CN113308155A - 一种简易施工艺术涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种简易施工艺术涂料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种简易施工艺术涂料及其制备方法和应用，所述简易施工艺术涂料包括重量含量为10‑50％的丙烯酸共聚物，所述丙烯酸共聚物由丙烯酸与硅烷偶联剂、异氰酸酯、卡松按照摩尔比15:3‑5:3‑4:1‑3在引发剂的作用下发生聚合而成。该简易施工艺术涂料硬度高、具有优异耐污渍、耐腐蚀性能和立体层次感强的艺术涂装效果，应用于内墙装饰施工时，可任意与常规水性色浆搭配，轻松施工即可达到保护及良好的装饰美化效果。

Description

一种简易施工艺术涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于涉及艺术涂料领域，尤其涉及一种简易施工艺术涂料及其制备方法和应用。
背景技术
随着中国涂料市场的逐渐成熟，传统市场的利润空间逐渐被压缩，涂料行业在发展困境期面临转型压力，必须发掘新的市场蓝海，其中艺术涂料的高利润催生了行业的发展，其装饰效果极富艺术欣赏性，唤醒了消费者对于涂料产品美观性的意识，在消费者需求的刺激及涂料企业合力助推市场环境下，艺术涂料市场正在有序地蓬勃发展。
其中，具有高硬度、耐刮擦、耐污渍、耐腐蚀、三维立体效果的艺术涂料因其不仅贴合生活中耐磕碰、耐污渍的实际需求，而且具备三维立体效果的美感，所以一直备受广大消费者的青睐。绝大多数企业会通过复杂的搓涂工艺来推出各式效果，但这些效果受限于施工技术水平往往很难在大面积墙体上实现整体艺术美感，得到同时具备三维立体效果佳、抗刮性能好、耐腐蚀、硬度高，且耐污渍的艺术涂装效果的艺术涂料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种简易施工艺术涂料；该简易施工艺术涂料硬度高、具有优异耐污渍、耐腐蚀性能和立体层次感强的艺术涂装效果，应用于内墙装饰施工时，可任意与常规水性色浆搭配，轻松施工即可达到保护及良好的装饰美化效果。
本发明的目的在于提供一种简易施工艺术涂料，所述简易施工艺术涂料包括重量含量为10-50％的丙烯酸共聚物，所述丙烯酸共聚物由丙烯酸与硅烷偶联剂、异氰酸酯、卡松按照摩尔比15:3-5:3-4:1-3在引发剂的作用下发生聚合而成。
进一步的，所述简易施工艺术涂料还包括重量含量为10-15％的珠光颜料、30-40％的填料。
进一步的，所述硅烷偶联剂为末端含双键的硅烷偶联剂。
进一步的，所述异氰酸酯为丙烯酸异氰酸酯。
进一步的，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种。
进一步的，所述珠光颜料为天然或合成的云母珠光，粒径在10-80微米范围。
进一步的，所述填料包括天然体质填料及效果填料。
进一步的，所述末端含双键的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂KH-A172、硅烷偶联剂A151、(4-乙烯基苯基)三甲氧基硅烷、(4-乙烯基苯基)三乙氧基硅烷中的一种。
具体的，所述天然体质填料为滑石粉、重钙、高岭土、云母粉中的一种或多种。
具体的，所述效果填料为玻璃粉、玻璃微珠、陶瓷微珠中的一种或多种。
优选的，所述末端含双键的硅烷偶联剂为(4-乙烯基苯基)三甲氧基硅烷、(4-乙烯基苯基)三乙氧基硅烷中的一种。当硅烷偶联剂分子中含有苯环时可进一步提高涂料的硬度。
进一步的，所述丙烯酸共聚物的制备方法如下所示：
步骤1：取丙烯酸与硅烷偶联剂混合，加热，滴加引发剂，调节pH至酸性，反应；
步骤2：取步骤1反应后的液体，加入异氰酸酯和催化剂，加热反应；
步骤3：取步骤3反应后的液体，加入卡松，加热，滴加引发剂反应，得丙烯酸共聚物。
进一步的，步骤1中，所述引发剂占反应液总重0.5-1％。
进一步的，步骤2中，所述催化剂占反应液总重0.5-2％。
进一步的，步骤2中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
进一步的，步骤3中，所述引发剂占反应液总重0.5-1％。
本发明另一目的在于提供上述简易施工艺术涂料的制备方法，通过下述技术方案实现：
步骤1：混合中和剂、复合乳化剂、丙烯酸共聚物和去离子水，加热搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。
步骤2：将水、部分流变助剂充分混合，再依次将润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、PH调节剂、混合搅拌；加入部分丙烯酸共聚物乳液，再加入天然体质填料分散，再加入珠光颜料搅拌，最后将防霉剂、抗冻剂、丙烯酸共聚物乳液、流变助剂、效果填料依次加入，搅拌即可。
进一步的，所述中和剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钠、三乙胺，三乙醇胺、氨水、氢氧化钾、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氢氧化钠、N,N-二甲基乙醇胺中的一种。
进一步的，所述复合乳化剂由Tween-20和十二烷基硫酸钠按质量比1:3～1:8复合而成。
进一步的，所述中和剂1-10重量份、复合乳化剂1-20重量份、丙烯酸共聚物40-60重量份、去离子水30-50重量份。
进一步的，所述流变助剂、分散剂、润湿剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、防霉剂、PH调节剂均选用常规用料。
本发明再一目的在于提供一种批涂工艺，所述批涂工艺含有上述的制备方法得到的简易施工艺术涂料，所述批涂工艺如下所示：
辊涂渗透底漆，辊涂多功能底漆，批涂简易型艺术涂料，收平、调颜色，批涂简易型艺术涂料，随意批涂、调颜色，艺术罩光面。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过自由基聚合反应将有机硅引入聚丙烯酸分子链中，显著的提高了丙烯酸共聚物的刚性，赋予涂料良好的硬度，使得到的涂料具有优异的抗刮性能。
(2)本发明制备得到的丙烯酸共聚物分子链上的硅烷氧基对无机物具有反应性，可以使得丙烯酸共聚物与填料、珠光颜料之间的作用力增强，提高了涂料的立体层次感；同时，填料和珠光颜料进一步提高了丙烯酸的刚性。应用于内墙装饰施工时，可任意与常规水性色浆搭配，轻松施工即可达到保护及良好的装饰美化效果。
(3)本发明通过将异氰酸酯接枝到共聚物中，得到支链含双键的共聚物，然后通过自由基聚合反应将卡松与具有双键的共聚物共聚，通过化学键的作用将卡松接枝于共聚物中，提高涂料的耐防腐性能，使涂料的耐防腐性能更持久。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种丙烯酸共聚物的制备。
步骤1：取丙烯酸与硅烷偶联剂KH570按照摩尔比15:4混合，在无水条件下加热至60℃，滴加占反应液总重1％过硫酸钾，反应6小时；
步骤2：取步骤1反应后的液体，按照丙烯酸与丙烯酸异氰酸酯的摩尔比为15:3加入丙烯酸异氰酸酯，加入占反应液总重1％二月桂酸二丁基锡，在50℃的无水条件下反应15小时；
步骤3：取步骤3反应后的液体，按照丙烯酸与卡松的摩尔比为15:2加入卡松，在无水条件下加热至60℃，滴加占反应液总重1％过硫酸钾，反应6小时，得丙烯酸共聚物；
实施例2
本实施例提供一种丙烯酸共聚物的制备。
将实施例1中的硅烷偶联剂KH570替换成(4-乙烯基苯基)三甲氧基硅烷，其余与实施例1相同。
本实施例提供一种简易施工艺术涂料及其制备方法。
(1)简易施工艺术涂料的组成。
表1实施例3-6及对比例1-2的简易施工艺术涂料的重量份组成。
Figure BDA0003152175060000051
Figure BDA0003152175060000061
(2)实施例3-6简易施工艺术涂料的制备。
步骤1：混合碳酸氢钠5重量份、Tween-20 3重量份、十二烷基硫酸钠12重量份、丙烯酸共聚物45重量份和去离子水35重量份，在50℃下搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。
步骤2：将水、40％羟乙基纤维素充分混合10分钟，再依次将非离子型烷氧基化醇表面活性剂、聚丙烯酸钠、有机硅表面活性剂、Coasol 290Plus、氨水混合搅拌10分钟；加入30％丙烯酸共聚物乳液，再加入高岭土分散20分钟，再加入天然云母珠光搅拌10分钟，最后将IPBC、FT-68、70％丙烯酸共聚物乳液、60％羟乙基纤维素、玻璃粉依次加入，搅拌15分钟。
(3)对比例1-2的简易施工艺术涂料的制备。
步骤1：混合碳酸氢钠5重量份、Tween-20 3重量份、十二烷基硫酸钠12重量份、丙烯酸共聚物45重量份和去离子水35重量份，在50℃下搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。
步骤2：将水、40％羟乙基纤维素充分混合10分钟，再依次将非离子型烷氧基化醇表面活性剂、聚丙烯酸钠、有机硅表面活性剂、Coasol 290Plus、氨水混合搅拌10分钟；加入30％丙烯酸乳液，再加入高岭土分散20分钟，再加入天然云母珠光搅拌10分钟，最后将卡松、IPBC、FT-68、70％丙烯酸乳液、60％羟乙基纤维素、玻璃粉依次加入，搅拌15分钟。
取本发明实施例3-6和对比例1-2的涂料，涂覆成1-2mm的厚度并固化，得本发明实施例3-6和对比例1-2的涂层。得到的涂层通过下列测试方法进行评价：
耐污性测试：根据GB/T 9780-2005进行耐污性测试，涂层的耐污性能以涂层的反射系数下降率来表示，涂层的反射系数下降率越低说明涂层的耐污性能越好。
硬度测试：采用摆杆硬度计-Koenig型进行硬度测试，测试结果以振荡秒数表示。振荡秒数的数值越高表示涂层硬度越高。
抗刮性能测试：采用Erichsen杯实验设备进行柔韧性测试，测试结果以涂层失效穿透深度(mm)表示。涂层失效穿透深度(mm)越高，柔韧性能越佳，抗刮性能越好。
表2实施例3-6及对比例1-2的简易施工艺术涂层的性能测试结果。
Figure BDA0003152175060000071
Figure BDA0003152175060000081
本发明施工时可采用批涂工艺，步骤如下：腻子层---辊涂渗透底漆1遍---辊涂多功能底漆一遍---批涂简易型艺术涂料1遍，收平(调颜色)---批涂简易型艺术涂料1遍，随意批涂(调颜色)---艺术罩光面1遍。
通过表2可以发现，本发明制备得到的简易施工艺术涂料硬度高、具有优异耐污渍、耐腐蚀性能和立体层次感强的艺术涂装效果。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种简易施工艺术涂料，其特征在于，所述简易施工艺术涂料包括重量含量为10-50％的丙烯酸共聚物，所述丙烯酸共聚物由丙烯酸与硅烷偶联剂、异氰酸酯、卡松按照摩尔比15:3-5:3-4:1-3在引发剂的作用下发生聚合而成。
2.根据权利要求1所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述简易施工艺术涂料还包括重量含量为10-15％的珠光颜料、30-40％的填料。
3.根据权利要求2所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为末端含双键的硅烷偶联剂；
所述异氰酸酯为丙烯酸异氰酸酯；
所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种；
所述珠光颜料为天然或合成的云母珠光，粒径在10-80微米范围；
所述填料包括天然体质填料及效果填料。
4.根据权利要求3所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述末端含双键的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂A171、硅烷偶联剂KH-A172、硅烷偶联剂A151、(4-乙烯基苯基)三甲氧基硅烷、(4-乙烯基苯基)三乙氧基硅烷中的一种；
所述天然体质填料为滑石粉、重钙、高岭土、云母粉中的一种或多种；
所述效果填料为玻璃粉、玻璃微珠、陶瓷微珠中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述末端含双键的硅烷偶联剂为(4-乙烯基苯基)三甲氧基硅烷、(4-乙烯基苯基)三乙氧基硅烷中的一种。
6.根据权利要求1所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述丙烯酸共聚物的制备包括如下步骤：
步骤1：取丙烯酸与硅烷偶联剂混合，加热，滴加引发剂，调节pH至酸性，反应；
步骤2：取步骤1反应后的液体，加入异氰酸酯和催化剂，加热反应；
步骤3：取步骤3反应后的液体，加入卡松，加热，滴加引发剂反应，得丙烯酸共聚物。
7.根据权利要求6所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，步骤1中，所述引发剂占反应液总重0.5-1％。
8.根据权利要求6所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，步骤2中，所述催化剂占反应液总重0.5-2％。
9.根据权利要求6所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，步骤2中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
10.根据权利要求6所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，步骤3中，所述引发剂占反应液总重0.5-1％。
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