面光泽度，让石面看起来更美观，装饰效果好。
具体实施方式
下面结合本发明的较佳实施例对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员所理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
一种提高石材表面强度的涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯15份、改性氯丁胶乳7份、硅丙乳液3份、丙烯酸聚氨酯20份、气相二氧化钛8份、流平剂1份、分散松香胶5份、成膜助剂0.6份、增黏分散助剂20份。
作为优选，所述的改性氯丁胶乳采用非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳混合改性后制得，所述的非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳的配比为6:1；所述的流平剂为聚酰胺蜡粉体流变助剂；所述的消泡剂为有机硅消泡剂；所述成膜助剂为聚乙二醇和丙二醇苯醚的混合物，聚乙二醇与丙二醇苯醚的质量配比为3:1。
进一步地，所述的增黏分散助剂的制备方法为：将105份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入10份活性氧化镁，分散均匀后加入110份的脂溶性酚醛树脂和1份的双羟乙基胺，保温反应8h，冷却、静置20h既得，其中所述的石油醚为90～120℃沸程规格的石油醚。
实施例2：
一种提高石材表面强度的涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯20份、改性氯丁胶乳4份、硅丙乳液5份、丙烯酸聚氨酯15份、气相二氧化钛15份、流平剂0.5份、分散松香胶8份、成膜助剂0.3份、增黏分散助剂25份。
作为优选，所述的改性氯丁胶乳采用非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳混合改性后制得，所述的非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳的配比为2:1；所述的流平剂为蓖麻油有机衍生物；所述的消泡剂为有机硅消泡剂；所述成膜助剂为聚乙二醇和丙二醇苯醚的混合物，聚乙二醇与丙二醇苯醚的质量配比为4:1。
进一步地，所述增黏分散助剂的制备方法为：将95份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入12份活性氧化镁，分散均匀后加入100份的脂溶性酚醛树脂和1.2份的双羟乙基胺，保温反应5h，冷却、静置10h既得，所述的石油醚为90～120℃沸程规格的石油醚。
实施例3：
一种提高石材表面强度的涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯12份、改性氯丁胶乳8份、硅丙乳液2份、丙烯酸聚氨酯22份、气相二氧化钛5份、流平剂1.2份、分散松香胶3份、成膜助剂0.8份、增黏分散助剂18份。
作为优选，所述的改性氯丁胶乳采用非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳混合改性后制得，所述的非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳的配比为8:1；所述的流平剂为蓖麻油有机衍生物；所述的消泡剂为有机硅消泡剂；所述成膜助剂为聚乙二醇和丙二醇苯醚的混合物，聚乙二醇与丙二醇苯醚的质量配比为5:2。
进一步地，所述增黏分散助剂的制备方法为：将100份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入11份活性氧化镁，分散均匀后加入105份的脂溶性酚醛树脂和1份的双羟乙基胺，保温反应6h，冷却、静置22h既得，所述的石油醚为90～120℃沸程规格的石油醚。
实施例4：
一种提高石材表面强度的涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯18份、改性氯丁胶乳5份、硅丙乳液4份、丙烯酸聚氨酯18份、气相二氧化钛12份、流平剂0.7份、分散松香胶6份、成膜助剂0.3份、增黏分散助剂22份。
作为优选，所述的改性氯丁胶乳采用非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳混合改性后制得，所述的非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳的配比为4:1；所述的流平剂为聚酰胺蜡粉体流变助剂；所述的消泡剂为有机硅消泡剂；所述成膜助剂为聚乙二醇和丙二醇苯醚的混合物，聚乙二醇与丙二醇苯醚的质量配比为4:1。
进一步地，所述增黏分散助剂的制备方法为：将110份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入9份活性氧化镁，分散均匀后加入115份的脂溶性酚醛树脂和0.8份的双羟乙基胺，保温反应9h，冷却、静置12h既得，所述的石油醚为90～120℃沸程规格的石油醚。
实施例5：
一种提高石材表面强度的涂层材料，其由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯15份、改性氯丁胶乳5份、硅丙乳液3份、丙烯酸聚氨酯20份、气相二氧化钛10份、流平剂1份、分散松香胶7份、成膜助剂0.5份、增黏分散助剂25份。
作为优选，所述的改性氯丁胶乳采用非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳混合改性后制得，所述的非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳的配比为5:1；所述的流平剂为聚酰胺蜡粉体流变助剂；所述的消泡剂为有机硅消泡剂；所述成膜助剂为聚乙二醇与丙二醇苯醚按2:1质量比例混合而成。
进一步地，所述增黏分散助剂的制备方法为：将105份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入10份活性氧化镁，分散均匀后加入105份的脂溶性酚醛树脂和0.8份的双羟乙基胺，保温反应8h，冷却、静置15h既得，所述的石油醚为90～120℃沸程规格的石油醚。
将上述实施例1-5所得的提高石材表面强度的涂层材料涂覆于天然石材透光背景墙结构的天然石材大板的表面，经固化后得到表面增强的天然石材大板。
对上述实施例1-5所得的涂层材料进行性能测试，其中48h剪切强度(按照HG/T3738-2004标准，采用拉力机进行测定)为2.8-3.2Mpa；固化后硬度(铅笔硬度方法)达到5H以上；对涂膜后的天然石材大板(涂膜厚度2mm)及未涂膜的天然石材大板进行力学性能测试(按GB/T1449-2005的标准进行测定，采用JB-30A冲击试验机)，未涂膜的天然石材大板冲击韧度35KJ·M-2，涂膜后的天然石材大板冲击韧度87KJ·M-2；对涂膜后的天然石材大板的涂膜附着力测试，使用百格刀在涂层表面划出10×10网格，将3M标准测试胶带贴附于网格上，撕下胶带，计算网格脱落率，脱落率越低，表明涂膜附着力越高，本发明实施例1-5所得的涂层材料网格脱落率均为0％。本发明的涂层材料涂覆于天然石材透光背景墙结构的天然石材大板的表面，经过一年多时间的观察，涂膜保持完好，无开裂，透明度良好，光泽度较未涂膜的石材大板更佳。
Claims (9)
1.一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：丙烯酸异辛酯10-20份、改性氯丁胶乳4-10份、硅丙乳液1-5份、丙烯酸聚氨酯15-25份、气相二氧化钛2-15份、流平剂0.5-1.5份、分散松香胶1-8份、成膜助剂0.3-0.8份、增黏分散助剂15-25份。
2.根据权利要求1所述的一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于：所述的改性氯丁胶乳采用非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳混合改性后制得，所述的非离子氯丁胶乳和丙烯酸酯胶乳的配比为2-10:1。
3.根据权利要求1所述的一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于：所述的流平剂为聚酰胺蜡粉体流变助剂或蓖麻油有机衍生物。
4.根据权利要求1所述的一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于：所述成膜助剂为聚乙二醇和丙二醇苯醚的混合物，聚乙二醇与丙二醇苯醚的质量配比为2-4:1。
6.根据权利要求1所述的一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于：所述增黏分散助剂的制备方法为：将95-115份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入8-12份活性氧化镁，分散均匀后加入100-120份的脂溶性酚醛树脂和0.6-1.2份的双羟乙基胺，保温反应5-10h，冷却、静置10h以上既得。
7.根据权利要求1或6所述的一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于：所述的增黏分散助剂的制备方法为：将105份的石油醚置于反应釜中加热，并于恒温、搅拌状态下加入10份活性氧化镁，分散均匀后加入110份的脂溶性酚醛树脂和1份的双羟乙基胺，保温反应8h，冷却、静置20h既得。
8.根据权利要求7所述的一种提高石材表面强度的涂层材料，其特征在于：所述的石油醚为90～120℃沸程规格的石油醚。
9.一种涂层材料在天然石材透光背景墙结构的天然石材大板的表面增强方面的应用，所述的涂层材料为权利要求1-8任一项所述的提高石材表面强度的涂层材料。
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