CN114058197A - 一种无机液态花岗岩涂料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种无机液态花岗岩涂料及制备方法，按质量百分比计，纳米无机硅溶胶占20‑30％，保护胶占1‑2％，钛白粉占0.3‑1％，无机填料占5‑15％，其他助剂占1‑3％，余量为水。本发明的无机液态花岗岩涂料，通过添加纳米无机硅溶胶，大幅提升耐燃烧性能，从而达到A1级不燃材料等级，以及不释放有毒气体、高耐候性和抗菌的特点；添加保护胶，因其高触变性及对基础漆的包裹性，使无机液态花岗岩涂料的仿真度和稳定性更优异。

Description

一种无机液态花岗岩涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种无机液态花岗岩涂料。
背景技术
液态花岗岩涂料是一种外观装饰效果酷似天然花岗岩石材的仿石涂料，主要以合成树脂乳液为基料，以不同粒径的天然色砂和复合岩片及少量云母片等为骨料，加助剂和水配制而成。通过简单喷涂或批涂，在建筑物表面形成酷似天然花岗岩石材质感的涂层，给人以高雅、和谐、庄重之美感，达到生动逼真，回归自然的功效。
如CN201310422747.1公开了一种液态花岗岩涂料，该发明以有机硅丙乳液为主要成分，存在易燃烧、不抗菌等缺陷。
由此可见，目前市面上液态花岗岩涂料大多以有机乳液为成膜物质，存在着遇火易燃且释放有毒气体、耐候性差、易滋生细菌等问题，无论在外墙还是内墙使用都面临着安全隐患及各种缺点。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种无机液态花岗岩涂料，使用无机成膜物质为主料，添加无机填料及助剂，从而达到不燃材料(GB8624-2012中A1级燃烧性能等级)的要求，且具备高度仿花岗岩效果，拥有高耐候性、抗细菌等优异性能。
本发明的技术目的通过以下技术方案实现：
本发明第一方面的技术目的是提供一种无机液态花岗岩涂料，包括以下质量百分比的组分：
Figure BDA0003384283570000011
Figure BDA0003384283570000021
其中，所述助剂至少包括分散剂、消泡剂、增稠剂和抗冻剂，以上各组分质量百分比之和为100％。
其中，所述纳米无机硅溶胶为改性硅酸盐，通过用纳米无机硅处理突出的反应活性-OH基团，封闭其碱性；在本发明的一个具体实施方式中，所述纳米无机硅溶胶为购自荷叶化工的WJ-8800。
所述保护胶为表面经过处理的片状硅酸盐；在水性体系中形成高触变结构。在本发明的一个具体实施方式中，所述保护胶为BYK S482。
所述无机填料选自高岭土和碳酸钙中的至少一种；
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂，具体的，为陶氏731A分散剂；所述消泡剂为石蜡类消泡剂，具体的，为诺普科1346消泡剂；所述增稠剂为纤维素和/或碱溶胀类增稠剂，具体地，为纤维素和/或陶氏TT-935增稠剂；所述抗冻剂为丙二醇。
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，所述钛白粉为道恩R-2195钛白粉。
本发明第二方面的技术目的是提供一种无机液态花岗岩涂料的制备方法，包括：
制备保护胶溶液：以改性的片状硅酸盐溶于水，充分分散形成质量百分比浓度为5％-7％的保护胶溶液；
制备基础漆：将增稠剂、分散剂、氢氧化钠、无机填料、纳米无机硅溶胶、消泡剂和上述制备的保护胶溶液混合以去离子水分散，按基础漆的总重量计，其中，纳米无机硅溶胶占25％-35％，保护胶溶液占8％-12％，无机填料(优选高岭土)占12％-17％，增稠剂占1％-1.5％，分散剂占0.2％-0.4％，消泡剂占0.1％-0.4％，氢氧化钠占0.05％-0.2％；
制备连续相：以氢氧化钠、抗冻剂、消泡剂、纳米无机硅溶胶和增稠剂混合以去离子水分散，按连续相的总重量计，其中，纳米无机硅溶胶占35％-45％，抗冻剂占1.2％-2.0％％，消泡剂占0.1％-0.4％，增稠剂占0.8％-1.5％，氢氧化钠占 0.05％-0.2％；
分别以质量百分比为22-30％、40-45％和28-35％将上述保护胶溶液、基础漆和连续相混合，得到所述无机液态花岗岩涂料。
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，制备保护胶溶液过程中，将去离子水和保护胶在搅拌过程中混合，充分溶解至无颗粒。
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，制备基础漆过程中，增稠剂为纤维素，先将纤维素和去离子水混合，搅拌溶解至无颗粒，再加入分散剂和氢氧化钠搅拌溶解；再加入钛白粉和无机填料，搅拌溶解至细度≤50μm；在搅拌下再依次加入纳米无机硅溶胶、消泡剂和保护胶溶液，得到所述基础漆。
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，制备连续相过程中，先将去离子水、氢氧化钠、抗冻剂和消泡剂混合分散均匀，再加入纳米无机硅溶胶，将增稠剂以一定量去离子水稀释后加入上述溶液中，得到所述连续相。
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，在将保护胶溶液、基础漆和连续相混合时，先将保护胶溶液和基础漆混合分散，再加入连续相分散。作为更具体的实施方式，将保护胶溶液和基础漆使用分散盘100-300转/分钟分散5-20分钟，直至基础漆被切割成所需大小的色粒；加入连续相后使用混合桨100-200转 /分钟混合5-15分钟。
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，由以上过程制备的无机液态花岗岩涂料中，按质量百分比计，纳米无机硅溶胶占20-30％，保护胶占1-2％，钛白粉占0.3-1％，无机填料占5-15％，其他助剂占1-3％，其余为水。
进一步的，在本发明的一个具体实施方式中，根据生产目的，使用分散盘将基础漆切割成10-80目色粒。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
(1)本发明的无机液态花岗岩涂料，通过添加纳米无机硅溶胶，大幅提升耐燃烧性能，从而达到A1级不燃材料等级，以及不释放有毒气体、高耐候性和抗菌的特点。
(2)本发明的无机液态花岗岩涂料中添加保护胶，因其高触变性及对基础漆的包裹性，使无机液态花岗岩涂料的仿真度和稳定性更优异。
(3)本发明的无机液态花岗岩涂料中添加特殊处理的钛白粉，使油漆更稳定。
具体实施方式
下面将通过实施例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作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。
实施例1
本实施例公开了一种无机液态花岗岩涂料的制备方法：
(1)制备保护胶溶液：按表1的各原料及配比，将去离子水和保护胶在搅拌下混合，1200转/分钟分散30-35分钟，充分溶解无颗粒。
表1
Figure BDA0003384283570000041
Figure BDA0003384283570000051
(2)制备基础漆：按表2的各原料及配比，先将纤维素和去离子水混合， 1000转/分钟分散20-30分钟，充分溶解无颗粒，再加入钠盐分散剂陶氏731A和氢氧化钠搅拌溶解，再加入钛白粉和高岭土，1200转/分钟分散20-30分钟，至细度≤50μm；在搅拌下再缓慢加入纳米无机硅溶胶、消泡剂诺普科1346和步骤 (1)配制的保护胶溶液，1000转/分钟搅拌10-15分钟，得到所述基础漆。
表2
序号 原料 重量/％
1 去离子水 42.25
2 纤维素 1.3
3 钠盐分散剂陶氏731A 0.2
4 氢氧化钠 0.05
5 钛白粉R-2195 1
6 高岭土 15
7 纳米无机硅溶胶WJ-8800 30
8 消泡剂诺普科1346 0.2
9 保护胶溶液 10
总量 100
(3)制备连续相：按表3的各原料及配比，先将去离子水、氢氧化钠、丙二醇和消泡剂在搅拌下依次加入至容器中，再加入纳米无机硅溶胶WJ-8800，将碱溶胀增稠剂以去离子水稀释后缓慢加入上述溶液中，1000转/分钟搅拌5-10分钟，得到所述连续相。
表3
Figure BDA0003384283570000052
Figure BDA0003384283570000061
(4)配制无机液态花岗岩涂料：按表4的各原料及配比，先将步骤(1)和 (2)配制的保护胶溶液和基础漆混合，使用分散盘200转/分钟分散15分钟，直至基础漆被切割成所需大小的色粒；再将步骤(3)配制的连续相加入，使用混合桨200转/分钟混合10分钟，得到无机液态花岗岩涂料。
表4
序号 原料 重量/％
1 保护胶溶液 26
2 基础漆 42
3 连续相 32
总量 100
以上方法制备的无机液态花岗岩涂料中，以涂料的总重量计，主要组分含量如下：纳米无机硅溶胶占25.4％，保护胶占1.51％，钛白粉占0.42％，无机填料占6.3％，其他助剂占1.63％。
实施例2
(1)制备保护胶溶液：按表5的各原料及配比，将去离子水和保护胶在搅拌下混合，1200转/分钟分散30-35分钟，充分溶解无颗粒。
表5
序号 原料 重量/％
1 去离子水 95
2 保护胶S482 5
总量 100
(2)制备基础漆：按表6的各原料及配比，先将纤维素和去离子水混合， 1000转/分钟分散20-30分钟，充分溶解无颗粒，再加入钠盐分散剂陶氏731A和氢氧化钠搅拌溶解，再加入钛白粉和高岭土，1200转/分钟分散20-30分钟，至细度≤50μm；在搅拌下再缓慢加入纳米无机硅溶胶、消泡剂诺普科1346和步骤 (1)配制的保护胶溶液，1000转/分钟搅拌10-15分钟，得到所述基础漆。
表6
序号 原料 重量/％
1 去离子水 42.25
2 纤维素 1.3
3 钠盐分散剂 0.2
4 氢氧化钠 0.05
5 钛白粉R-2195 1
6 高岭土 15
7 纳米无机硅溶胶WJ-8800 32
8 消泡剂诺普科1346 0.2
9 保护胶溶液 8
总量 100
(3)制备连续相：按表7的各原料及配比，先将去离子水、氢氧化钠、丙二醇和消泡剂在搅拌下依次加入至容器中，再加入纳米无机硅溶胶WJ-8800，将碱溶胀增稠剂以去离子水稀释后缓慢加入上述溶液中，1000转/分钟搅拌5-10分钟，得到所述连续相。
表7
序号 原料 重量/％
1 去离子水 52.2
2 氢氧化钠 0.1
3 丙二醇 1.5
4 消泡剂诺普科1346 0.2
5 纳米无机硅溶胶WJ-8800 42
6 碱溶胀增稠剂 1.0
7 去离子水 3.0
总量 100
(4)配制无机液态花岗岩涂料：按表8的各原料及配比，先将步骤(1)和 (2)配制的保护胶溶液和基础漆混合，使用分散盘200转/分钟分散15分钟，直至基础漆被切割成所需大小的色粒；再将步骤(3)配制的连续相加入，使用混合桨200转/分钟混合10分钟，得到无机液态花岗岩涂料。
表8
序号 原料 重量/％
1 保护胶溶液 25
2 基础漆 43
3 连续相 32
总量 100
以上方法制备的无机液态花岗岩涂料中，以涂料的总重量计，主要组分含量如下：纳米无机硅溶胶占27.2％，保护胶占1.42％，钛白粉占0.43％，无机填料占6.45％，其他助剂占1.65％。
实施例3
(1)制备保护胶溶液：按表9的各原料及配比，将去离子水和保护胶在搅拌下混合，1200转/分钟分散30-35分钟，充分溶解无颗粒。
表9
序号 原料 重量/％
1 去离子水 95
2 保护胶S482 5
总量 100
(2)制备基础漆：按表10的各原料及配比，先将纤维素和去离子水混合， 1000转/分钟分散20-30分钟，充分溶解无颗粒，再加入钠盐分散剂陶氏731A和氢氧化钠搅拌溶解，再加入钛白粉和高岭土，1200转/分钟分散20-30分钟，至细度≤50μm；在搅拌下再缓慢加入纳米无机硅溶胶、消泡剂诺普科1346和步骤 (1)配制的保护胶溶液，1000转/分钟搅拌10-15分钟，得到所述基础漆。
表10
Figure BDA0003384283570000091
Figure BDA0003384283570000101
(3)制备连续相：按表11的各原料及配比，先将去离子水、氢氧化钠、丙二醇和消泡剂在搅拌下依次加入至容器中，再加入纳米无机硅溶胶WJ-8800，将碱溶胀增稠剂以去离子水稀释后缓慢加入上述溶液中，1000转/分钟搅拌5-10分钟，得到所述连续相。
表11
序号 原料 重量/％
1 去离子水 52.2
2 氢氧化钠 0.1
3 丙二醇 1.5
4 消泡剂诺普科1346 0.2
5 纳米无机硅溶胶WJ-8800 38
6 碱溶胀增稠剂陶氏TT-935 1.0
7 去离子水 7.0
总量 100
(4)配制无机液态花岗岩涂料：按表12的各原料及配比，先将步骤(1) 和(2)配制的保护胶溶液和基础漆混合，使用分散盘200转/分钟分散15分钟，直至基础漆被切割成所需大小的色粒；再将步骤(3)配制的连续相加入，使用混合桨200转/分钟混合10分钟，得到无机液态花岗岩涂料。
表12
Figure BDA0003384283570000102
Figure BDA0003384283570000111
以上方法制备的无机液态花岗岩涂料中，以涂料的总重量计，主要组分含量如下：纳米无机硅溶胶占23.16％，保护胶占1.652％，钛白粉占0.42％，无机填料占6.3％，其他助剂占1.575％。
实施例1制备的无机液态花岗岩涂料与市售某有机花岗岩涂料性能测定，结果见表13。
表13
Figure BDA0003384283570000112
Figure BDA0003384283570000121
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种无机液态花岗岩涂料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：
Figure FDA0003384283560000011
其中，所述助剂至少包括分散剂、消泡剂、增稠剂和抗冻剂，以上各组分质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的无机液态花岗岩涂料，其特征在于，所述纳米无机硅溶胶为改性硅酸盐，通过用纳米无机硅处理突出的反应活性-OH基团，封闭其碱性。
3.根据权利要求1所述的无机液态花岗岩涂料，其特征在于，所述保护胶为表面经过处理的片状硅酸盐；在水性体系中形成高触变结构。
4.根据权利要求1所述的无机液态花岗岩涂料，其特征在于，所述无机填料选自高岭土和碳酸钙中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的无机液态花岗岩涂料，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂，所述消泡剂为石蜡类消泡剂，所述增稠剂为纤维素和/或碱溶胀类增稠剂。
6.一种无机液态花岗岩涂料的制备方法，包括：
制备保护胶溶液：以改性的片状硅酸盐溶于水，充分分散形成质量百分比浓度为5％-7％的保护胶溶液；
制备基础漆：以增稠剂、分散剂、氢氧化钠、无机填料、纳米无机硅溶胶、消泡剂和上述制备的保护胶溶液混合以去离子水分散，按基础漆的总重量计，其中，纳米无机硅溶胶占25％-35％，保护胶溶液占8％-12％，无机填料(优选高岭土)占12％-17％，增稠剂占1％-1.5％，分散剂占0.2％-0.4％，消泡剂占0.1％-0.4％，氢氧化钠占0.05％-0.2％；
制备连续相：以氢氧化钠、抗冻剂、消泡剂、纳米无机硅溶胶和增稠剂混合以去离子水分散，按连续相的总重量计，其中，纳米无机硅溶胶占35％-45％，抗冻剂占1.2％-2.0％％，消泡剂占0.1％-0.4％，增稠剂占0.8％-1.5％，氢氧化钠占0.05％-0.2％；
分别以质量百分比为22-30％、40-45％和28-35％将上述保护胶溶液、基础漆和连续相混合，得到所述无机液态花岗岩涂料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，制备保护胶溶液过程中，将去离子水和保护胶在搅拌过程中混合，充分溶解至无颗粒。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，制备基础漆过程中，增稠剂为纤维素，先将纤维素和去离子水混合，搅拌溶解至无颗粒，再加入分散剂和氢氧化钠搅拌溶解；再加入钛白粉和无机填料，搅拌溶解至细度≤50μm；在搅拌下再依次加入纳米无机硅溶胶、消泡剂和保护胶溶液，得到所述基础漆。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，制备连续相过程中，先将去离子水、氢氧化钠、抗冻剂和消泡剂混合分散均匀，再加入纳米无机硅溶胶，将增稠剂以一定量去离子水稀释后加入上述溶液中，得到所述连续相。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在将保护胶溶液、基础漆和连续相混合时，先将保护胶溶液和基础漆混合分散，再加入连续相分散。作为更具体的实施方式，将保护胶溶液和基础漆使用分散盘100-300转/分钟分散5-20分钟，直至基础漆被切割成所需大小的色粒；加入连续相后使用混合桨100-200转/分钟混合5-15分钟。
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