CN112778851A

CN112778851A - 真石漆及其制备方法

Info

Publication number: CN112778851A
Application number: CN202011631090.6A
Authority: CN
Inventors: 何兆强; 胡恒志; 王翱雷; 崔一凡; 张治州; 陈以专; 张�浩; 付锴
Original assignee: Guangdong Carpoly Science & Technology Material Co ltd
Current assignee: Guangdong Carpoly Science & Technology Material Co ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2040-12-30
Also published as: CN112778851B

Abstract

本发明涉及一种真石漆及其制备方法。该真石漆由包括如下重量份数的原料制备而成：乳液8～30份、天然砂10～30份、灰钙粉2～20份、填料20～50份；所述乳液含有聚合物，所述聚合物的玻璃化转变温度为‑15℃～60℃；所述乳液选自VAE乳液；所述天然砂的粒径为70目～100目。该真石漆非常环保，成型后的漆膜仿石效果好、硬度高、平整度高、触感细腻、附着力好、表面光洁、感官饱满，具有广阔的应用前景。

Description

真石漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，特别是涉及一种真石漆及其制备方法。

背景技术

随着人们的环保意思逐渐加强，室内装修带来的挥发性有机物、苯系物和甲醛等有害物质已成为消费者关注的焦点。涂料的发展倾向于绿色环保化，水性涂料因其绿色、环保的特性，在建筑涂料中正逐渐取代油性涂料。

由含砂涂料制成的真石漆属于属性水性涂料中的一种，主要采用各种颜色的天然石粉配制而成，可应用于建筑外墙的仿石材材料，也称液态石。因其装饰效果酷似大理石或花岗岩，使装饰后的建筑物具有天然真实的自然色泽，给人以高雅、和谐、庄重之美感，适合于各类建筑物的室内外装饰。特别是在曲面建筑物上装饰，生动逼真，有一种回归自然的效果。并且，真石漆还具有防水、耐沾污、永不褪色、使用寿命长(一般能达到15年)的优点，使其备受市场的青睐。

对于真石漆来说，硬度和环保性是决定其品质优劣的关键指标。若是真石漆硬度低，那生活中一些难以避免的磕碰、剐蹭，都会造成真石漆的脱落，会导致部分真石漆实用性很差。另一方面，涂料的气味大小是人们判断涂料是否健康绿色环保的方法之一，无气味或低气味是消费者对涂料的一个重要要求，没有人会愿意生活在一个气味较大的环境里；但往往就是含有较大气味的、不环保的化学品才能显著提升真石漆的性能，特别是真石漆的硬度。比如，市场上绝大多数的真石漆都是使用气味大的丙烯酸乳液作为成膜物质，达到提高真石漆的硬度的目的。可见，很难平衡真石漆的硬度和环保性。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种绿色环保，成型后的漆膜仿石效果好、硬度高、表面光洁、感官饱满、施工便利的真石漆。

技术方案如下：

一种真石漆，由包括如下重量份数的原料制备而成：

所述乳液含有聚合物，所述聚合物的玻璃化转变温度为-15℃～60℃；

所述乳液选自VAE乳液；

所述天然砂的粒径为70目～100目。

在其中一个实施例中，所述的真石漆由包括如下重量份数的原料制备而成：

在其中一个实施例中，所述填料的粒径为300目～1250目。

在其中一个实施例中，所述聚合物的玻璃化转变温度为-10℃～50℃。

在其中一个实施例中，所述乳液选自EZ3010乳液、VINNAPAS EN 1689乳液、Celvolit 1475乳液和Celvolit 1428乳液中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述填料选自重钙、滑石粉、钛白粉、高岭土和硫酸钡中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述真石漆的制备原料还包括助剂，所述助剂选自纤维素、膨润土、分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂、防冻剂和防腐剂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述润湿剂选自聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、烷基芳基聚醚、聚氧乙烯烷芳基醚、聚乙氧基壬基酚或烷基琥珀磺酸钠、非离子型烷氧基化醇表面活性剂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述分散剂选自聚磷酸盐、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯/顺丁烯盐类、聚异丁烯顺丁烯二酸盐类中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述成膜助剂选自醇酯-12、OE400或OE300；和/或，

所述防冻剂为乙二醇；和/或，

所述消泡剂选自矿物油消泡剂、有机硅表面活性剂中的至少一种；和/或，

所述防腐剂选自卡松、BIT、631和MBS5050中的至少一种；和/或，

所述纤维素选自250HBR、HK-75000S和B30K中的至少一种；和/或，

所述膨润土选自ATT-40、ATT-50、EW和RD中的至少一种。

本发明还提供一种上述的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

将所述的乳液、天然砂和灰钙粉混合。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的真石漆，其配方中包括特定重量份数的乳液、天然砂、填料和灰钙粉。在配方中加入特定的乳液，可以协同提高真石漆的硬度和环保性。在此基础上，协同配合使用少量的灰钙粉，灰钙粉被水溶解，进一步离解成Ca²⁺和OH^-，涂料施工并干燥成膜后，有一部分Ca²⁺处于成膜物质(乳液中的聚合物)的结构网络中，Ca²⁺和空气中的CO₂在聚合物结构网络中发生“原位”反应生成CaCO₃，CaCO₃填充在聚合物网络结构中，一起形成紧密的涂膜，提高了聚合物网络的自身结构强度和对颜料、填料的粘结性能。因此，相比于原来单一的靠乳液成膜，灰钙粉也可以辅助成膜，使得漆膜更加致密，硬度更高，还可以减少乳液的用量，减弱真石漆的气味，非常环保。其余固料中，填料的粒径小于天然砂。同时由于天然砂粒径很大，天然砂可作为骨架，空隙较大，填料填充在天然砂空隙内，配合使用乳液，使天然砂被牢固地包裹在乳液、灰钙粉和填料的混合物中，提高平整度，同时，又不会遮盖天然砂的本色，使其满足仿石效果。并且，填料的加入还可以进一步提高真石漆的硬度和耐磨性，以及降低成本。

经测试，本发明的真石漆在施工时，无需使用笨重的仪器，可以直接手动批涂施工，使漆膜收紧，提升漆膜致密性，非常便捷，且成型后的漆膜硬度高、附着力好、耐腐蚀、表面光洁、感官饱满、耐擦洗、防潮、防霉变、机械性能优良等特点，非常符合人们的要求，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是实施例1的真石漆批涂后的效果；

图2是对比例2的真石漆批涂后的效果。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

由含砂涂料制成的真石漆具有优异的仿石效果、防水、耐沾污、永不褪色、使用寿命长，但是存在硬度、气味和施工便利性难以平衡的问题，限制了其应用。

针对上述问题，本发明提供了一种绿色环保，成型后的漆膜仿石效果好、硬度高、表面光洁、感官饱满、施工便利的真石漆。

技术方案如下：

一种真石漆，由包括如下重量份数的原料制备而成：

所述乳液选自VAE乳液；

所述天然砂的粒径为70目～100目。

在配方中加入特定的乳液，可以协同提高真石漆的硬度和环保性。在此基础上，协同配合使用少量的灰钙粉，灰钙粉被水溶解，进一步离解成Ca²⁺和OH^-，涂料施工并干燥成膜后，有一部分Ca²⁺处于成膜物质(乳液中的聚合物)的结构网络中，Ca²⁺和空气中的CO₂在聚合物结构网络中发生“原位”反应生成CaCO₃，CaCO₃填充在聚合物网络结构中，一起形成紧密的涂膜，提高了聚合物网络的自身结构强度和对颜料、填料的粘结性能。因此，相比于原来单一的靠乳液成膜，灰钙粉也可以辅助成膜，使得漆膜更加致密，硬度更高，还可以减少乳液的用量，减弱真石漆的气味，非常环保。其余固料中，填料的粒径小于天然砂；同时由于天然砂粒径很大，天然砂可作为骨架，空隙较大，填料填充在天然砂空隙内，配合使用乳液，使天然砂被牢固地包裹在乳液、灰钙粉和填料的混合物中，提高平整度，同时，又不会遮盖天然砂的本色，使其满足仿石效果。并且，填料的加入还可以进一步提高真石漆的硬度和耐磨性，以及降低成本。

优选地，所述填料的粒径为300目～1250目，更有利于填料和其余组分协同包裹天然砂，更有利于提高漆膜平整度，减少天然砂的粗糙触感；并且使漆膜更加致密，提高硬度。

在本发明中，所述乳液含有聚合物，所述聚合物的玻璃化转变温度为-15℃～60℃；所述乳液选自VAE乳液。这样的乳液VOC较低，成膜性好，且成膜后的硬度高。

优选地，所述聚合物的玻璃化转变温度为-10℃～50℃，便于施工。进一步地，所述乳液选自EZ3010乳液、VINNAPAS EN 1689乳液、Celvolit 1475乳液和Celvolit 1428中的至少一种。

在其中一个实施例中，制备所述的真石漆的原料还包括助剂，所述助剂选自纤维素、膨润土、分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂、防冻剂和防腐剂中的至少一种。助剂的加入有利于改善涂料的粘度、施工性能、润湿性、分散性、耐沾污性、成膜性、抗冻融性或防腐防霉性能。

在其中一个实施例中，所述润湿剂选自聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、烷基芳基聚醚、聚氧乙烯烷芳基醚、聚乙氧基壬基酚或烷基琥珀磺酸钠、非离子型烷氧基化醇表面活性剂中的至少一种。优选地，所述润湿剂选自科莱恩润湿剂LCN407、海明斯德谦NUOSPERSE FN211和美国陶氏的EH-9PF20中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述分散剂选自聚磷酸盐、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯/顺丁烯盐类、聚异丁烯顺丁烯二酸盐类中的至少一种。优选地，所述的分散剂选自美国罗门哈斯OROTAN CA-2500、法国高泰Ecodis p30、美国罗门哈斯OROTAN 731A和日本圣诺普科SN5040中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述成膜助剂选自醇酯-12、OE400或OE300。

在其中一个实施例中，所述防冻剂为乙二醇。

在其中一个实施例中，所述消泡剂选自矿物油消泡剂、有机硅表面活性剂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述防腐剂选自卡松、BIT、631和托尔的MBS5050中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述纤维素选自亚仕兰的250HBR、美国赫克力士的HK-75000S和乐天羟乙基纤维素B30K中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述膨润土选自巴斯夫的ATT-40、巴斯夫的ATT-50、海明斯的EW和洛克伍德的RD中的至少一种。

将所述的乳液、天然砂和灰钙粉混合。

优选地，对于配方中含有乳液、天然砂、填料、灰钙粉、水、分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂和防腐剂的真石漆，其制备方法包括如下步骤；

(1)预混合：将部分的水、分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂和pH调节剂混合，搅拌，分散1-5分钟后加入乳液并搅拌，搅拌后制得混合物A。

(2)分散：在搅拌状态下，向混合物A中加入填料，搅拌15-20分钟后加入天然砂，继续搅拌，得到混合物B。

(3)调粘：在搅拌状态下，向混合物B中加入防腐剂和剩余的水，搅拌混合，即制得所述涂料。

或者是将消泡剂分批加入，在步骤(1)中加入部分的消泡剂，在步骤(3)中加入剩下的消泡剂。

以下为具体实施例部分。

以下实施例和对比例中使用原料如下：

pH调节剂为10％NaOH水溶液，成膜助剂为醇酯-12，分散剂为P30，润湿剂为LCN407，防冻剂为乙二醇，消泡剂为NXZ，钛白粉为跃江牌R996，重钙粉的粒径为325目，滑石粉的粒径为325目，天然砂的粒径为80目，防腐剂为MBS 5050，纤维素为亚仕兰的250HBR，膨润土为巴斯夫的ATT-50。

实施例1

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。

(1)按重量份数计，真石漆1的制备原料如下：

其中，EZ3010乳液为VAE乳液，聚合物的玻璃化转变温度约为6℃。

(2)制备真石漆1：

①预混合：将90％的水、分散剂、润湿剂、50％的消泡剂、成膜助剂、pH调节剂，分散1-5分钟后加入乳液并搅拌，搅拌后制得混合物A。

②分散：在搅拌状态下，向混合物A中加入钛白粉和重钙，搅拌15-20分钟后加入天然砂，继续搅拌，得到混合物B。

③调粘：在正在搅拌的混合物B中加入防腐剂、剩余的水和剩余的消泡剂，搅拌均匀，制得真石漆1。

实施例2

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。

(1)按重量份数计，真石漆2的制备原料如下：

(2)制备真石漆2：

制备方法同实施例1，制得真石漆2。

实施例3

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。

(1)按重量份数计，真石漆3的制备原料如下：

(2)制备真石漆3：

将重钙替换为滑石粉，制备方法同实施例1，制得真石漆3。

实施例4

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于填料的粒径为600目。

(1)按重量份数计，真石漆4的制备原料如下：

(2)制备真石漆4：

制备方法同实施例1，制得真石漆4。

实施例5

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于使用的乳液为VINNAPAS EN 1689乳液。

(1)按重量份数计，真石漆5的制备原料如下：

其中，VINNAPAS EN 1689乳液为VAE乳液，聚合物的玻璃化转变温度约为-5℃。

(2)制备真石漆5：

制备方法同实施例1，制得真石漆5。

实施例6

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于使用的乳液为Celvolit 1475乳液。

(1)按重量份数计，真石漆6的制备原料如下：

其中，Celvolit 1475乳液为VAE乳液，聚合物的玻璃化转变温度约为-12℃。

(2)制备真石漆6：

制备方法同实施例1，制得真石漆6。

实施例7

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于使用的乳液为Celvolit 1428乳液。

(1)按重量份数计，真石漆7的制备原料如下：

其中，Celvolit 1428乳液为VAE乳液，聚合物的玻璃化转变温度约为6℃。

(2)制备真石漆7：

制备方法同实施例1，制得真石漆7。

实施例8

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。

(1)按重量份数计，真石漆8的制备原料如下：

(2)制备真石漆8：

制备方法同实施例1，制得真石漆8。

实施例9

本实施例提供一种真石漆及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于部分组分的加入量不同。

(1)按重量份数计，真石漆9的制备原料如下：

(2)制备真石漆9：

制备方法同实施例1，制得真石漆9。

对比例1

本对比例提供一种真石漆涂料及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于省略添加灰钙粉。

(1)按重量份数计，真石漆10的制备原料如下：

(2)制备真石漆10：

省略添加灰钙粉，其余步骤同实施例1，制得真石漆10。

对比例2

本对比例提供一种真石漆及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于添加的乳液为巴斯夫乳液Acronal7026G。

(1)按重量份数计，真石漆11的制备原料如下：

其中，Acronal7026G乳液为苯丙乳液，聚合物的玻璃化转变温度约为23℃。

(2)制备真石漆11：

替换乳液的种类，制备方法同实施例1，制得真石漆11。

对比例3

本对比例提供一种真石漆及其制备方法。与实施例1相比，主要区别在于添加的乳液为BLJ-8969乳液。

(1)按重量份数计，真石漆12的制备原料如下：

其中，BLJ-8969乳液为苯丙乳液，聚合物的玻璃化转变温度约为28℃。

(2)制备真石漆12：

替换乳液的种类，制备方法同实施例1，制得真石漆12。

试验例

对实施例1至实施例9和对比例1至对比例3的真石漆进行性能测试：

触感：通过来回触摸感受；

硬度：铅笔硬度、GB/T6739-2006；

平整度：通过是否触摸到砂子的颗粒数量来判断；

VOC：GB 18582-2020；要求VOC≤120g/L；

耐擦洗：通过耐擦洗测试仪器来计算(养护一周)。

结果见表1

表1

由表1可知，本发明实施例1至9制得的真石漆，具有硬度高、触感良好和低VOC等优点，具有广阔的应用前景。结合对比例1至3的结果可知，灰钙粉和VAE乳液之间具有紧密配合的关系，若是省略灰钙粉或采用非VAE乳液，非VAE乳液粘结力较差，当灰钙添加量较多时，乳液粘结力不够，会产生掉粉的现象，无法达到应用要求。

将实施例1和对比例2的真石漆采用批涂的方法施工：

图1是实施例1的真石漆批涂后的效果，从图1中可以看出，其仿石效果良好，具有广阔的应用前景。

图2是对比例2的真石漆批涂后的效果，从图2中可以看出，其表面有粉体浮现，会严重影响使用效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种真石漆，其特征在于，由包括如下重量份数的原料制备而成：

所述乳液选自VAE乳液；

所述天然砂的粒径为70目～100目。

2.根据权利要求1所述的真石漆，其特征在于，由包括如下重量份数的原料制备而成：

3.根据权利要求1或2所述的真石漆，其特征在于，所述聚合物的玻璃化转变温度为-10℃～50℃。

4.根据权利要求3所述的真石漆，其特征在于，所述乳液选自EZ3010乳液、VINNAPAS EN1689乳液、Celvolit 1475乳液和Celvolit 1428乳液中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的真石漆，其特征在于，所述填料选自重钙、滑石粉、钛白粉、高岭土和硫酸钡中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的真石漆，其特征在于，其制备原料还包括助剂，所述助剂选自纤维素、膨润土、钛白粉、分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂、防冻剂和防腐剂中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的真石漆，其特征在于，由包括如下重量份数的原料制备而成：

8.根据权利要求7所述的真石漆，其特征在于，所述润湿剂选自聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、烷基芳基聚醚、聚氧乙烯烷芳基醚、聚乙氧基壬基酚或烷基琥珀磺酸钠、非离子型烷氧基化醇表面活性剂中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的真石漆，其特征在于，所述分散剂选自聚磷酸盐、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯/顺丁烯盐类、聚异丁烯顺丁烯二酸盐类中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的真石漆，其特征在于，所述成膜助剂选自醇酯-12、OE400或OE300；和/或，

所述防冻剂为乙二醇；和/或，

所述纤维素选自250HBR、HK-75000S和B30K中的至少一种；和/或，

所述膨润土选自ATT-40、ATT-50、EW和RD中的至少一种。

11.一种权利要求1至10任一项所述的真石漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述的乳液、天然砂和灰钙粉混合。