CN112745724A - 一种环保耐久型墙绘丙烯颜料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，涉及墙体颜料技术领域。包括以下重量份数的原料：聚丙烯酸乳液53‑56份、石墨烯浆料8‑12份、颜料25‑35份、纳米氧化钙6‑12份、滑石粉2‑6份、偶联剂0.2‑0.5份、羟丙基甲基纤维素1.6‑1.8份、消泡剂0.3‑0.6份、槐豆胶0.3‑0.6份、乳化剂8‑12份、分散剂2‑4份、山梨酸钾0.2‑0.3份。本发明通过添加石墨烯浆料提高了丙烯颜料的抗静电性，柔韧性、抗渗透性及附着性；还具有抗菌性、不易生霉变质，利于颜料的长期保存；安全环保，在高低温环境性下色彩不变色、褪色，色彩稳定，保持时间长。

Description

一种环保耐久型墙绘丙烯颜料及其制备方法
技术领域
本发明涉及墙体颜料技术领域，更具体的说是涉及一种环保耐久型墙绘丙烯颜料及其制备方法。
背景技术
目前，颜料是能使物体染上颜色的物质，分为可溶性和不可溶性或者有机颜料和无机颜料；无机颜料一般是矿物性物质，例如有色的土和矿石，有机颜料一般取自植物和海洋动物，如茜蓝、藤黄和古罗马从贝类中提炼的紫色。颜料在水、油脂、树脂、有机溶剂等介质中不溶解，但能均匀地在这些介质中分散并能使介质着色，而又具有一定的遮盖力。美术用的颜料基本要求颗粒越细腻越好，颜色越鲜艳越好，越持久不变色越好(稳定性要好)。水彩颜料的水彩颜料除了白色，几乎都是透明的，进而满足水彩罩染的需要。水粉颜料从最初在水彩颜料中添加白色粉料到使用阿拉伯胶进行改性，水粉颜料干后会有光泽，但是在需要平涂的场合仍有一定缺陷。油画颜料是用油稀释颜料。国画颜料十分丰富，有各种类型，从矿粉到植物提取到动物提取，类型复杂。理论上来说只要有红绿蓝三原色就可以调出其他所有的颜色，但是调出来的颜色纯度总是不够高，所以现代的美术颜料厂商就为各种色相和明度的颜色，生产高纯度的颜料以满足各种需要。从最基本的12色到通常的24色甚至48色到六十多色，还不包括特殊的金属色。
丙烯颜料是一种绘画颜料，主要包括丙烯树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)和颜料。丙烯颜料相对于其它的颜料在坚固耐磨、耐水、耐腐蚀等方面具有明显优势，因此，目前现有技术中常将其应用于架上画、室内外壁画，然而，随着时间的推移，其仍然存在着高低温环境性下色彩变色、褪色、色彩不稳定等问题，最主要的问题是目前市场上的原料均采用化学原料，不够健康环保，不便于实际使用，特别是当儿童使用时危害更大；并且现有的一些颜料的制作工艺较为复杂，导致颜料的生产效率较低，不能够满足实际的使用需求。
因此，如何提供一种安全环保且在高低温环境性下色彩不变色、褪色，色彩稳定的环保丙烯颜料及其制备方法。是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种安全环保且在高低温环境性下色彩不变色、褪色，色彩稳定保持时间长的的丙烯颜料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，包括以下重量份数的原料：聚丙烯酸乳液53-56份、石墨烯浆料8-12份、颜料25-35份、纳米氧化钙6-12份、滑石粉2-6份、偶联剂0.2-0.5份、羟丙基甲基纤维素1.6-1.8份、消泡剂0.3-0.6份、槐豆胶0.3-0.6份、乳化剂8-12份、分散剂2-4份、山梨酸钾0.2-0.3份。
本发明中的有益效果：本发明中通过添加石墨烯浆料提高了丙烯颜料的抗静电性，柔韧性、抗渗透性及附着性；且石墨烯材料还具有抗菌性能，因此，所述含石墨烯的丙烯颜料也具有抗菌性、不易生霉变质，利于颜料的长期保存；采用本发明中的各原料复配得到的丙烯颜料安全环保且在高低温环境性下色彩变色、褪色、色彩稳定的，而且色彩保持时间长。
优选地，颜料选自各种颜料。
优选地，所述石墨烯浆料为石墨烯材料与水的混合物，所述石墨烯浆料中石墨烯材料的含量为2-4％；
所述石墨烯材料为单层石墨烯或者层数为2-100的多层石墨烯。
采用上述技术方案的有益效果：添加了石墨烯浆料，使得含石墨烯的丙烯颜料的抗静电性大大增强，由于石墨烯材料具有独特的片层结构，比表面积大，能够提高所述含石墨烯的丙烯颜料干燥后的柔韧性、抗渗透性及附着性；石墨烯材料还具有抗菌性能，因此，所述含石墨烯的丙烯颜料也具有抗菌性、不易生霉变质，利于颜料的长期保存。
优选地，所述偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯和/或二硬脂酰氧异丙基铝酸酯。
采用上述技术方案的有益效果：采用偶联剂改性填料，改善填料在丙烯颜料中的相容性，有效提高丙烯颜料的稳定性能；且本发明中还采用纳米填料制备丙烯颜料，具有较好的成膜紧密性，丙烯颜料的稳定性增强。
优选地，所述乳化剂为苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪胺聚氧乙烯醚中的任一种或几种。
采用上述技术方案的有益效果：采用上述乳化剂能够保证体系均一稳定。
优选地，所述分散剂为烷基酚聚乙烯醚、山梨糖醇烷基化物、聚氧乙烯烷基酚基醚中的任一种。
优选地，所述消泡剂为乳化硅油和/或聚二甲基硅氧烷。
本发明中提供了一种环保耐久型墙绘丙烯颜料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1-6任一项所述的环保耐久型墙绘丙烯颜料的重量份数称取各原料，备用；
(2)将偶联剂、纳米氧化钙和滑石粉搅拌混合，烘干，粉碎，得到混合物A；
(3)将槐豆胶加入到水中搅拌混合，然后加入颜料、石墨烯浆料、聚丙烯酸乳液、分散剂、羟丙基甲基纤维素和山梨酸钾搅拌混合均匀，得混合物B；
(4)将混合物A和混合物B搅拌混合均匀，研磨，得到混合物C；
(5)将混合物C、乳化剂和消泡剂混合搅拌均匀，得到所述环保耐久型墙绘丙烯颜料。
本发明中的制备方法简单，易操作，更加适用于大工业化生产。
优选地，步骤(2)中，所述搅拌温度为30-35℃，时间为5-10min；所述烘干温度为60-70℃，时间为15-20min；所述粉碎至粒径为15-20μm。
优选地，步骤(3)和(4)中，所述搅拌温度为40-50℃，时间为10-15min。
优选地，步骤(5)中，所述搅拌温度为30-40℃，速度为200-400r/min，时间为25-30min。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种环保耐久型墙绘丙烯颜料及其制备方法，本发明中的原料来源广泛，易得，且安全环保，因此，制得的丙烯颜料具有环保的优点；而且本发明中还添加了石墨烯等原料，能够进一步增加颜料的抗菌、耐久性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的石墨烯浆料选自青岛德通纳米技术有限公司；颜料选自陕西源优生物科技有限公司。
实施例1
环保耐久型墙绘丙烯颜料，包括以下原料：聚丙烯酸乳液53g、石墨烯浆料8g、炭黑25g、纳米氧化钙6g、滑石粉2g、偶联剂(二硬脂酰氧异丙基铝酸酯)0.2g、羟丙基甲基纤维素1.6g、消泡剂(乳化硅油)0.3g、槐豆胶0.3g、乳化剂(苯乙基酚聚氧乙烯醚)8g、分散剂(烷基酚聚乙烯醚)2g、山梨酸钾0.2g；
上述原料的制备方法为：
(1)称取各原料，备用；
(2)将偶联剂、纳米氧化钙和滑石粉在30℃下搅拌10min，置于烘干机中在60℃烘烤15min，粉碎至粒径为15μm，得到混合物A；
(3)将槐豆胶加入到水中搅拌混合，然后加入炭黑、石墨烯浆料、聚丙烯酸乳液、分散剂、羟丙基甲基纤维素和山梨酸钾在40℃下搅拌10min，得混合物B；
(4)将混合物A和混合物B在40℃下搅拌10min，三辊机进行研磨3次，得到混合物C；
(5)将混合物C、乳化剂和消泡剂在35℃下，以300r/min的速度搅拌25min，得到环保耐久型墙绘丙烯颜料。
实施例2
环保耐久型墙绘丙烯颜料，包括以下原料：聚丙烯酸乳液56g、石墨烯浆料12g、黄色颜料35g、纳米氧化钙12g、滑石粉6g、偶联剂(三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯)0.5g、羟丙基甲基纤维素1.8g、消泡剂(乳化硅油)0.6g、槐豆胶0.6g、乳化剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)8-12g、分散剂(山梨糖醇烷基化物)4g、山梨酸钾0.3g；
制备方法同实施例1。
实施例3
环保耐久型墙绘丙烯颜料，包括以下原料：聚丙烯酸乳液54g、石墨烯浆料10g、炭黑30g、纳米氧化钙8g、滑石粉5g、偶联剂(三(二辛基焦磷酰氧基钛酸异丙酯0.1g、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯0.2g)0.3g、羟丙基甲基纤维素1.7g、消泡剂(乳化硅油)0.4g、槐豆胶0.4g、乳化剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)10g、分散剂(烷基酚聚乙烯醚)3g、山梨酸钾0.2g；
制备方法同实施例1。
实施例4
环保耐久型墙绘丙烯颜料，包括以下原料：聚丙烯酸乳液53g、石墨烯浆料9g、炭黑32g、纳米氧化钙8g、滑石粉4g、偶联剂(三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯0.2g、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯0.1g)0.3g、羟丙基甲基纤维素1.6g、消泡剂(乳化硅油0.2g、聚二甲基硅氧烷0.3g)0.5g、槐豆胶0.5g、乳化剂(苯乙基酚聚氧乙烯醚5g、脂肪醇聚氧乙烯醚5g)10g、分散剂(山梨糖醇烷基化物1g、聚氧乙烯烷基酚基醚1g)2g、山梨酸钾0.2g；
制备方法同实施例1。
实施例5
环保耐久型墙绘丙烯颜料，包括以下原料：聚丙烯酸乳液54g、石墨烯浆料11g、炭黑28g、纳米氧化钙7g、滑石粉3g、偶联剂(二硬脂酰氧异丙基铝酸酯)0.5g、羟丙基甲基纤维素1.6g、消泡剂(聚二甲基硅氧烷)0.5g、槐豆胶0.5g、乳化剂(苄基酚聚氧乙烯醚)11g、分散剂(山梨糖醇烷基化物)2g、山梨酸钾0.2g；
制备方法同实施例1。
对实施例1-5所制备的丙烯颜料进行以下性能测试，测试结果见表1。
(1)表面电阻率：按照GB/T 1410-2006标准进行测试。
(2)耐摩擦色牢度：按照GB/T 3920-2008标准进行测试。
(3)附着力等级：按照GB/T 9286-1998标准进行测试。
(4)防霉变：按照GB/T 21866-2008标准进行测试。
表1实施例1-5所制备的丙烯颜料的性能测试数据
Figure BDA0002875017810000061
由上述表1中，可得本发明中制得的颜料具有优异的导电性和附着力，耐摩擦色牢度性能良好，且能够防霉变、环保，综合性能优异。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚丙烯酸乳液53-56份、石墨烯浆料8-12份、颜料25-35份、纳米氧化钙6-12份、滑石粉2-6份、偶联剂0.2-0.5份、羟丙基甲基纤维素1.6-1.8份、消泡剂0.3-0.6份、槐豆胶0.3-0.6份、乳化剂8-12份、分散剂2-4份、山梨酸钾0.2-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，其特征在于，所述石墨烯浆料为石墨烯材料与水的混合物，所述石墨烯浆料中石墨烯材料的含量为2-4％；
所述石墨烯材料为单层石墨烯或者层数为2-100的多层石墨烯。
3.根据权利要求1所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，其特征在于，所述偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯和/或二硬脂酰氧异丙基铝酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，其特征在于，所述乳化剂为苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪胺聚氧乙烯醚中的任一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，其特征在于，所述分散剂为烷基酚聚乙烯醚、山梨糖醇烷基化物、聚氧乙烯烷基酚基醚中的任一种。
6.根据权利要求1所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料，其特征在于，所述消泡剂为乳化硅油和/或聚二甲基硅氧烷。
7.一种环保耐久型墙绘丙烯颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1-6任一项所述的环保耐久型墙绘丙烯颜料的重量份数称取各原料，备用；
(2)将偶联剂、纳米氧化钙和滑石粉搅拌混合，烘干，粉碎，得到混合物A；
(3)将槐豆胶加入到水中搅拌混合，然后加入颜料、石墨烯浆料、聚丙烯酸乳液、分散剂、羟丙基甲基纤维素和山梨酸钾搅拌混合均匀，得混合物B；
(4)将混合物A和混合物B搅拌混合均匀，研磨，得到混合物C；
(5)将混合物C、乳化剂和消泡剂混合搅拌均匀，得到所述环保耐久型墙绘丙烯颜料。
8.根据权利要求7所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述搅拌温度为30-35℃，时间为5-10min；所述烘干温度为60-70℃，时间为15-20min；所述粉碎至粒径为15-20μm。
9.根据权利要求7所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料的制备方法，其特征在于，步骤(3)和(4)中，所述搅拌温度为40-50℃，时间为10-15min。
10.根据权利要求7所述的一种环保耐久型墙绘丙烯颜料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述搅拌温度为30-40℃，速度为200-400r/min，时间为25-30min。
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