CN114231099A - 一种高硬度抗划伤的艺术涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高硬度抗划伤的艺术涂料及其制备方法和应用，艺术涂料主要由以下重量份的原料制备而成，水15‑30份、纤维素0.1‑0.5份、分散剂0.1‑1.0份、润湿剂0.1‑1.0份、消泡剂0.2‑0.8份、成膜助剂2.0‑4.5份、防冻剂0.5‑1.0份、pH调节剂0.05‑0.2份；钛白粉15‑35份、硅灰石2‑5份、消光粉0.5‑5份、乳液25‑45份、高分子微球1‑5份、蜡乳液1‑5份、增稠剂0.5‑1.5份、流平剂0.1‑0.5份以及防腐剂0.1‑0.5份；绿色环保和低气味，并且成膜后漆膜硬度高、抗划伤、触感细腻、附着力好、表面光洁、感官饱满以及具有蛋壳光光泽的特点。

Description

一种高硬度抗划伤的艺术涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于涂料用技术领域，具体涉及一种高硬度抗划伤的艺术涂料及其制备方法和应用。

背景技术

艺术涂料最早起源于欧洲，先进的工艺也由欧洲蔓延开来，是一种新型的墙面装饰艺术漆，进入国内市场还不到20年，以其新颖的装饰风格，不同寻常的装饰效果，倍受人们的欢迎和推崇。艺术涂料可涂刷出各种不同的纹理，实现壁纸般的装饰效果，一些特殊的艺术涂料还可以涂刷出立体效果，艺术装饰的效果更加突出；同时艺术涂料打理方便，对空间的湿度和干燥度不敏感，不用担心发霉和脱落等问题，而其最大优势在于寿命更长，优质的产品寿命甚至可达10至20年。

艺术涂料除了有着良好的装饰性外，环保性也是它的一大卖点，以现代高科技的处理工艺，使产品无毒，环保，同时还具备防水，防尘，防火等功能。2015年市场上火爆的硅藻泥，正是艺术涂料干粉类的一种。这种水性干粉建筑涂料的高固含量、高性能、无污染的特性，顺应了涂料“三高一低”的发展方向。

优质艺术涂料可洗刷，耐擦洗，色彩历久常新。艺术涂料不仅克服了乳胶漆色彩单一，无层次感及墙纸易变色，翘边，起泡，有接缝，寿命短的缺点；而且又具有乳胶漆易施工，寿命长的优点和墙纸图案精美，装饰效果好的特征，是集乳胶漆与墙纸的优点于一身的高科技产品，顾客选择其独特的装饰效果和优异的理化性能是任何涂料和壁纸都不能达到的。

传统的墙面漆的硬度和耐划度一般不是很高，且功能往往与环保性成反比，同时硬度高的化学配方环保性比较差，所以大多数墙面漆很难做到硬度、环保和美观同时兼得。

发明内容

本发明针对现有大多数墙面漆很难做到硬度、环保和美观同时兼得的问题，提供一种高硬度抗划伤的艺术涂料，该高硬度抗划伤的艺术涂料绿色环保和低气味，并且成膜后漆膜硬度高、抗划伤、触感细腻、附着力好、表面光洁、感官饱满以及具有蛋壳光光泽的特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高硬度抗划伤的艺术涂料，主要由以下重量份的原料制备而成，

水15-30份、纤维素0.1-0.5份、分散剂0.1-1.0份、润湿剂0.1-1.0份、消泡剂0.2-0.8份、成膜助剂2.0-4.5份、防冻剂0.5-1.0份、pH调节剂0.05-0.2份；钛白粉15-35份、硅灰石2-5份、消光粉0.5-5份、乳液25-45份、高分子微球1-5份、蜡乳液1-5份、增稠剂0.5-1.5份、流平剂0.1-0.5份以及防腐剂0.1-0.5份。

作为优选地，高硬度抗划伤的艺术涂料主要由以下重量份的原料制备而成，

水22.5份、纤维素0.2份、分散剂0.5份、润湿剂0.7份、消泡剂0.5份、成膜助剂2.7份、防冻剂0.7份、pH调节剂0.1份；钛白粉25份、硅灰石3份、消光粉1份、乳液33份、高分子微球4份、蜡乳液3份、增稠剂1.0份、流平剂0.5份以及防腐剂0.3份。

本发明中，硅灰石具有一种良好的补强性，既可以提高涂料的韧性和耐用性，又可以保持涂料表面平整和良好的光泽度，而且提高了抗洗刷和抗风化性能，还可减少涂料的吸油量并保持碱性，具有抗腐蚀能力。可以得到高质量颜色明亮的涂料，并具有良好的均涂性和抗老化性能。使涂料可以得到更好的机械强度、增加耐久性、增强粘附力和抗腐蚀性能；还有良好的覆盖率、附着力。

本发明中，高分子微球有很强的遮盖效果，因此可用作水性涂料中遮盖聚合物，此外还能改善涂料的耐沾污性和耐擦洗性、提高涂料的户外保色性等。涂膜的成膜性能会更好，有利于提高涂膜的耐水性、耐洗刷性能等，所以添加高分子微球后可以使涂料具有丝绒状手感，提高抗划伤性能，给予涂层高度抗刮擦性、特好的柔韧性、弹性以及一定的消光效果。

本发明中，蜡乳液用于水性涂料则可以起到提高涂膜的抗划伤性能、表面疏水性能以及抗粘防污性能，使涂膜更加爽滑。

本发明中，净味的乳液和成膜助剂，首先从原料中根源上减少涂料的气味，其中粉料中更是加入可以吸附甲醛的材料，并且所制备的涂料VOC很低。

作为优选地，所述乳液包括改性丙烯酸共聚物，所述乳液的最低成膜温度为33℃，所述乳液的pH值为6-9，所述乳液的粘度为10-90cps，所述乳液的固含量为40-42％。

作为优选地，所述高分子微球为中空高分子微球，所述高分子微球粒径为5-100μm，所述高分子微球孔容为0.1-2cm³/g，所述高分子微球孔径为lnm-3μm。

作为优选地，所述蜡乳液的pH值为5-7，所述蜡乳液的熔点为100-110℃。

作为优选地，所述硅灰石为Y-1800和/或Y-2500。

作为优选地，所述成膜助剂为己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯和丁二酸二异丁酯的混合物中至少一种。

本发明还公开了一种高硬度抗划伤的艺术涂料的制备方法，包括以下步骤：

预先用水以3:1的质量比对增稠剂进行稀释后得到混合物A，并向11.5-23.5份水中依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂以及防冻剂，300-500rpm搅拌3-8min后依次加入纤维素和pH调节剂，600-800rpm搅拌5-8min得到混合物B；

向混合物B中依次加入钛白粉、硅灰石、消光粉以及加入剩余的水冲洗干净缸壁上的残余粉料，800-900rpm搅拌20-30min得到混合物C；

向混合物C中依次加入乳液和高分子微球，600-800rpm搅拌8-12min得到混合物D；

向混合物D中依次加入蜡乳液、消泡剂、流平剂以及防腐剂，600-800rpm搅拌8-12min后得到混合物E；

将混合物A加到混合物E中，600-800rpm搅拌10-15min后得到所述高硬度抗划伤的艺术涂料。

本发明的有益效果：

硅灰石作为补强剂同时具有良好的覆盖率和附着力；高分子微球有很强的遮盖效果同时还能改善涂料的耐沾污性和耐擦洗性、提高涂料的户外保色性等；蜡乳液用于水性涂料则可以起到提高涂膜的抗划伤性能、表面疏水性能以及抗粘防污性能，使涂膜更加爽滑；最终使得艺术涂料成膜后漆膜硬度高、抗划伤、触感细腻、附着力好、表面光洁、感官饱满以及具有蛋壳光光泽的特点，并且通过特定成膜助剂的使用，从根源上减少涂料的气味，因此既环保又能满足性能要求；在室内和/或室外装饰中具有良好的应用前景。

具体实施方式

以下各实施例和对比例中未特殊说明时，各原料选择如下：

水选择经过消毒的自来水，纤维素选择赫克力士北方天普WTM0008，分散剂选择EcodisP30，润湿剂选择科莱恩LCN407，消泡剂选择埃夫卡NXZ，成膜助剂选择Coasol290，防冻剂选择上海粤钦化工有限公司乙二醇，pH调节剂选择巴斯夫AMP-95，乳液选择巴德富RS-8630，蜡乳液选择毕克BYK8421，碱溶胀增稠剂选择是启华ASE-80，流平剂选择陶氏RM-8W，防霉剂选择北京兴美亚化工有限公司MBS5050。

表1中的数据是根据GB/T 9756-2018《合成树脂乳液内墙涂料》以及JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化功能》标准检测的结果。

表2中的数据是通过光泽仪、铅笔硬度计以及展色实验等方式所得，气味则是通过从300人中随机抽取10人进行嗅味评判所得以及根据GB/T18582-2020《建筑用墙面涂料中有害物质限》标准检测的结果。

实施例1

高硬度抗划伤的艺术涂料1，主要由以下重量份的原料制备而成：

水15份、纤维素0.1份、分散剂0.1份、润湿剂0.1份、消泡剂0.2份、成膜助剂2.0份、防冻剂0.5份、pH调节剂0.05份；钛白粉15份、硅灰石2份、消光粉0.5份、乳液25份、高分子微球1份、蜡乳液1份、碱溶胀增稠剂0.5份、流平剂0.1以及防腐剂0.1份。

制备高硬度抗划伤的艺术涂料1，包括以下步骤：

S1、预先用水以3:1的质量比对碱溶胀增稠剂进行稀释后得到混合物A1，并向11.5份水中依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂以及防冻剂，300rpm搅拌3min后依次加入纤维素和pH调节剂，600rpm搅拌5min得到混合物B1；

S2、向混合物B1中依次加入钛白粉、硅灰石、消光粉以及加入剩余的水冲洗干净缸壁上的残余粉料，800rpm搅拌20min得到混合物C1；

S3、向混合物C1中依次加入乳液和高分子微球，600rpm搅拌8min得到混合物D1；

S4、向混合物D1中依次加入蜡乳液、消泡剂、流平剂以及防腐剂，600rpm搅拌8min后得到混合物E1；

S5、将混合物A1加到混合物E1中，600rpm搅拌10min后得到所述高硬度抗划伤的艺术涂料1。

实施例2

高硬度抗划伤的艺术涂料2，主要由以下重量份的原料制备而成：

水22.5份、纤维素0.2份、分散剂0.5份、润湿剂0.7份、消泡剂0.5份、成膜助剂2.7份、防冻剂0.7份、pH调节剂0.1份；钛白粉25份、硅灰石3份、消光粉1份、乳液33份、高分子微球4份、蜡乳液3份、碱溶胀增稠剂1.0份、流平剂0.5份以及防腐剂0.3份。

制备高硬度抗划伤的艺术涂料2，包括以下步骤：

S1、预先用水以3:1的质量比对碱溶胀增稠剂进行稀释后得到混合物A2，并向17.5份水中依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂以及防冻剂，400rpm搅拌5min后依次加入纤维素和pH调节剂，700rpm搅拌8min得到混合物B2；

S2、向混合物B2中依次加入钛白粉、硅灰石、消光粉以及加入2份水冲洗干净缸壁上的残余粉料，850rpm搅拌25min得到混合物C2；

S3、向混合物C2中依次加入乳液和高分子微球，700rpm搅拌10min得到混合物D2；

S4、向混合物D2中依次加入蜡乳液、消泡剂、流平剂以及防腐剂，700rpm搅拌10min后得到混合物E2；

S5、将混合物A2加到混合物E2中，700rpm搅拌12min后得到所述高硬度抗划伤的艺术涂料2。

实施例3

高硬度抗划伤的艺术涂料3，主要由以下重量份的原料制备而成，

水30份、纤维素0.5份、分散剂1.0份、润湿剂1.0份、消泡剂0.8份、成膜助剂4.5份、防冻剂1.0份、pH调节剂0.2份；钛白粉35份、硅灰石5份、消光粉5份、乳液45份、高分子微球5份、蜡乳液5份、碱溶胀增稠剂1.5份、流平剂0.5份以及防腐剂0.5份。

制备高硬度抗划伤的艺术涂料3，包括以下步骤：

S1、预先用水以3:1的质量比对碱溶胀增稠剂进行稀释后得到混合物A3，并向23.5份水中依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂以及防冻剂，500rpm搅拌8min后依次加入纤维素和pH调节剂，800rpm搅拌8min得到混合物B3；

S2、向混合物B3中依次加入钛白粉、硅灰石、消光粉以及加入2份水冲洗干净缸壁上的残余粉料，900rpm搅拌30min得到混合物C3；

S3、向混合物C3中依次加入乳液和高分子微球，800rpm搅拌12min得到混合物D3；

S4、向混合物D3中依次加入蜡乳液、消泡剂、流平剂以及防腐剂，800rpm搅拌12min后得到混合物E3；

S5、将混合物A3加到混合物E3中，800rpm搅拌15min后得到所述高硬度抗划伤的艺术涂料3。

对比例1

对比例1是在实施例1的基础上不添加高分子微球；其余相同，得到涂料1。

对比例2

对比例2是在实施例1的基础上对消泡剂选择，采用有机硅消泡剂，添加有机硅消泡剂0.1份；其余相同，得到涂料2，涂料2会出现缩孔现象，严重影响施工效果。

对比例3

对比例3是在实施例1的基础上不添加硅灰石；其余相同，得到涂料3。

对比例4

对比例4是在实施例1的基础上不添加蜡乳液；其余相同，得到涂料4，涂料4涂刷后形成的漆膜耐污性能降低，严重影响使用效果。

对比例5

对比例5是在实施例1的基础上将乳液更换为乳液XK-540，其余相同，得到涂料5，涂料5涂刷后形成的漆膜硬度高和气味较重，严重影响使用效果。

对比例6

对比例6是在实施例1的基础上润湿剂添加量减少，润湿剂添加量改为0.1份，其余相同，得到涂料6；涂料6调色效果差，有明显浮色，严重影响使用效果。

表1实施例1-3获得的高硬度抗划伤艺术涂料的各项指标情况

对于在本发明中的实施例1-3制备的高硬度抗划伤艺术涂料以及对比例1-6的涂膜效果及其基础性能，具体见表2：

表2

从表1中，可以看出，实施例1-3，在容器中状态均是无硬块，搅拌后呈均匀状态，pH值的检测中偏酸性且经过50℃储存7天均没有出现分层。

从表2中，对比例1和对比例3中可以看出高分子微球以及对硅灰石对硬度都会产生影响，但是相对硅灰石对硬度的影响比较大，而根据对比例4可知蜡乳液会对涂料的耐污性能产生影响。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。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 (8)

1.一种高硬度抗划伤的艺术涂料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：

水15-30份、纤维素0.1-0.5份、分散剂0.1-1.0份、润湿剂0.1-1.0份、消泡剂0.2-0.8份、成膜助剂2.0-4.5份、防冻剂0.5-1.0份、pH调节剂0.05-0.2份；钛白粉15-35份、硅灰石2-5份、消光粉0.5-5份、乳液25-45份、高分子微球1-5份、蜡乳液1-5份、增稠剂0.5-1.5份、流平剂0.1-0.5份以及防腐剂0.1-0.5份。

2.根据权利要求1所述的高硬度抗划伤的艺术涂料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成，

水22.5份、纤维素0.2份、分散剂0.5份、润湿剂0.7份、消泡剂0.5份、成膜助剂2.7份、防冻剂0.7份、pH调节剂0.1份；钛白粉25份、硅灰石3份、消光粉1份、乳液33份、高分子微球4份、蜡乳液3份、增稠剂1.0份、流平剂0.5份以及防腐剂0.3份。

3.根据权利要求1或2所述的高硬度抗划伤的艺术涂料，其特征在于，所述乳液包括改性丙烯酸共聚物，优选地，所述乳液的成膜温度≥33℃，所述乳液的pH值为6-9、粘度为10-90cps、固含量为40-42％。

4.根据权利要求1或2所述的高硬度抗划伤的艺术涂料，其特征在于，所述高分子微球为中空高分子微球，所述高分子微球粒径为5-100μm，所述高分子微球孔容为0.1-2cm³/g，所述高分子微球孔径为lnm-3μm。

5.根据权利要求1或2所述的高硬度抗划伤的艺术涂料，其特征在于，所述蜡乳液的pH值为5-7，所述蜡乳液的熔点为100-110℃。

6.根据权利要求1或2所述的高硬度抗划伤的艺术涂料，其特征在于，所述成膜助剂包括己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯和丁二酸二异丁酯中的至少一种。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的高硬度抗划伤的艺术涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

预先用水以3:1的质量比对增稠剂进行稀释后得到混合物A，并向11.5-23.5份水中依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂以及防冻剂，搅拌后依次加入纤维素和pH调节剂，得到混合物B；

向混合物B中依次加入钛白粉、硅灰石、消光粉以及加入剩余的水-，搅拌得到混合物C；

向混合物C中依次加入乳液和高分子微球，搅拌得到混合物D；

向混合物D中依次加入蜡乳液、消泡剂、流平剂以及防腐剂，搅拌得到混合物E；

将混合物A，加到混合物E中，搅拌后得到所述高硬度抗划伤的艺术涂料。

8.一种如权利要求1-6任一项所述的高硬度抗划伤的艺术涂料在室内和/或室外装饰中的应用。