CN113025144A - 一种底面合一涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，公开了一种底面合一的涂料及其制备方法，所述底面合一涂料，包括质量百分比的以下组分：水10‑14％；丙二醇1.2％‑1.5％；分散剂1.3％‑1.5％；阴离子表面活性剂0.15％‑2％；消泡剂0.4％‑0.5％；纤维素0.2％‑0.25％；pH调节剂0.1％‑0.2％；钛白粉18％‑20％；煅烧高岭土7.5％‑8％；硫酸钡6.5％‑9.5％；功能性乳液45％‑50％；防霉剂0.2％‑0.3％；成膜助剂2.5％‑3％；增稠剂0.15％‑0.2％；防腐剂0.1％‑0.2％；硅烷偶联剂0.3％‑0.5％。本发明的底面合一涂料具备优异的吸附特性及成膜效果，能适用于粗糙多孔的混泥土、水泥砂浆、红砖及表面光滑的玻璃、瓷砖等墙体基材，减少涂装工序，提高涂装效率。

Description

一种底面合一涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑装饰用涂料技术领域，尤其涉及一种底面合一涂料及其制备方法。

背景技术

建筑墙面基材多为水泥砂浆或混泥土表面，其特点是多空隙，其中多孔结构吸水性强，在墙面涂装中，容易引起涂抹起皱，并可能导致涂膜干燥而过快而引起面漆面开裂。所以，传统的墙面涂装需要批刮腻子面，做底漆、中涂、面漆等，而且在进行底漆、面漆选用时，必须进行必要的配套性试验，不仅要求底、面漆涂层之间具有良好的附着力，还必须保证面漆涂装是不会与底漆出现咬底、气泡等问题，其工艺复杂，养护时间久，耗人工和材料等问题。

底面合一涂料涂装时，不用考虑底面漆的配套的问题，提高施工效率。而且，底面合一涂料涂装时不存在前后工序等待，利于控制涂层质量，提升涂料涂装后涂层的质量，从而达到防护功能或装饰的效果。

在开发底面合一涂料时，常常难以兼顾底漆要求的与基材的吸附特性与面漆应具备的致密耐磨特性，导致涂装后涂层与基材的吸附能力不强，成膜效果差，成膜致密性与耐磨性差等问题，容易出现脱落、老化、开裂等问题。所以，开发出一款优异通用性和综合性能的底面合一涂料及其制备方法己成为当务之亟。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种兼具底漆与面漆功能的底面合一涂料及其制备方法,通过优化涂料组分及配比，提升涂料的吸附特性及成膜效果，使得涂料适用多种基材，包括粗糙多孔的混泥土、水泥砂浆、红砖及表面光滑的玻璃、瓷砖等墙体基材，减少涂装工序，提高涂装效率。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案予以实现：

一种底面合一涂料，包括质量百分比的以下组分：水10-14％；丙二醇1.2％-1.5％；分散剂1.3％-1.5％；阴离子表面活性剂0.15％-2％；消泡剂0.4％-0.5％；纤维素0.2％-0.25％；pH调节剂0.1％-0.2％；钛白粉18％-20％；煅烧高岭土7.5％-8％；硫酸钡6.5％-9.5％；功能性乳液45％-50％；防霉剂0.2％-0.3％；成膜助剂2.5％-3％；增稠剂0.15％-0.2％；防腐剂0.1％-0.2％；硅烷偶联剂0.3％-0.5％。

优选地，所述丙二醇采用宏川丙二醇(其纯度≥99.7％，水分≤0.08％，沸程为184-190℃，相对密度为1.037-1.039，色度≤10的无色透明液体)，可减低冰点，防止成膜物在低温(-5℃到5℃)储存时冻。

优选地，所述分散剂为广州凯聚化工有限公司的铵盐共聚物分散剂D-26，D-26分散剂是一种疏水改性丙烯酸铵盐共聚物；所述分散剂具有很好的分散效果、优异的耐水性能及优异的配方适应性和稳定性，其主要用于改善配方体系的分散性能，使得配方体系具备优秀的早期耐水性、早期耐洗刷性能、抗雨痕性能、色彩表现和储存稳定性；所述分散剂不含甲醛和APEO，安全环保。

优选地，所述阴离子表面活性剂为美国陶氏润湿剂BD-109，BD-109阴离子表面活性剂是一种醇类表面活性剂，其具有优异的润湿作用，其主要用于改善配方体系的保水、湿润与渗透性能。所述阴离子表面活性剂不含APEO,具备生物降解、水生物毒性低、良好的可操作性等优点。

优选地，所述消泡剂为巴斯夫科宁消泡剂FoamStarST2410AC，FoamStarST2410AC消泡剂拥有非常快速的破泡能力，对破微泡非常有效，它以微粒的形式渗入到泡沫的体系中，形成很薄的双膜层，从而进一步扩散侵入，使泡沫的表面张力局部降低，膜壁变薄，而被周围表面张力大的膜层强力牵引，最后导致气泡破裂，其在配方体系中起消泡剂作用。

优选地，所述纤维素为亚什兰纤维素Natroso l250HBR，Natrosol250HBR纤维素是一种羟乙基纤维素，具有高增稠效率，使得配方体系具备优异的流挂性、防沉性和沉淀后再分散性，其在配方体系中起控制并加强配方体系流变性的作用。

优选地，所述pH调节剂为陶氏AMP-95pH调节剂，AMP-95pH调节剂在配方体系中起pH稳定作用，其调节配方体系pH值，可减少锈蚀，有助于制造低气味涂料，并在偏碱的条件下能保持长期稳定,使配方体系发挥最优化的分散效果,具有优异的保色性；其改进增稠剂的性能，可以提高黏度，有助于减少配方体系中纤维素增稠剂的用量,有利于降低涂料成本。AMP-95pH调节剂对涂料贮存稳定性、抗腐败、防腐蚀、黏度及涂膜的性能均有一定的影响。

优选地，所述钛白粉为广东云浮金红石钛白粉668，钛白粉668在配方体系中提供遮盖率，起骨架作用，增加涂膜厚度，提高机械强度，耐磨性等，同时提高配方体系的白度、保色性、耐久性、热稳定性、光稳定性及物理化学稳定性，保证配方体系粘度稳定；所述煅烧高岭土为唐山麦迪逊高岭土有限公司煅烧高岭土CMP-80，CMP-80具有很强的吸附性，具有很好的分散和悬浮性，可改善配方体系的流平性能、光泽度和遮盖力，其对提高配方体系的长期保持鲜艳色彩有作用；所述硫酸钡为三隆沉淀硫酸钡LS-01，LS-01硫酸钡能提高配方体系的耐光、耐候、耐化学及电化学腐蚀性和产品装饰效果，增强配方体系的抗冲击强度；所述成膜助剂为伊斯曼成膜助剂Texanol(Texanol，纯度大于98.5％，酸度小于0.05，比重为0.945-0.955g/ml，含水率小于0.1％，折光率为1.4411-1.4433的清澈干净成膜助剂液体，能帮助成膜物在5℃以上成为一张连续的膜)，Texano l成膜助剂溶解能力强且水解稳定性优异，冰点低(-50℃)，在低温环境中容易掺入乳液中，其沸点高(253-283℃)，可提高配方体系的沸点，改善配方体系的稳定性，其提供自由体积，改善配方体系的互相扩散和渗透提供条件，使得配方体系具有很好的成膜效果；所述防霉剂为英国托尔防霉剂ACTICIDEMKX，ACTICIDE MKX防霉剂无甲醛，不含有机溶剂/VOC，具有杀菌防腐作用。所述防腐剂为罗门哈斯防腐剂ROCIMA562，其可提高对广谱微生物的快速起效作用，并可对配方体系成品提供更稳定的长期保护；所述增稠剂为罗门哈斯增稠剂RM-2020，用于增加配方体系的稠度，建立配方体系高剪切粘度，改变流动流平状态。

优选地，所述功能性乳液为陶氏百历摩丙烯酸聚合物乳液AC-8188，AC-8188(其固含为51±1.0％，pH值为7.0-9.0，MFFT(最低成膜温度)约20℃,粘度为1-1500mPa的高颜填料承载能力的乳白色液体)，具有优异的附着力、耐水、耐水白效果、低透水性，是成膜物，可提供很好的粘结力；所述水(可采用普通的自来水)，其在配方体系中作为分散体系组合物的分散体，调节打浆时配方体系的粘度。

优选地，所述硅烷偶联剂为纽贝斯硅烷偶联剂A187，A187硅烷偶联剂的分子结构式为:Y-R-Si(OR)3(式中Y一有机官能基,SiOR一硅烷氧基)。所述A187硅烷偶联剂可改善有机材料和无机材料表面的粘接性能，提高配方体系中其他组分物质间的粘合力，从而提高配方体系成品的机械强度，并且在湿态下有较高的保持率，可提高其耐水性。

上述一种底面合一涂料的制备方法，它包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为700-900转/分钟的状态下，依次将10-14％水、1.2％-1.5％丙二醇、1.3％-15％分散剂、0.15％-2％阴离子表面活性剂、0.4％-0.5％消泡剂、0.2％-0.25％纤维素、0.1％-0.2％pH调节剂投入生产缸，搅拌10-15分钟；

(2)提高搅拌速度至1500-1800转/分钟，依次加入18％-20％钛白粉、7.5％-8％煅烧高岭土、6.5％-9.5％硫酸钡，搅拌30-40分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至800转/分钟，依次加入45％-50％功能性乳液、0.2％-0.3％防霉剂、2.5％-3％成膜助剂、0.15％-0.2％增稠剂、0.1％-0.2％防腐剂、硅烷偶联剂0.3％-0.5％，搅拌10-15分钟后，即得到底面合一涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明优选复配组分，采用多因素实验设计方法，正交试验设计确定组份及其重量配比，开发兼具底漆与面漆功能的底面合一涂料，具有优秀的吸附能力和同面层涂料的层间附着力，能最大限度地提高涂料与基材的附着力，能同时适用于粗糙或光滑表面基材，涂装工序少，涂装效率高，涂料成膜效果好，致密性高，成膜表面硬度高，具有优异的防水、抗裂及耐磨等性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行详细的说明。

具体实施方式：

一种底面合一涂料，由以下组分和质量份数比配制而成：水10-14％；丙二醇1.2％-1.5％；分散剂1.3％-1.5％；阴离子表面活性剂0.15％-2％；消泡剂0.4％-0.5％；纤维素0.2％-0.25％；pH调节剂0.1％-0.2％；钛白粉18％-20％；煅烧高岭土7.5％-8％；硫酸钡6.5％-9.5％；功能性乳液45％-50％；防霉剂0.2％-0.3％；成膜助剂2.5％-3％；增稠剂0.15％-0.2％；防腐剂0.1％-0.2％；硅烷偶联剂0.3％-0.5％。

一种底面合一涂料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为700-900转/分钟的状态下，依次将10-14％水、1.2％-1.5％丙二醇、1.3％-15％分散剂、0.15％-2％阴离子表面活性剂、0.4％-0.5％消泡剂、0.2％-0.25％纤维素、0.1％-0.2％pH调节剂投入生产缸，搅拌10-15分钟；

(2)提高搅拌速度至1500-1800转/分钟，依次加入18％-20％钛白粉、7.5％-8％煅烧高岭土、6.5％-9.5％硫酸钡，搅拌30-40分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至800转/分钟，依次加入45％-50％功能性乳液、0.2％-0.3％防霉剂、2.5％-3％成膜助剂、0.15％-0.2％增稠剂、0.1％-0.2％防腐剂、硅烷偶联剂0.3％-0.5％，搅拌10-15分钟后，即得到底面合一涂料。

上述所述组分中，丙二醇采用宏川丙二醇，分散剂为广州凯聚化工有限公司的铵盐共聚物分散剂D-26，阴离子表面活性剂采用美国陶氏润湿剂BD-109，消泡剂采用巴斯夫科宁消泡剂FoamStarST2410AC，纤维素采用亚什兰纤维素Natrosol 250HBR，pH调节剂采用陶氏AMP-95pH调节剂，钛白粉采用广东云浮金红石钛白粉668，煅烧高岭土采用唐山麦迪逊高岭土有限公司煅烧高岭土CMP-80，硫酸钡采用三隆沉淀硫酸钡LS-01，成膜助剂采用伊斯曼成膜助剂Texanol，防霉剂采用英国托尔防霉剂ACTICIDE MKX，防腐剂采用罗门哈斯防腐剂ROCIMA562，增稠剂采用罗门哈斯增稠剂RM-2020，功能性乳液采用陶氏百历摩丙烯酸聚合物乳液AC-8188，硅烷偶联剂采用纽贝斯硅烷偶联剂A187。所述每种组分也可采用同类其它型号产品。

本发明采用的硅烷偶联剂A187一般用于改善有机材料和无机材料表面的粘接性能，用于粘接剂中以增加粘接性能，提高无机填料、底材和树脂的粘合力，从而提高复合材料的机械强度，并且在湿态下有较高的保持率。硅烷偶联剂的分子结构式为:Y-R-Si(OR)3(式中Y一有机官能基,SiOR一硅烷氧基)。硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此,当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。此处，n＝0～3、X-可水解的基团、Y一有机官能团，能与树脂起反应。X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等，这些基团水解时即生成硅醇(Si(OH)3)，而与无机物质结合,形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。

本发明采用该结构的硅烷偶联剂与铵盐共聚物分散剂D-26、丙烯酸聚合物功能性乳液AC-8188进行复配，再辅以系列骨料及添加剂，强化配方体系中助剂的作用，同时改善不同性质组分材料的相容性，使得制备出来的底面合一涂料具有很好的附着力、粘结强度、加固性、早期耐雨痕及优异的耐水性，且成本相比行业同类产品有较大的优势。

具体实施例1

一种底面合一涂料，由以下组分和质量份数比配制而成：

水10％、丙二醇1.2％、分散剂1.5％、阴离子表面活性剂0.2％、消泡剂0.5％、纤维素0.2％、pH调节剂0.2％

钛白粉18％、煅烧高岭土7.5％、硫酸钡6.5％、功能性乳液50％、防霉剂0.3％、成膜助剂3％、增稠剂0.2％、防腐剂0.2％、硅联偶烷剂0.5％。

一种底面合一涂料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为800转/分钟的状态下，依次将10％水、1.2％丙二醇、1.5％分散剂、0.2％阴离子表面活性剂、0.5％消泡剂、0.2％纤维素、0.2％pH调节剂投入生产缸，搅拌10分钟；

(2)提高搅拌速度至1500转/分钟，依次加入18％钛白粉、7.5％煅烧高岭土、6.5％硫酸钡，搅拌30分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至700转/分钟，依次加入50％功能性乳液、3％成膜助剂、0.2％增稠剂、0.2％防霉剂、0.2％防腐剂、0.5％硅烷偶联剂，搅拌10分钟后，即得到底面合一涂料。

具体实施例2

一种底面合一涂料，由以下组分和质量份数比配制而成：

水11.25％、丙二醇1.5％、分散剂1.4％、阴离子表面活性剂0.1％、消泡剂0.5％、纤维素0.2％、pH调节剂0.2％

钛白粉19％、煅烧高岭土7.5％、硫酸钡9.3％、功能性乳液45％、防霉剂0.3％、成膜助剂3％、增稠剂0.15％、防腐剂0.2％、硅联偶烷剂0.4％。

一种底面合一涂料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为700转/分钟的状态下，依次将11.25％水、1.5％丙二醇、1.4％分散剂、0.1％阴离子表面活性剂、0.5％消泡剂、0.2％纤维素、0.2％pH调节剂投入生产缸，搅拌12分钟；

(2)提高搅拌速度至1600转/分钟，依次加入19％钛白粉、7.5％煅烧高岭土、9.3％硫酸钡，搅拌35分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至900转/分钟，依次加入45％功能性乳液、3％成膜助剂、0.15％增稠剂、0.3％防霉剂、0.2％防腐剂、0.4％硅烷偶联剂，搅拌13分钟后，即得到底面合一涂料。

具体实施例3

一种底面合一涂料，由以下组分和质量份数比配制而成：

水12％、丙二醇1.5％、分散剂1.3％、阴离子表面活性剂0.2％、消泡剂0.5％、纤维素0.25％、pH调节剂0.2％

钛白粉18％、煅烧高岭土7.6％、硫酸钡9.5％、功能性乳液45％、防霉剂0.3％、成膜助剂2.8％、增稠剂0.15％、防腐剂0.2％、硅联偶烷剂0.5％。

一种底面合一涂料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为900转/分钟的状态下，依次将12％水、1.5％丙二醇、1.3％分散剂、0.2％阴离子表面活性剂、0.5％消泡剂、0.25％纤维素、0.2％pH调节剂投入生产缸，搅拌15分钟；

(2)提高搅拌速度至1800转/分钟，依次加入18％钛白粉、7.6％煅烧高岭土、9.5％硫酸钡，搅拌40分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至700转/分钟，依次加入45％功能性乳液、2.8％成膜助剂、0.15％增稠剂、0.3％防霉剂、0.2％防腐剂、0.5％硅烷偶联剂，搅拌15分钟后，即得到底面合一涂料。

具体实施例4

一种底面合一涂料，由以下组分和质量份数比配制而成：

水11.95％、丙二醇1.4％、分散剂1.5％、阴离子表面活性剂0.15％、消泡剂0.5％、纤维素0.25％、pH调节剂0.1％、钛白粉19％、煅烧高岭土8％、硫酸钡7.2％、功能性乳液46％、防霉剂0.25％、成膜助剂3％、增稠剂0.2％、防腐剂0.2％、硅联偶烷剂0.3％。

一种底面合一涂料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为800转/分钟的状态下，依次将11.95％水、1.4％丙二醇、1.5％分散剂、0.15％阴离子表面活性剂、0.5％消泡剂、0.25％纤维素、0.25％pH调节剂投入生产缸，搅拌13分钟；

(2)提高搅拌速度至1600转/分钟，依次加入19％钛白粉、8％煅烧高岭土、7.2％硫酸钡，搅拌30分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至800转/分钟，依次加入46％功能性乳液、3％成膜助剂、0.2％增稠剂、0.25％防霉剂、0.2％防腐剂、0.3％硅烷偶联剂，搅拌10分钟后，即得到底面合一涂料。

具体实施例5

一种底面合一涂料，由以下组分和质量份数比配制而成：

水14％、丙二醇1.3％、分散剂1.3％、阴离子表面活性剂0.15％、消泡剂0.4％、纤维素0.2％、pH调节剂0.2％、钛白粉20％、煅烧高岭土7.5％、硫酸钡6.5％、功能性乳液45％、防霉剂0.2％、成膜助剂2.5％、增稠剂0.15％、防腐剂0.2％、硅联偶烷剂0.4％。

一种底面合一涂料的制备方法，包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为850转/分钟的状态下，依次将14％水、1.3％丙二醇、1.3％分散剂、0.15％阴离子表面活性剂、0.4％消泡剂、0.2％纤维素、0.2％pH调节剂投入生产缸，搅拌10分钟；

(2)提高搅拌速度至1700转/分钟，依次加入20％钛白粉、7.5％煅烧高岭土、6.5％硫酸钡，搅拌35分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至750转/分钟，依次加入45％功能性乳液、2.5％成膜助剂、0.15％增稠剂、0.2％防霉剂、0.2％防腐剂、0.4％硅烷偶联剂，搅拌12分钟后，即得到底面合一涂料。

本发明底面合一涂料涉及的各项技术性能指标及实验数据如下各表所示。

技术指标测试评定标准：

性能测试数据结果：

从上述表可明显看出，上述实施例1-实施例5经过检测后，该实施例1-实施例5的底面合一涂料，均能满足配方设计的各项要求，能最大限度地提高涂料与基材的附着力，成膜效果好，能同时适用于粗糙或光滑表面基材，涂装工序少，涂装效率高，涂料成膜效果好，致密性高，成膜表面硬度高，具有优异的防水、抗裂及耐磨等性能。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种底面合一涂料，其特征在于，包括质量百分比的以下组分：水10-14％；丙二醇1.2％-1.5％；分散剂1.3％-1.5％；阴离子表面活性剂0.15％-2％；消泡剂0.4％-0.5％；纤维素0.2％-0.25％；pH调节剂0.1％-0.2％；钛白粉18％-20％；煅烧高岭土7.5％-8％；硫酸钡6.5％-9.5％；功能性乳液45％-50％；防霉剂0.2％-0.3％；成膜助剂2.5％-3％；增稠剂0.15％-0.2％；防腐剂0.1％-0.2％；硅烷偶联剂0.3％-0.5％。

2.根据权利要求1所述的一种底面合一涂料，其特征在于，所述分散剂为疏水改性丙烯酸铵盐共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种底面合一涂料，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为醇类表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的一种底面合一涂料，其特征在于，所述纤维素为羟乙基纤维素。

5.根据权利要求1所述的一种底面合一涂料，其特征在于，所述功能性乳液为丙烯酸聚合物乳液。

6.根据权利要求1所述的一种底面合一涂料，其特征在于，所述钛白粉为金红石钛白粉。

7.根据权利要求1所述的一种底面合一涂料，其特征在于，所述钛白粉、煅烧高岭土、硫酸钡的粒径≤50微米。

8.根据权利要求1所述的一种底面合一涂料，其特征在于，所述分散剂为疏水改性丙烯酸铵盐共聚物，所述功能性乳液为陶氏百历摩丙烯酸聚合物乳液AC-8188，所述硅烷偶联剂为纽贝斯硅烷偶联剂A187。

9.根据权利要求1至8任一所述的底面合一涂料的制备方法，其特征在于，它包括以下依序进行的步骤：

(1)在搅拌速度为700-900转/分钟的状态下，依次将水、丙二醇、分散剂、阴离子表面活性剂、消泡剂、纤维素、pH调节剂投入生产缸，搅拌10-15分钟；

(2)提高搅拌速度至1500-1800转/分钟，依次加入钛白粉、煅烧高岭土、硫酸钡，搅拌30-40分钟，检测浆料刮细度，直至检测刮细度≤50微米；

(3)降低搅拌速度至800转/分钟，依次加入功能性乳液、防霉剂、成膜助剂、增稠剂、防腐剂、硅烷偶联剂，搅拌10-15分钟，即得到底面合一涂料。