CN114133768A - 一种基础漆、水性无机外墙含砂岩彩漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基础漆、水性无机外墙含砂岩彩漆及其制备方法，包括以下组分：羟乙基纤维素、分散剂、消泡剂、成膜助剂、防冻剂、pH调节剂、钛白粉、高岭土、无机树脂、杀菌剂、增稠剂、流平剂，去离子水、雪花白和防腐剂。该基础漆和保护胶溶液、连续相乳液进行混合，制得水性无机外墙含砂岩彩漆，具有干燥时间快的特点，克服了在施工早期或连阴雨季多彩含砂涂层耐水性差和涂层强度下降等不良影响。本发明通过筛选合适的助剂和无机硅酸盐配制基础漆，保证产品冻融稳定性，避免出现多彩粒子碎点增多，干燥速度太慢引起的彩点偏软及冻坏，早期耐水白差，后增稠等不良现象。

Description

一种基础漆、水性无机外墙含砂岩彩漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种基础漆、水性无机外墙含砂岩彩漆及其制备方法。

背景技术

普通液态仿石多彩涂料以其色彩丰富，施工方便，一次喷涂即得到岩石的装饰效果，在建筑装饰工程内外墙的应用中也逐步成为一种趋势，经过最近几年的技术沉淀，多彩涂料的仿真度，生产工艺及常温储存性(热储)都得以较大改善。但低温环境会影响到多彩涂层的成膜性，低温成膜性，干燥速度，早期耐水性，以及耐水后的强度下降问题依然是多彩仿石涂料现今急需解决的问题。所以系统的筛选合适的助剂和无机树脂，保证产品的早期耐水性，减少工程上不必要的损失对于配方设计显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有普通仿石技术的缺陷，提供了一种基础漆、水性无机外墙含砂岩彩漆及其制备方法，通过快速固化形成耐水涂层，能显著提高早期含砂多彩的干燥速度及早期耐水性，避免出现普通多彩早期耐水性和长期泡水强度下降等不良现象。

为了解决本发明的技术问题，所采取的技术方案为，一种基础漆，包括以下重量份的组分：

其中，所述无机树脂的型号为CC301或V920；所述羟乙基纤维素的型号为HBR250、HS30000YPS的一种与HE10KB的组合。

作为基础漆进一步的改进：

优选的，所述羟乙基纤维素水溶液的质量浓度为0.8-1.3wt％。

优选的，所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂。

优选的，所述钛白粉的粒径≤0.3um，所述高岭土的粒径为1-3um，所述雪花白的粒径为80-120目。

优选的，还包括以下任意一项或两项及以上的组合：

(1)所述消泡剂为矿物油类消泡剂或硅类消泡剂；

(2)所述成膜助剂为十二碳醇酯；

(3)所述防冻剂为丙二醇或乙二醇；

(4)所述pH调节剂为胺类pH调节剂；

(5)所述杀菌剂为氯甲基和甲基异噻唑啉酮的混合物；

(6)所述防腐剂为苯并异噻唑啉酮类衍生物；

(7)所述增稠剂为疏水改性碱溶性乳液型增稠剂；

(8)所述流平剂为聚氨酯增稠流平剂；

(9)所述去离子水的电导率不大于50μs/cm，硬度不大于20mmoL/L。

为解决本发明的技术问题，所采取的另一个技术方案为一种基础漆的制备方法，包括以下步骤：将去离子水加入分散机中，在400-700r/min转速条件下搅拌，按照重量份数依次加入羟乙基纤维素水溶液、分散剂、部分的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、防腐剂、pH调节剂，搅拌5-15min，再依次加入钛白粉、高岭土，将转速提高至1600-2000r/min，高速分散20-40min，将转速降至400-700r/min，缓慢加入无机树脂，搅拌均匀后，依次加入剩余的消泡剂、杀菌剂，增稠剂，流平剂，雪花白，及防腐剂搅拌5-15min，缓慢加入增稠剂，搅拌5-15min，制备得到基础漆。

为了解决本发明的技术问题，所采取的又一个技术方案为，一种由上述任意一项所述基础漆制备的水性无机外墙含砂岩彩漆，其粘度为70-80KU，包括以下重量份的组分：水性无机外墙含砂岩彩漆的基础漆：45-55份；保护胶溶液：25-30份；连续相乳液：25-30份；

所述连续相乳液包括以下重量份的组分：200-230份去离子水、2-3份膨润土、400-500份无机树脂、15-20份防冻剂、20-25份成膜助剂、1-2份消泡剂、1-3份PH调节剂、4-6份增稠剂、1-3份杀菌剂。

作为上述水性无机外墙含砂岩彩漆进一步的改进：

优选的，该水性无机外墙含砂岩彩漆的制备方法包括如下步骤：称量重量比为(900-940):(60-100)的去离子水和保护胶粉，将去离子水加入至分散机中，在400-700r/min转速条件下搅拌，多次缓慢加入保护胶粉，提高转速至1400-1700r/min，高速分散40-80min，放置即得。

优选的，所述保护胶粉的主要成分为硅酸镁锂，型号为BC908。

本发明相比现有技术的有益效果在于：

1)本发明一种水性无机外墙含砂岩彩漆的基础漆，其原理为无机含砂涂料在水分挥发过程中，体系中的无机物粒子表面的硅醇基脱水自聚，形成牢固的Si-O-Si键的空间硅氧键网络结构漆膜，同时无机胶体粒子之间也同基层中的钙，镁等金属粒子结合固化融成整体。快速固化形成耐水涂层，能显著提高早期含砂多彩的干燥速度及早期耐水性。避免出现普通多彩早期耐水性和长期泡水强度下降等不良现象。

2)本发明将基础漆和保护胶溶液、连续相乳液进行混合，制得水性无机外墙含砂岩彩漆，具有干燥时间快的特点，克服了在施工早期或连阴雨季多彩涂层耐水性差和涂层强度下降等不良影响。本发明通过筛选合适的助剂和无机树脂，保证产品常规物理特性，涂料在负温下正常施工且不会影响涂层的耐水性和机械强度；本发明具有良好的热储存稳定性、低温储存稳定性、涂膜性能等优点，比较快的干燥速度，优异的耐水性，有利于广泛应用，尤其适用于雨季较多的地区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，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，都属于本发明保护的范围。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例1

基础漆的制备工艺，包括下表1中的原料和以下步骤：

表1 实施例1中基础漆样品1、2的配方组分

基础漆制备方法，包括以下步骤：

按照表1所示的各个组分的重量配比，先加入540g去离子水1，开动分散机，600r/min转速，依次加入羟乙基纤维素HBR250、羟乙基纤维素HE10KB、杀菌剂BIT20、分散剂731A、消泡剂321C、成膜助剂伊斯曼醇酯-12、PH调节剂AMP-95，搅拌10min，再依次加入钛白粉R298、高岭土DB-80，提高转速至1800r/min，高速分散30min，刮细度至70um，降低转速至500r/min，缓慢加入无机树脂V920或硅丙乳液RS-2788乳液，搅拌均匀后，依次加入消泡剂2410，防腐剂CI-15HS和去离子水2的混合物，搅拌10min，分别制得无机基础漆样品1和有机基础漆样品2。

经过测试，采用上海网格V920的无机树脂制备的基础漆样品1粘度128.5KU，状态良好，无气泡、表面光滑、富有弹性；采用巴德富RS-2788的硅丙乳液制备的基础漆样品2粘度122KU状态良好，粘度较低，有微泡。

实施例2

保护胶溶液制备工艺，包括下表2中的原料和以下步骤：

表2 实施例2中保护胶溶液1、2的配方组分

原料	保护胶溶液1	保护胶溶液1
			去离子水	920	920
保护胶粉(BC908)	80	-
			保护胶粉(GS)	-	80
合计	1000	1000

按照表2的重量配比，加入920g去离子水，开动分散机，600r/min转速，缓慢多次加入80g保护胶粉(GS或BC908)，提高转速至1500r/min，高速分散60min，如冬天制备，需提升去离子水的温度或增加分散时间，静置24h以上，方可使用，分别制得保护胶溶液1、2。

实施例3

连续相乳液的制备方法，包括下表3中的原料和以下步骤：

表3 实施例3中连续相乳液1、2的配方组分

按照表3的重量配比，加入去离子水3，开动分散机，600r/min转速，缓慢多次加入膨润土KW(严禁倾倒，以免结团)，加入去离子水4冲边，提高转速至1500r/min，高速分散20min，等膨润土完全溶解之后，依次加入硅丙乳液RS-3799A或者无机树脂850、乙二醇、TEX、2410、AMP-95，搅拌10min，再适当提高转速，但不能漏出分散轴，以免带入气泡，缓慢多次加入TT-935和去离子水5的混合物，搅拌5min，最后缓慢加入科莱恩HF-1和去离子水6的混合物，500r/min，搅拌均匀。制备的连续相粘度均为100KU，状态良好，无气泡，备用。

实施例4

水性无机外墙含砂岩彩漆的制备方法，包括下表4中的原料和以下步骤：

表4 水性无机水包砂涂料的配方组分

组份	重量(g)
		基础漆	500
保护胶溶液	250
		连续相乳液	250
合计	1000

水性无机外墙含砂岩彩漆的制备方法，包括以下步骤：

(1)称量基础漆，调出所需要的颜色，慢速搅拌，以免带进气泡，然后加入质量分数为8％的保护胶溶液，在1000r/min转速搅拌至调色基础漆表面状态均匀光滑，在降低转速至600r/min低速搅拌10min去泡，取出放置20min待用。

(2)将质量分数为8％的保护胶溶液兑成质量分数为4％保护胶溶液，称量250g，根据彩粒大小，优先造粒比较小的粒子，然后降低转速，造大粒，造粒必须严格控制转速，以免粒子破坏。

(3)将造好的粒子(500g彩粒+250g质量分数为4％保护胶溶液+250g的连续相乳液)均匀混合，切忌强力搅拌，破坏粒子；将成品漆的粘度调整到70-80KU。

选用实施例1制得的无机基础漆样品1作为基础漆，实施例2的保护胶溶液1作为保护胶溶液，实施例3的连续相乳液1连续相乳液，制得无机彩漆样品1：选用实施例1制得的有机基础漆样品2作为基础漆，实施例2的保护胶溶液1作为保护胶溶液，实施例3制得的连续相乳液2连续相乳液，制得有机彩漆样品2；分别制得无机、有机外墙含砂岩彩漆样品1、2，对这两个样品进行稳定性测试，冻融测试条件：低温-15℃/15H；常温23℃/9H：循环次数为3次，测试结果如下表5：

表5 无机外墙含砂岩彩漆的稳定性测试结果

从表5的水性外墙含砂岩彩漆的稳定性测试结果可以看出的测试结果：水性无机外墙含砂岩彩漆的冻融稳定性/热储来看和现有有机多彩体系相比粘度变化不大。这也解决了长期以来无机涂料储存差的问题。

选用实施例1制得的无机基础漆样品1作为基础漆，实施例2的保护胶溶液1、2分别作为保护胶溶液，实施例3的连续相乳液1作为连续相乳液，分别制得无机外墙含砂岩彩漆样品3、4，对这两个样品进行稳定性测试，测试结果如下表6：

表6 水性外墙含砂岩彩漆的稳定性测试结果

从表6可以看出，这两种种保护胶溶液储存粘度变化基本不大：但冻融稳定性二者区别不大，但BC-908在储存防分层方面要优于GS，这主要是BC-908保护胶加入了一种特殊的有机磷酸盐，它不但具有普通保护胶的特性，且纯度高，所制水溶液更加透明彩电悬浮性性好，从而解决了水包砂体系因含砂量过大彩点沉淀的问题，且其还具备优异的色浆包裹性能，在无机体系中实用性更广。

选用实施例1制得的无机基础漆样品1作为基础漆，实施例2的保护胶溶液1作为保护胶溶液，实施例3的连续相乳液1、2分别作为连续相乳液，分别制得无机外墙含砂岩彩漆样品5、6，对这两个样品进行稳定性测试，测试结果如下7：

表7 无机外墙含砂岩彩漆的稳定性测试结果

从表7可以看出，彩漆样品5、6两种连续相乳液的热储存粘度变化基本不大：就通透性而言，彩漆样品6优于实施例5；对冻融稳定性而言，实施例6好于实施例5；但对于有机/无机体系而言的稳定性而言差别不大。

将无机外墙含砂岩彩漆样品1-6进行稳定性测试，结果如下表8所示：

表8 无机外墙含砂岩彩漆样品1-6的稳定性测试

从表8可以看出：该体系中，实施案例1成品漆状态较差、粒子不饱满，施工性差，冻融稳定性较差；从1、4对比分散剂的耐水白来看，铵盐和钠盐分散剂在无机体系中差别不大，二者造粒时较2、5、6彩点更易破碎；2、3的冻融稳定性稍差，实施例6中成品漆的冻融较好，施工性较好且成品漆状态最好，早期耐水白性能最好，耐人工老化性效果均达到要求，这和无机树脂的选择关系很大。

综上所述，作为水性无机含砂岩彩体系固化后的产物均为具备三维刚性网络结构无机高分子聚合物，均一多孔，水分挥发快，干燥速度快，漆膜刚性强，耐水性好。配方体系优选V920无机树脂作为水性无机外墙含砂岩彩漆的分散相主选：从防沉角度优选BC908体系作为主选保护胶体系，优选无机树脂850作为水性无机外墙含砂岩彩漆的连续相。整个无机含砂岩彩体系的性能明显优于市面上的普通含砂岩彩漆诸如：绿色环保，整个体系的VOC极低，有机物含量超低涂层的初期耐水性和机械强度要好于普通含砂岩彩漆。该体系的产生更符合国家节能减排的环保政策。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基础漆，其特征在于，包括以下重量份的组分：

其中，所述无机树脂的型号为CC301或V920；所述羟乙基纤维素的型号为HBR250、HS30000YPS的一种与HE10KB的组合。

2.根据权利要求1所述的基础漆，其特征在于，所述羟乙基纤维素水溶液的质量浓度为0.8-1.3wt％。

3.根据权利要求1所述的基础漆，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸铵盐分散剂。

4.根据权利要求1所述的基础漆，其特征在于，所述钛白粉的粒径≤0.3um，所述高岭土的粒径为1-3um，所述雪花白的粒径为80-120目。

5.根据权利要求1所述的基础漆，其特征在于，还包括以下任意一项或两项及以上的组合：

(1)所述消泡剂为矿物油类消泡剂或硅类消泡剂；

(2)所述成膜助剂为十二碳醇酯；

(3)所述防冻剂为丙二醇或乙二醇；

(4)所述pH调节剂为胺类pH调节剂；

(5)所述杀菌剂为氯甲基和甲基异噻唑啉酮的混合物；

(6)所述防腐剂为苯并异噻唑啉酮类衍生物；

(7)所述增稠剂为疏水改性碱溶性乳液型增稠剂；

(8)所述流平剂为聚氨酯增稠流平剂；

(9)所述去离子水的电导率不大于50μs/cm，硬度不大于20mmoL/L。

6.一种权利要求1-5任意一项所述的基础漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将去离子水加入分散机中，在400-700r/min转速条件下搅拌，按照重量份数依次加入羟乙基纤维素水溶液、分散剂、部分的消泡剂、成膜助剂、防冻剂、防腐剂、pH调节剂，搅拌5-15min，再依次加入钛白粉、高岭土，将转速提高至1600-2000r/min，高速分散20-40min，将转速降至400-700r/min，缓慢加入无机树脂，搅拌均匀后，依次加入剩余的消泡剂、杀菌剂，增稠剂，流平剂，雪花白，及防腐剂搅拌5-15min，缓慢加入增稠剂，搅拌5-15min，制备得到基础漆。

7.一种由权利要求1-5任意一项所述基础漆制备的水性无机外墙含砂岩彩漆，其特征在于，其粘度为70-80KU，由基础漆:保护胶溶液:连续相乳液按照(45-55):(25-30):(25-30)的重量比组成；

所述连续相乳液包括以下重量份的组分：200-230份去离子水、2-3份膨润土、400-500份无机树脂、15-20份防冻剂、20-25份成膜助剂、1-2份消泡剂、1-3份PH调节剂、4-6份增稠剂、1-3份杀菌剂。

8.根据权利要求7所述的水性无机外墙含砂岩彩漆，其特征在于，该水性无机外墙含砂岩彩漆的制备方法包括如下步骤：称量重量比为(900-940):(60-100)的去离子水和保护胶粉，将去离子水加入至分散机中，在400-700r/min转速条件下搅拌，多次缓慢加入保护胶粉，提高转速至1400-1700r/min，高速分散40-80min，放置即得。

9.根据权利要求8所述的水性无机外墙含砂岩彩漆，其特征在于，所述保护胶粉的主要成分为硅酸镁锂，型号为BC908。