CN112980277A - 一种可全天候批刮的涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可全天候批刮的涂料及其制备方法，该可全天候批刮的涂料具有纯丙乳液，去离子水和助剂，其特征在于，包括：无水乙醇，其与所述去离子水混合，用于降低该去离子水的沸点；第一成膜助剂，其不溶于水或水溶性弱；第二成膜助剂，其具有水溶性，用于与所述去离子水混合并与该离子水共同挥发。本发明利用多种快干原材料以及各原材料之间的相互配合作用，使得涂料层干燥更快，解决了低温高湿环境下难以施工或需要返工的问题。

Description

一种可全天候批刮的涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体而言，涉及一种可全天候批刮的涂料。

背景技术

国内现有仿石材效果的涂料主要有真石漆、水包砂，因其具有质量轻，仿石效果逼真而被大量应用与各种建筑上，其主要以喷涂施工为主，施工时需要专用喷涂设备与大型空压机，设备成本高，而且施工过程中产生燥音污染，喷涂施工时需要对不需要喷涂部位进行保护，造成人力物力浪费且喷涂易造成环境污染。

现有批刮类的真石漆主要采用均匀的彩砂配制，但无法仿制石材中较大的色点，因此仿石的逼真度差。

无论是喷涂类的真石漆与水包砂还是批刮类的真石漆，其均属于厚浆类涂料，在低温高湿的条件下均存在干燥过慢导致涂料层早期耐水强度低的问题。施工过程中一旦遇到下雨，涂料层极易被雨水冲掉导致其外观被破坏进而影响施工进度。

发明内容

因此，本公开的主要目的是针对涂料干燥速度过慢的问题，提供一种可全天候批刮的涂料，利用多种快干原材料以及各原材料之间的相互配合作用，使得涂料层干燥更快，解决了现有涂料在低温高湿环境下难以施工或需要返工的问题。

本公开提供了一种可全天候批刮的涂料，具有纯丙乳液、去离子水和助剂，其特征在于，包括无水乙醇，其与所述去离子水混合，用于降低该去离子水的沸点；第一成膜助剂，其不溶于水或水溶性弱；第二成膜助剂，其具有水溶性，用于与所述去离子水混合并与该离子水共同挥发。

一般而言，涂料的组分中通常具有去离子水，低温的环境下去离子水不易挥发并会留置于涂料中，去离子水的存在会降低涂料的耐水强度。本公开通过在组分中加入无水乙醇，使得涂料中的去离子水与无水乙醇混合形成共沸物，由于共沸物的沸点更低，因此更易挥发从而加快了涂料层的干燥。

而成膜助剂也对涂料的耐水强度具有重要影响，如果涂料层中的成膜助剂的量较多，会导致涂料层的内部干燥速度远低于外表面，待涂料层的外表面干燥成膜后，仍位于涂料层的内部的成膜助剂会更加难以挥发，致使涂料层内部含有的液体较多，耐水性能大大降低。本公开通过混合使用水溶性和非水溶性的成膜助剂，使水溶性的成膜助剂溶于去离子水和无水乙醇形成的共沸物中，在共沸物挥发时使得水溶性的成膜助剂随其共同挥发，只留下非水溶性的成膜助剂在涂料层中。因此既避免了因成膜助剂的残留量过高导致涂料层在低温高湿环境下耐水性差，又避免了在后期因成膜助剂量残留量不足导致涂料层成膜性差，低温高湿条件下耐水差的缺陷。

在一些可能的实现方式中，所述第一成膜助剂为醇酯-12，所述第二成膜助剂为乙二醇丁醚。醇酯-12水溶性差，而乙二醇丁醚具有水溶性，是本公开优选的成膜助剂组合。

在一些可能的实现方式中，还包括水性聚丙烯酸化合物。

一般而言，将涂料的pH值调至碱性可以使其更加易于保存，常用的方式是通过使用氨水进行相关地处理。而涂料中添加的氨水同样能与所述去离子水混合成为共沸物，也能够起到降低沸点的作用，氨水的挥发会使涂料的pH值降低，水性聚丙烯酸化合物在本公开的涂料的体系的pH值环境下原本不发生反应，此时随着涂料层的干燥、PH值降低后开始发生反应，其与涂料中的乳液进行反应能够形成表面憎水层从而提高涂料的早期耐水性。

在一些可能的实现方式中，还包括高温煅烧砂。

天然矿石在经破碎，除尘、筛分分级后利用无机硅酸盐作为粘结物质，将耐高温颜料经高温烧结后在砂子表面形成该高温煅烧彩砂，高温煅烧砂的表面会形成一层致密的附着层，能降低表面的吸水率，使干燥过程中水分更易挥发从而加快涂料层的干燥速度。

高温煅烧彩砂规格为60～80目，采用无机硅酸盐为粘结剂与耐高温颜色，经高温烧结后在表面形成致密的包裹膜能够有效降低高温煅烧彩砂的吸水率。

在一些可能的实现方式中，还包括云母片和合成岩片。

复合岩片经调色喷涂、烘干成膜后脱膜、破碎、筛分后，会形成一定大小与厚度的彩色片，将其与云母片应用于本公开中，可以仿制石材中一些大的色点，可以提高仿石材涂料的逼真度。

在一些可能的实现方式中，还包括木质纤维素。

在本公开中，利用其木质纤维素的不溶于水性与纤维状多孔性，能在涂料层中形成毛细管作用，将涂料层中底层的水份快迁移到涂料层的表面，从而提高涂层整体干燥速度。

在一些可能的实现方式中，还包括纤维素。

在一些可能的实现方式中，包括如下组分：

去离子水：8～15％，纯丙乳液：15～25％，润湿剂：0.2～0.5％，水性聚丙烯酸化合物：2～5％，无水乙醇：2～5％，纤维素：0.1～0.5％，增稠剂：0.2～0.6％，木质纤维素：0.2～0.5％，第一成膜助剂：0.2～0.6％，第二成膜助剂：0.3～1％，消泡剂：0.1～0.3％，第一杀菌剂：0.1～0.2％，pH调节剂：0.1～0.2％，第二杀菌剂：0.2～0.3％，防霉剂：0.2～0.5％，云母片：0.5～1％，合成岩片：1～5％，高温煅烧砂：65～75％。

本公开还提供了一种前述可全天候批刮的涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：

在去离子水中加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂和水性聚丙烯酸化合物并混匀，再加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂和防霉剂，使其分散均匀得到混合物；

在混合物中加入纯丙乳液后混匀，再加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂搅拌均匀，最后加入云母片，得到所述可全天候批刮的涂料。

在一些可能的实现方式中，前述可全天候批刮的涂料的制备方法具体包括如下步骤：

先在生产缸中加入去离子水，然后在300～500转/分钟依次加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂、水性聚丙烯酸化合物，搅拌均匀后提高转速800～1000转/分钟依次加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂以及防霉剂，加完后提高转速到1200～1500转/分钟，分散均匀后，在500～800转/分钟加入纯丙乳液，搅拌均匀得到混合物。

在500～800转/分钟下向混合物中加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂搅拌均后，在200～300转/分钟下加入云母片，搅拌均后得到所述可全天候批刮的涂料。

本公开与现有技术相比，具有如下优势：

1、本公开的涂料采用批刮施工，施工简单方便，相比喷涂工艺质量更易控制且减少了对环境的污染。

2、各种快干原材料加入且相互配合作用，使得涂料层在低温高湿环境下干燥更快，解决了现场低温高湿条件不能施工问题，避免了涂料在低温高湿环境施工后早期被雨水淋坏而造成的各种返工现象。因此特别适合在北方冬季赶工期时使用。

3、彩色岩片的加入使得颜色更丰富，仿石材的逼真度得到提高，成为外墙装饰石材的理想替代品，从而节约资源，减少对不可再生资源的浪费。

4、高温煅烧彩砂颜色稳定，耐候性好，结合纯丙乳液的高耐候性与自洁性以及配以批刮施工表面平整致密，减少挂灰现象，从而使得外墙涂料层耐污性与耐久性进一提升。

5、调色主要采用60～80目高温煅烧彩砂，不采用各种色浆或细的石粉，生产设备与工具极易清洗，工厂清洗生产所用缸的水可以回收再用，减少了对水资源的浪费。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施方式，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本公开提供了一种可全天候批刮的涂料的配方：包括去离子水，纯丙乳液，第一成膜助剂，第二成膜助剂，无水乙醇、水性聚丙烯酸化合物，纤维素，木质纤维素，云母片，合成岩片、高温煅烧砂以及助剂。

所述助剂包括润湿剂、增稠剂、消泡剂、杀菌剂、pH调节剂和防霉剂。其中，杀菌剂包括第一杀菌剂和第二杀菌剂中的一种或多种。

在本公开中，水性聚丙烯酸化合物用于在涂料pH值降低后开始与涂料中的纯丙乳液反应能够形成表面憎水层从而提高涂料的早期耐水性。

在本公开中，无水乙醇用于与所述去离子水混合，用于降低该去离子水的沸点，使水分易于挥发。

在本公开中，纤维素为10万粘度的羟乙基纤维素。

在本公开中，增稠剂优选为聚氨酯类增稠剂。

在本公开中，复合岩片为水性双组份聚氨酯岩片。

在本公开中，水性聚丙烯酸化合物为WP20。

在本公开中，木质纤维素基于其不溶于水性与纤维状多孔性，用于在涂料层中形成毛细管作用，将涂料层中底层的水份快迁移到涂料层的表面，从而提高涂层整体干燥速度。

在本公开中，第一成膜助剂采用醇酯-12，第二成膜助剂采用乙二醇丁醚。其中的第二成膜助剂具有水溶性，用于与去离子水混合并与该离子水共同挥发。通过将两种成膜助剂复配使用，能更好的兼顾早期干燥性与后期成膜性。

在本公开中，第一杀菌剂采用CIT/MIT类，第二杀菌剂采用BIT类。

在本公开中，高温煅烧彩砂为60～80目，采用无机硅酸盐作为粘结剂，选取耐高温的颜色，在经高温烧结后在表面形成致密的包裹膜，能够降低彩砂的吸水率。

在本公开中，各个组分的质量分数的范围如下：

去离子水：8～15％，纯丙乳液：15～25％，润湿剂：0.2～0.5％，水性聚丙烯酸化合物：2～5％，无水乙醇：2～5％，纤维素：0.1～0.5％，增稠剂：0.2～0.6％，木质纤维素：0.2～0.5％，第一成膜助剂：0.2～0.6％，第二成膜助剂：0.3～1％，消泡剂：0.1～0.3％，第一杀菌剂：0.1～0.2％，pH调节剂：0.1～0.2％，第二杀菌剂：0.2～0.3％，防霉剂：0.2～0.5％，云母片：0.5～1％，合成岩片：1～5％，高温煅烧砂：65～75％。

在本公开中，纤维素量过少易出现贮存分水，纤维素量过多则保水性过强、影响干燥性能；消泡剂量过少易导致体系气泡，反之影响生产与包装运输，而且消泡剂量过多还会使涂料的比重过大，批刮施工时不顺滑；木质纤维素量过多会导致施工时表面不致密，木质纤维素量过少的结果是涂料表面干燥过快而底层干燥过慢，容易造成涂层开裂。

在本公开中，可全天候批刮的涂料制备步聚具体如下：先在生产缸中加入去离子水，然后在300～500转/分钟依次加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂、水性聚丙烯酸化合物，搅拌均匀后提高转速800～1000转/分钟依次加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂以及防霉剂，加完后提高转速到1200～1500转/分钟，分散均匀后，在500～800转/分钟加入纯丙乳液，搅拌均匀得到混合物。

在500～800转/分钟下向混合物中加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂搅拌均后，在200～300转/分钟下加入云母片，搅拌均匀后得到具有全天候批刮仿石材效果的可全天候批刮的涂料。

本公开通过下面的实施例以及对比例进行进一步的说明。

实施例1

一种可全天候批刮的涂料，其制备步聚如下：

先在生产缸中加入去离子水，然后在300转/分钟依次加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂、水性聚丙烯酸化合物，搅拌5分钟，提高转速800转/分钟依次加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂以及防霉剂，加完后搅拌5分钟后提高转速到1200转/分钟，分散30分钟，在500转/分钟加入纯丙乳液，搅拌10分钟，得到混合物。

在500转/分钟下向混合物中加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂RM-8W搅拌均20分钟后初步对色与检测，在200转/分钟下加入云母片，搅拌5分钟后对色检测，得到全天候批刮仿石材的可全天候批刮的涂料。

实施例2

实施例2的可全天候批刮的涂料的组分以及组分比与实施例1相同。加工工艺流程如下：

先在生产缸中加入去离子水，然后在400转/分钟依次加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂、水性聚丙烯酸化合物，搅拌5分钟，提高转速1000转/分钟依次加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂以及防霉剂，加完后搅拌5分钟后提高转速到1350转/分钟，分散30分钟，在650转/分钟加入硅丙乳液，搅拌10分钟，得到混合物。

在650转/分钟下向混合物中加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂RM-8W搅拌均20分钟后初步对色与检测，在250转/分钟下加入云母片，搅拌5分钟后对色检测，得到全天候批刮仿石材的可全天候批刮的涂料。

实施例3

实施例3的可全天候批刮的涂料的组分以及组分比与实施例1相同。加工工艺流程如下：

先在生产缸中加入去离子水，然后在500转/分钟依次加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂、水性聚丙烯酸化合物，搅拌5分钟，提高转速1200转/分钟依次加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂以及防霉剂，加完后搅拌5分钟后提高转速到1500转/分钟，分散30分钟，在800转/分钟加入硅丙乳液，搅拌10分钟，得到混合物。

在800转/分钟下向混合物中加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂RM-8W搅拌均20分钟后初步对色与检测，在300转/分钟下加入云母片，搅拌5分钟后对色检测，得到全天候批刮仿石材的可全天候批刮的涂料。

实施例4

实施例4的可全天候批刮的涂料采用与实施例1相同参数的加工工艺流程，可全天候批刮的涂料的组分以及组分比差异如表1所示。

实施例5

实施例5的可全天候批刮的涂料采用与实施例1相同参数的加工工艺流程，可全天候批刮的涂料的组分以及组分比差异如表1所示。

实施例6

实施例6的可全天候批刮的涂料采用与实施例1相同参数的加工工艺流程，可全天候批刮的涂料的组分以及组分比差异如表1所示。

实施例7

实施例7的可全天候批刮的涂料采用与实施例1相同参数的加工工艺流程，可全天候批刮的涂料的组分以及组分比差异如表1所示；并使用TT-615作为本实施例的增稠剂。

实施例8

实施例8的可全天候批刮的涂料采用与实施例1相同参数的加工工艺流程，可全天候批刮的涂料的组分以及组分比差异如表1所示；并使用250HBR作为本实施例的纤维素。

表1实施例1-8中各原材料含量(单位Kg)

对比例1～9

对比例1～9与实施例2的生产工艺流程的工艺参数相同，组分以及组分比不同，具体如表2所示。

表2

按照《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》为建筑工业行业产品标准(JG/T24-2018)要求，对实施例1～8及对比例1～9的产品的各项性能指标进行检测，具体检测结果如表3～4中所示。

表3实施例1-8检测结果

表4对比例1-9检测结果

根据表3～4中的检测结果可知，在实施例1～3中，实施例1和3中过慢与过的分散速度都对涂料的施工性产生了影响；故，制备本公开的产品的方法优选为实施例2所用工艺参数。

对保水性有影响的重要因素是纤维素含量，实施例4与实施例2的配方相比，实施例4中羟乙纤维素含量高，因此涂料层的保水性更高。

在实施例5和6的第二成膜助剂的含量高，能与无水乙醇和水形成的共沸物在低温高温环境下挥发，所以在低温高湿环境下干燥速度较快、强度较高，实施6乳液含量相对实施例5较高，因此能形成更致密的漆膜从而降低涂层的整体吸水率。

实施例7的不同之处在于采用了碱溶胀类增稠剂TT615，该增稠剂主要依靠在碱性条件下产生溶胀与乳液缔合来达到增稠，因此体系不致密，水份易进入涂层内部从而产生水白现象；故，增稠剂优选为聚氨酯类增稠剂。

实施例8中纤维素为3万粘度，含量相对较高的原因是为更好地保持贮存与施工粘度，相比10万高粘度的纤维素而言保水性更好、干燥速度会也更慢；因此本公开优选10万高粘度的纤维素，以提高干燥的速度。在另一方面，实施例8相对实施例2而言乳液含量较高而木质纤维素含量较少，因此乳液和木质纤维素含量也会对快速干燥产生影响。

对比例1中选用的是天然砂，其吸水量高且粒径不均匀，施工时干涩。因此干后表面不致密。

对比例3使用的是普通合成岩片，其厚度过厚且韧性不够，批刮时易出现打卷现象，施工不顺滑，因此涂层干后外观效果不致密。因此，本公开优选的复合岩片为水性双组份聚氨酯岩片。

对比例4中未添加无水乙醇，因此干燥速度较慢，在低温高湿环境下耐水性差。

对比例5中的只采用第一成膜助剂——醇酯-12，其水溶性较弱，无法与无水乙醇和水形成共沸物挥发，因此导至涂层在低温高湿环境下耐水性差。

对比例6中只采用第二成膜助剂——乙二醇丁醚，其水溶性高能与无水乙醇和水形成的共沸物挥发掉，但是后期成膜助剂量不足导致涂层成膜性差，低温高湿条件下耐水差且涂料的低温贮存性变差。

对比例7中未添加木质纤维，涂层表面干燥与里层干燥速度相差较大，因此表面与里面的体积收缩率相差大，从而导致涂层干燥阶段出现裂纹。

对比例8中未添加聚丙烯酸化合物，其无法与涂层中的乳液实现交联提高涂层表面的憎水性，从而导致涂层吸水量大，干燥慢，在低温高湿环境下耐水性差。

对比例9中为普通批刮型涂料，其不含乙醇、聚丙烯酸化合物、成膜助剂为醇酯12，不含木质纤维素，干燥速度慢，且低温高湿环境下耐水差。

尽管已经通过优选实施例进一步详细说明和描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下从其中得出其他变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可全天候批刮的涂料，包括纯丙乳液、去离子水和助剂，其特征在于，还包括：

无水乙醇，其与所述去离子水混合，用于降低该去离子水的沸点；

第一成膜助剂，其不溶于水或水溶性弱；

第二成膜助剂，其具有水溶性，用于与所述去离子水混合并与该离子水共同挥发。

2.根据权利要求1所述的可全天候批刮的涂料，其特征在于，所述第一成膜助剂为醇酯-12，所述第二成膜助剂为乙二醇丁醚。

3.根据权利要求1或2所述的可全天候批刮的涂料，其特征在于，还包括水性聚丙烯酸化合物。

4.根据权利要求3所述的可全天候批刮的涂料，其特征在于，还包括高温煅烧砂。

5.根据权利要求4所述的可全天候批刮的涂料，其特征在于，还包括云母片和合成岩片。

6.根据权利要求5所述的可全天候批刮的涂料，其特征在于，还包括木质纤维素。

7.根据权利要求6所述的可全天候批刮的涂料，其特征在于，还包括纤维素。

8.根据权利要求7所述的可全天候批刮的涂料，其特征在于，包括如下组分：

去离子水：8～15％，纯丙乳液：15～25％，润湿剂：0.2～0.5％，水性聚丙烯酸化合物：2～5％，无水乙醇：2～5％，纤维素：0.1～0.5％，增稠剂：0.2～0.6％，木质纤维素：0.2～0.5％，第一成膜助剂：0.2～0.6％，第二成膜助剂：0.3～1％，消泡剂：0.1～0.3％，第一杀菌剂：0.1～0.2％，pH调节剂：0.1～0.2％，第二杀菌剂：0.2～0.3％，防霉剂：0.2～0.5％，云母片：0.5～1％，合成岩片：1～5％，高温煅烧砂：65～75％。

9.根据权利要求8所述可全天候批刮的涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在去离子水中加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂和水性聚丙烯酸化合物并混匀，再加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂和防霉剂，使其分散均匀得到混合物；

在混合物中加入纯丙乳液后混匀，再加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂搅拌均匀，最后加入云母片，得到所述可全天候批刮的涂料。

10.根据权利要求9所述可全天候批刮的涂料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步聚：

先在生产缸中加入去离子水，然后在300～500转/分钟依次加入第一杀菌剂、消泡剂、润湿剂、无水乙醇、成膜助剂、水性聚丙烯酸化合物，搅拌均匀后提高转速800～1000转/分钟依次加入木质纤维素、纤维素、pH调节剂、第二杀菌剂以及防霉剂，加完后提高转速到1200～1500转/分钟，分散均匀后，在500～800转/分钟加入纯丙乳液，搅拌均匀得到混合物。

在500～800转/分钟下向混合物中加入高温煅烧砂、合成岩片和增稠剂搅拌均后，在200～300转/分钟下加入云母片，搅拌均后得到所述可全天候批刮的涂料。