CN114989679A - 外墙多彩仿石涂料的制备方法 - Google Patents

外墙多彩仿石涂料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了外墙多彩仿石涂料的制备方法，包括粉煤灰改性、仿石组分制备、仿石涂料制备，采用以粉煤灰为母核的改色性仿石组分与涂料基质复配，喷涂上墙后观感、质感都可以达到近乎石材的效果；同时涂料的仿石材效果是基于以粉煤灰为母核的改色性仿石组分实现，可以很大程度上避免采用添加石英砂和彩砂微粒与涂料基质混合存在的不耐储存、稳定性差的问题，具有更好的储存稳定性。

Description

外墙多彩仿石涂料的制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，特别涉及外墙多彩仿石涂料的制备方法。
背景技术
外墙涂料是用于涂刷建筑外立墙面的，仿石涂料应用于仿造外墙石材效果，所以又称液态石。是由两种或两种以上的水性色粒子悬浮在水性介层中，通过一次喷涂产生多种色彩的用于建筑物外墙的单组份涂料，它是以丙烯酸树脂乳液和弹性树脂溶液为基料，通过白色石英砂和人工煅烧彩砂的合理配比及色彩搭配，采用高压喷枪喷涂，呈现出丰富的仿石涂层。
通常仿石涂料的需要在带搅拌器的容器中，加入水及可溶性聚氨酯，不断搅拌下慢慢加入防沉剂充分搅拌30～50分钟，然后加入丙烯酸酯乳液、乙二醇一丁醚及氨水，充分搅匀，最后将所得液体加入砂浆搅拌机中，开动搅拌器，加入石英砂和彩砂，充分搅匀后即可用密封塑料桶包装为成品。
现有技术中，申请号为201310455697.7，专利名称为水性仿石涂料、涂层及制品中公开，在仿石涂料中包含彩色真石漆颗粒，所述彩色真石漆颗粒由彩色真石漆在切点液体中搅拌、切碎成颗粒、过滤除去切点液体后制成，其中所述彩色真石漆包含真石漆基料和彩色砂子，通常彩色真石漆颗粒的粒径为0.5-8mm。
现有技术这种制备外墙仿石涂料的手段都是通过在涂料基质中添加一定量的石英砂和彩砂微粒后形成，由于彩色砂子的在基质中悬浮性较差，很容易沉积，导致外墙仿石涂料不耐储存，甚至需要现场配置。
发明内容
本发明针对现有技术中制备外墙仿石涂料采用添加石英砂和彩砂微粒与涂料基质混合存在的不耐储存、稳定性差的问题，提供一种外墙多彩仿石涂料的制备方法，具体技术方案如下：
本发明的外墙多彩仿石涂料通过采用以改性粉煤灰为母核的改色性仿石组分替代现有的直接添加石英砂和彩砂微粒，制备出外墙多彩仿石涂料。
本发明的外墙多彩仿石涂料包括涂料基质和改色性仿石组分，其中涂料基质可以直接采用现有技术中较为成熟稳定的涂料基质，例如：
涂料基质包括按重量计数的如下组分：丙烯酸乳液4-10重量份、pH调节剂0.1-0.2重量份、成膜助剂0.1-0.2重量份、增稠剂0.1-0.2重量份、助溶剂0.2-0.4重量份、消泡剂0.2-0.4重量份、水5-15重量份。
上述技术方案中，所述pH调节剂为有机胺类pH调节剂，例如可以是乙二胺；所述成膜助剂为十二脂醇；所述增稠剂为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素等；所述助溶剂为丙二醇、乙二醇、乙二醇二醚、200#溶剂油或其混合物；所述消泡剂为矿物油型消泡剂、有机硅消泡剂或其混合物。
作为上述技术方案的更优选，涂料基质中还包括防腐防霉剂0.1-0.2重量份，所述防腐防霉剂可以为异噻唑啉酮衍生物防腐剂、苯并咪唑酯类防腐剂或其混合物。
改色性仿石组分为改性粉煤灰为母核吸附彩色颗粒的团性复合颗粒。
彩色颗粒为带有颜色各异色彩的微粒，该种彩色颗粒可以是现有的单质、金属氧化物、金属盐的单组分或多组分物质，可以是人工合成的，也可以是自然获取的，例如炭黑粉末、青金石粉末、氧化亚铁粉末、氧化铁粉末、金黄色重晶石粉末、硅酸盐类锆石等。
作为本发明的外墙多彩仿石涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)获取粉煤灰，将获取的粉煤灰先进行干燥，脱去其含有水分，然后进行初步研磨后过30目筛，收集过筛后的粉煤灰备用；
(2)对过筛后的粉煤灰进行改性，该改性旨在于进一步加强粉煤灰的多孔结构，本发明的改性采用酸洗、碱洗、盐洗或其联合改性，以酸洗为例，将粉煤灰用1～2mol/L的H2SO4溶液处理24h，同时伴与水浴40～60℃加热，处理后的粉煤灰用去离子水多次洗涤后过滤，后于100℃以上真空干燥即可；
(3)将彩色颗粒分别进行研磨、过筛，以研磨后粉末能过300目筛为要求，并分别收集不同彩色颗粒的粉末；
(4)将制得的彩色颗粉末加入水制成悬浮液，通常可以在1L水中加入100～200g彩色颗粉末，搅拌形成悬浮液后，倒入改性粉煤灰，持续搅拌30min以上，在300目筛网上冲洗多次后，于100℃以上真空干燥；
(5)将制得的改色性仿石组分与涂料基质按质量比(3～5)：5进行混合复配即可得外墙多彩仿石涂料。
本发明的有益效果为：本发明的外墙多彩仿石涂料采用以粉煤灰为母核的改色性仿石组分与涂料基质复配，喷涂上墙后观感、质感都可以达到近乎石材的效果；同时涂料的仿石材效果是基于以粉煤灰为母核的改色性仿石组分实现，可以很大程度上避免采用添加石英砂和彩砂微粒与涂料基质混合存在的不耐储存、稳定性差的问题，具有更好的储存稳定性。
说明书附图
图1为实施例22制得的涂层外观面效果。
具体实施方式
发明人在研究外墙涂料时，发现作为填充料加入外墙涂料中后，有一定的石材质感和视觉效果，进而在此基础上进一步完成本发明。
本发明中的外墙涂料基于涂料基质和改色性仿石组分形成。
涂料基质，本发明的涂料基质包括：丙烯酸乳液4-10重量份、pH调节剂0.1-0.2重量份、成膜助剂0.1-0.2重量份、增稠剂0.1-0.2重量份、助溶剂0.2-0.4重量份、消泡剂0.2-0.4重量份、防腐防霉剂0.1-0.2重量份、水5-15重量份。
所述pH调节剂为有机胺类pH调节剂，例如可以是乙二胺；所述成膜助剂为十二脂醇；所述增稠剂为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素等；所述助溶剂为丙二醇、乙二醇、乙二醇二醚、200#溶剂油或其混合物；所述消泡剂为矿物油型消泡剂、有机硅消泡剂或其混合物；涂料基质中还包括防腐防霉剂0.1-0.2重量份，所述防腐防霉剂可以为异噻唑啉酮衍生物防腐剂、苯并咪唑酯类防腐剂或其混合物。
改色性仿石组分，改色性仿石组分由改性粉煤灰作为母核吸附彩色颗粒形成，通过粉煤灰吸附后的团性复合颗粒的颜色掺杂效果来改变或替换粉煤灰母核的固有色，从而在涂布与墙体表面上后形成多色掺杂的多彩仿石材效果。
在多个实施例中，粉煤灰选用不同的形态，包括玻璃微珠、海绵状玻璃体、炭粒。
在更优选的实施例中，选用海绵状玻璃体为主的粉煤灰，例如电厂排放出来的粉煤灰中玻璃微珠含量就很低，主要为海绵状玻璃体，经过研磨处理，破坏原有粉煤灰的形貌结构，可以得到质感更加的仿石材外墙涂料。
本发明的彩色颗粒为带有颜色各异色彩的微粒，该种彩色颗粒可以是单质、金属氧化物、金属盐的单组分或多组分物质，可以是人工合成的，也可以是自然获取的，例如炭黑粉末、青金石粉末、氧化亚铁粉末、氧化铁粉末、金黄色重晶石粉末、硅酸盐类锆石等。
本发明以改性粉煤灰作为母核吸附彩色颗粒的方法为：将制得的彩色颗粉末加入水制成悬浮液，通常可以在1L水中加入100～200g彩色颗粉末，搅拌形成悬浮液后，倒入改性粉煤灰，持续搅拌30min以上，在300目筛网上冲洗多次后，于100℃以上真空干燥，改性粉煤灰与彩色颗粉末的质量比根据具体情况进行调整。
在一些实施例中，彩色颗粉末为炭黑100g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(28)G(28)B(28)；
彩色颗粉末为炭黑20g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(54)G(54)B(54)；
彩色颗粉末为青金石粉末20g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(74)G(112)B(139)；
彩色颗粉末为青金石粉末50g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(108)G(166)B(205)；
彩色颗粉末为青金石粉末100g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(24)G(166)B(205)；
彩色颗粉末为青金石粉末200g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(0)G(0)B(139)；
彩色颗粉末为氧化铁粉末20g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(54)G(54)B(54)；
彩色颗粉末为氧化铁粉末120g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(139)G(58)B(58)；
彩色颗粉末为金黄色重晶石粉末20g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(139)G(115)B(85)；
彩色颗粉末为金黄色重晶石粉末80g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(205)G(133)B(63)；
彩色颗粉末为金黄色重晶石粉末150g，改性粉煤灰100g，改色性仿石组分对应于RGB颜色体系中的R(218)G(165)B(32)。
上述实施例进是改色性仿石组分的实施例中的一部分，并不表示只有上述的组合配比方式，仅是因为无法穷举而选取部分实施例进行说明，且彩色颗粉末优选为水难溶性物质，通过选取不同的彩色颗粉末以及设置彩色颗粉末与改性粉煤灰的用量比可以得到不同色彩表现的改色性仿石组分。
外墙多彩仿石涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)获取粉煤灰，将获取的粉煤灰先进行干燥，脱去其含有水分，然后进行初步研磨后过30目筛，收集过筛后的粉煤灰备用；
(2)对过筛后的粉煤灰进行改性，该改性旨在于进一步加强粉煤灰的多孔结构，本发明的改性采用酸洗、碱洗、盐洗或其联合改性，以酸洗为例，将粉煤灰用1～2mol/L的H2SO4溶液处理24h，同时伴与水浴40～60℃加热，处理后的粉煤灰用去离子水多次洗涤后过滤，后于100℃以上真空干燥即可；
(3)将彩色颗粒分别进行研磨、过筛，以研磨后粉末能过300目筛为要求，并分别收集不同彩色颗粒的粉末；
(4)将制得的彩色颗粉末加入水制成悬浮液，通常可以在1L水中加入100～200g彩色颗粉末，搅拌形成悬浮液后，倒入改性粉煤灰，持续搅拌30min以上，在300目筛网上冲洗多次后，于100℃以上真空干燥；
(5)将制得的改色性仿石组分与涂料基质按质量比(3～5)：5进行混合复配即可得外墙多彩仿石涂料。
多彩仿石涂料的涂层形成方法，将外墙多彩仿石涂料进行一定搅拌，主要是提高涂料的均匀性，然后采用高压喷枪将涂料喷涂至墙面上，干透再喷涂第二遍，根据所需要的厚度重复上述操作即可。
在另一实例中，喷涂完成后，使用打磨设备对墙面进行一定程度的打磨，可以增加其光泽度，提高外墙的石面效果，尤其接近花岗石的效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
以下实施例中所涉及的原料包括：
pH调节剂：乙二胺；
成膜助剂：十二脂醇；
增稠剂：羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维；
助溶剂：丙二醇、乙二醇、乙二醇二醚、200#溶剂油或其混合物；
消泡剂：矿物油型消泡剂、有机硅消泡剂或其混合物。
实施例1
在300r/min的速度搅拌下加入丙烯酸乳液40g、水50g、增稠剂1.5g；提速到800r/min搅拌5分钟，加入pH调节剂1.2g，成膜助剂1g，助溶剂2.5g，消泡剂2.5g，搅拌2min；降低速度300r/min，加水30g，搅拌约10min，均匀即可，获得涂料基质。
实施例2
将100g干燥的粉煤灰初步研磨后过30目筛，收集过筛后的粉煤灰用1mol/L的H2SO4溶液处理24h，伴以50℃水浴加热，处理后的粉煤灰用去离子水洗涤3～5次后过滤，后于100℃以上真空干燥，获得改性粉煤灰。
实施例3～20
将不同的彩色颗粒定量分别进行研磨、过300目筛后加入1L水制成悬浮液，倒入100g改性粉煤灰，持续搅拌30min以上，在300目筛网上冲洗多次后，于100℃以上真空干燥；
表1为实施例3～20中彩色颗粒种类及用量
Figure BDA0003627745850000081
Figure BDA0003627745850000091
实施例21～25
将改色性仿石组分与50g涂料基质混合复配，调转速到300r/min，加入涂料基质和改色性仿石组分，搅拌5min，获得多彩仿石涂料，其中改色性仿石组分的用量为实施例3～20中不同组合。
表2为实施例21～25中改色性仿石组分的配比及用量
Figure BDA0003627745850000092
Figure BDA0003627745850000101
实施例26
在边长1m的水泥板上刷透明封闭底漆，干燥后，采用实施例22的多彩仿石涂料喷涂形成涂层，喷涂采用普通喷枪，喷嘴直径10mm，上漆量为3～4kg/m2左右，喷涂气压为3～4kg/cm2。喷涂完后用光面滚筒醺湿200#溶剂油后辊压涂料表面，干燥4-6小时。
涂层外观面如图1所示，具有与石材极其相似的外观和纹理，仿石材效果很高。
实施例27～31
根据国标GB/T 9266-2009对实施例21～25的涂料形成的涂层进行耐洗刷性试验，涂层均依照实施例26的方法制得。
表3为实施例27～31的试验结果。
洗刷至脱落次数
实施例27 1420
实施例28 1570
实施例29 1330
实施例30 1390
实施例31 1240
实施例32～36
根据国标GB/T 9755-2014对实施例32～36的涂料进行稳定性测试。测试结果均显示涂料密封盛装于容器中8个月后打开，容器中无硬块，搅拌后呈均匀状态，效果更好地可以达到18个月。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (6)

1.外墙多彩仿石涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100粉煤灰改性、将粉煤灰经化学改性后提高比表面积；
S200仿石组分制备、将改性后的粉煤灰加入处理液中形成改色性仿石组分，所述处理液为彩色颗粒悬浮液；
S300仿石涂料制备、将制得的改色性仿石组分按色度要求与外墙涂料基质混合搅拌，即得仿石涂料。
2.根据权利要求1所述的外墙多彩仿石涂料的制备方法，其特征在于，S100粉煤灰改性步骤前，对粉煤灰进行烘干、研磨，使粉煤灰过30目筛，取过筛后的粉煤灰备用。
3.根据权利要求1所述的外墙多彩仿石涂料的制备方法，其特征在于，S100粉煤灰改性步骤中，所述化学改性包括酸洗、碱洗、盐洗中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的外墙多彩仿石涂料的制备方法，其特征在于，所述改色性仿石组分为以改性后的粉煤灰为母核吸附所述彩色颗粒的团性复合颗粒。
5.根据权利要求1所述的外墙多彩仿石涂料的制备方法，其特征在于，所述彩色颗粒包括单质、金属氧化物、金属盐中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的外墙多彩仿石涂料的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰的粒径至少为彩色颗粒的十倍。
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