CN115521680B - 一种抗划伤耐污肌理漆及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涂料技术领域，特别涉及一种抗划伤耐污肌理漆及其制备方法和应用。所述肌理漆包括如下质量百分比的组分：具有软核硬壳结构的弹性乳液20‑40％，抗划伤蜡8‑25％，遮盖聚合物1‑10％，颜填料，助剂。本发明的肌理漆能够在保持肌理漆涂膜柔韧性的基础上，提高涂膜的抗划伤性及耐沾污性；同时具有容易施工，容易拉出各种纹理，可减少施工工序，提高施工效率，以及存储稳定性好，不易开裂等特点。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，特别涉及一种抗划伤耐污肌理漆及其制备方法和应用。
背景技术
随着时代的发展，生活水平的提高，人们对室内装修的要求也越来越高。艺术涂料起源于欧洲，先进的工艺也由欧洲蔓延开来，进入国内市场以后，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。艺术肌理漆系列具有一定的肌理性，花型自然、随意，适合不同场合的要求，满足大家追求个性化的装修效果，异形施工更具优势，可配合设计做出特殊造型与花纹、花色。艺术肌理漆适合应用于形象墙、背景墙、廊柱、立柱、吧台、吊顶、穹顶、石膏艺术造型等的内墙装饰。
目前，市面上的肌理漆以弹性乳液为主要成膜物质，搭配普通颜填料及助剂，能赋予漆膜极好的致密和柔性好，但漆膜极其容易被尖锐的物体划伤，造成漆膜外观破损；成膜物的柔性加上涂膜造型花纹凹凸效果，使得其耐沾污性能也不佳，需要搭配耐沾污优异的罩面方可达到高耐污效果，工序繁琐，成本高；另外，现有肌理漆一般采用水性色浆调色，光泽展现为哑光，效果比较单一平淡，不能满足人们对装饰越来越高的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一方面是提出一种肌理漆，在保持肌理漆涂膜柔韧性的基础上，提高涂膜的抗划伤性及耐沾污性。
本发明的第二方面是提供所述肌理漆的制备方法。
本发明的第三方面是提供所述肌理漆的应用。
具体地，本发明采取如下的技术方案：
本发明的第一方面是提供一种肌理漆，所述肌理漆包括如下质量百分比的组分：具有软核硬壳结构的弹性乳液20-40％，抗划伤蜡8-25％，遮盖聚合物1-10％，颜填料，助剂。
相对于现有技术，本发明在肌理漆中采用具有软核硬壳结构的弹性乳液作为肌理漆的主要成膜物质，同时复配抗划伤蜡、遮盖聚合物，弹性乳液中的软核可以为乳液提供较好的成膜性和柔韧性，硬壳可以为乳液提供强度和耐沾污性；而抗划伤蜡能提高涂膜表面弹性，不易留下划伤印记；遮盖聚合物可使得漆膜疏水而不易沾染污渍，同时有利于提高漆膜的硬度，从而改善漆膜的抗划伤性。因此，通过特殊原料的复配，使制备的涂料同时具备柔韧性、耐沾污性及抗划伤性。
在本发明的一些实例中，所述具有软核硬壳结构的弹性乳液包括具有软核硬壳结构的水性聚氨酯乳液、聚丙烯酸乳液中的任意一种或多种。具有软核硬壳结构的弹性乳液可采用核壳聚合技术合成。优选地，所述具有软核硬壳结构的弹性乳液包括(巴德富弹性乳液)RS-9900A、RS-9910中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述具有软核硬壳结构的弹性乳液在肌理漆中的质量百分比为20-35％，优选25-35％。
在本发明的一些实例中，所述抗划伤蜡包括(来斯涂塑新材料的)抗划伤蜡759、抗划伤蜡758、路博润1778抗划伤增硬蜡粉中的任意一种或多种。抗划伤蜡为一种近透明的弹性颗粒，它的主要成分是热塑性树脂，韧性好，通过将其添加进入肌理漆中，能提高涂膜表面弹性，不易留下划伤印记。
在本发明的一些实例中，所述抗划伤蜡在肌理漆中的质量百分比为10-25％，优选10-20％。
在本发明的一些实例中，所述遮盖聚合物包括中空聚合物微球，一方面，它可使得漆膜疏水而不易沾染污渍，同时可替代部分乳液而减少乳液的用量，有利于提高漆膜的硬度，从而改善漆膜的抗划伤性。在此基础上，通过复配上述具有软核硬壳结构的弹性乳液能明显提高漆膜的耐污性。优选地，所述遮盖聚合物包括乐派酷TM优创E、SAMASO UD8280、阿科玛CELOCOR不透明聚合物中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述遮盖聚合物在肌理漆中的质量百分比为3-10％，优选3-6％。
在本发明的一些实例中，所述助剂包括触变剂，所述触变剂包括硅酸铝镁结晶水合物(即硅酸镁铝无机增稠剂)。所述硅酸铝镁结晶水合物能为肌理漆提供触变性并能调节肌理漆的流动性，防止漆膜流挂、飞溅等现象，可为肌理漆提供极佳的纹理效果，提升施工性。优选地，所述硅酸铝镁结晶水合物包括巴斯夫40、Attagel50、海明斯德谦BENAQUA 4000中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述硅酸铝镁结晶水合物在肌理漆中的质量百分比为0.1-1％，优选0.2-0.6％。
在本发明的一些实例中，所述触变剂还包括纤维素，优选分子量约为3万-5万的低分子量羟乙基纤维素。优选地，所述纤维素包括亚跨龙250HBR、科莱恩HS30000YP2、阿克苏诺贝尔Bermocoll Prime2500中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述纤维素在肌理漆中的质量百分比为0.05-0.5％，优选0.1-0.3％。
在本发明的一些实例中，所述助剂还包括润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、抗流变蜡助剂、增稠剂、冻融稳定剂、防霉剂、防腐剂中的至少一种，优选包括润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、流变蜡助剂、增稠剂的组合。
在本发明的一些实例中，所述助剂在肌理漆中的质量百分比为0.1-20％，优选0.1-15％，更优选5-15％。
在本发明的一些实例中，所述润湿剂包括醇类表面活性剂，优选包括陶氏ECOSURFBD-109、陶氏EF-106中的任意一种或多种。此类润湿剂不含烷基酚聚氧乙烯醚(又称为APEO)且易生物降解，其具有优异的润湿性能，其性能与烷基酚-型聚氧乙烯醚类(APE)表面活性剂相当，比伯醇型聚氧乙烯醚类表面活性剂(PAE)的性能要好。
在本发明的一些实例中，所述润湿剂在肌理漆中的质量百分比为0-1％，优选0.1-1％，更优选0.2-0.6％。
在本发明的一些实例中，所述分散剂包括改性共聚羧酸盐分散剂、铵盐分散剂、钠盐分散剂中的任意一种或多种，优选包括特好散731A、诺普科SN-5027、BASF DISPEX G40中的任意一种或多种。此类分散剂具有分散性好，气味低的优点。
在本发明的一些实例中，所述分散剂在肌理漆中的质量百分比为0-1％，优选0.2-1％，更优选0.6-1％。
在本发明的一些实例中，所述消泡剂包括厚浆型消泡剂。此类消泡剂适用于高粘度弹性涂料且对光泽影响小，适合于一次性涂布的涂料，对微泡的消除效果更杰出。优选地，所述消泡剂包括上海固本 Defoamer B-355、诺普科SN-345、晗泰HT-608中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述消泡剂在肌理漆中的质量百分比为0-1％，优选0.1-1％，更优选0.3-0.6％。
在本发明的一些实例中，所述pH调节剂包括瓦克BS168、陶氏AMP-95、瓦克BS198中的任意一种或多种。此类均为水性、无色、无气味、具有协同分散性的多功能pH调节剂。
在本发明的一些实例中，所述pH调节剂在肌理漆中的质量百分比为0-0.5％，优选0.1-0.5％，更优选为0.1-0.3％。
在本发明的一些实例中，所述流变蜡助剂包括非离子的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液(又称为EVA乳液)，该流变助剂能改善颜填料的定向排列，减少云块状色斑/花斑，通过与上述纤维素和触变剂协同作用，明显改善漆样的施工性。所述流变蜡助剂优选包括BYKAQUATIX 8421、龙海化工227B、迪克9421中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述流变蜡助剂在肌理漆中的质量百分比为0-10％，优选1-10％，更优选3-6％。
在本发明的一些实例中，所述增稠剂包括碱溶涨增稠剂、聚氨酯增稠剂中的至少一种，优选包括碱溶涨增稠剂和聚氨酯增稠剂的组合。其中，所述碱溶涨增稠剂优选为能提供高触变性流变性能，且能提高涂料储存稳定性、抗流挂性以及抗滚涂飞溅性的疏水改性碱溶胀型增稠剂，优选包括亚乐顺DR-50、陶氏ASE-60、高泰VISCOATEX 46中的任意一种或多种。所述聚氨酯增稠剂优选为一种用于合成树脂乳液中具有独特性能的非离子聚氨酯类增稠流平剂，它能提供杰出的近似牛顿流体的流平性能和较好的粘度特性，赋予涂料优异的流平性和良好的抗飞溅性，优选包括艾迪科UH-420、艾迪科UH-752中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述增稠剂在肌理漆中的质量百分比为0-5％，优选1-5％，更优选1-2％。优选地，所述碱溶涨增稠剂、聚氨酯增稠剂在肌理漆中的质量百分比分别独立为0-2％，优选0.1-1％，更优选0.5-1％。
根据需要，所述肌理漆的组分中可添加冻融稳定剂(即防冻剂)、防霉剂、防腐剂等助剂，其种类和用量可视实际需要灵活调整。
作为示例，所述防冻剂选为可提高以低Tg乳液冻融稳定性的冻融稳定剂，该助剂还可以提高光泽度、颜料分散性以及耐沾污性，是一种零VOC的助剂，例如罗地亚FT-100。
所述防腐剂选为可同时抑制细菌(包括格兰氏阴性、阳性细菌)和真菌(酵母菌、霉菌等)，高效、低毒、广谱杀菌的卡松类防腐剂，例如罗门哈斯LXE。
所述防霉剂选为能与易受微生物污染的大多数原材料都具有良好的相容性，防止真菌在潮湿表面及产品中生长，防霉效果优异的抗真菌生长剂，例如索尔ACTICIDE OTW。
在本发明的一些实例中，所述颜填料包括高岭土、钛白粉、方解石粉、珠光粉中的任意一种或多种。其中，所述高岭土优选为煅烧高岭土，例如DB-80。所述钛白粉优选金红石钛白，例如龙蟒R-996。所述方解石粉优选为500-1500目的超细方解石粉，例如广福建材的1000目超细方解石粉。所述珠光粉的粒径可根据实际需要进行选择，珠光粉粒径的大小会影响涂膜珠光金属质感效果的展现，粒径大在光照下颗粒闪烁比较明显则质感比较强烈，粒径小则质感不那么明显，可根据实际产品需求灵活选择，例如可选择粒径为10-60μm的珠光粉。
在本发明的一些实例中，所述颜填料在肌理漆中的质量百分比为2-50％，优选20-45％。
在本发明的一些实例中，所述颜填料包括高岭土、钛白粉、方解石粉、珠光粉的组合，各颜填料在肌理漆中的质量百分比分别为：
高岭土 2-5％，
钛白粉 5-10％，
方解石粉 8-12％，
珠光粉 8-15％。
在本发明的一些实例中，所述肌理漆包括如下质量百分比的组分：
具有软核硬壳结构的弹性乳液 20-40％，
抗划伤蜡 10-20％，
遮盖聚合物 3-6％，
颜填料 2-50％，
助剂 0.1-20％，
余量为溶剂。
在本发明的一些实例中，所述溶剂包括去离子水、乙醇、甲醇、苯丁醇、乙酸乙酯中的任意一种或多种，优选去离子水。
在本发明的一些实例中，所述肌理漆包括如下质量百分比的组分：
具有软核硬壳结构的弹性乳液25-35％，
在本发明的一些实例中，所述肌理漆包括如下质量百分比的组分：
具有软核硬壳结构的弹性乳液25-35％，
或者，按质量份计，所述肌理漆包括如下的组分：
具有软核硬壳结构的弹性乳液25-35份，
本发明的第二方面是提供所述肌理漆的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，得到所述肌理漆。
更具体地，所述肌理漆的制备方法包括如下步骤：
将溶剂、纤维素、硅酸铝镁结晶水合物混合，得到第一混料；
将润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、颜填料与所述第一混料混合，得到第二混料；
将所述具有软核硬壳结构的弹性乳液、抗划伤蜡、流变蜡助剂、遮盖聚合物、增稠剂与所述第二混料混合，得到所述肌理漆。
其中，润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、流变蜡助剂可按照实际情况确定是否加入。即，如果肌理漆配方中不含润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、流变蜡助剂中的某一组分，则在上述步骤中可相应地减少该组分的加入。同时，如果肌理漆配方中还含有珠光粉、防霉剂、防腐剂、冻融稳定剂等，则可以在具有软核硬壳结构的弹性乳液、抗划伤蜡、流变蜡助剂、遮盖聚合物、增稠剂与所述第二混料混合的步骤中，根据实际情况加入相应的组分。
上述各混合步骤均在搅拌中进行，每个混合步骤的搅拌速度分别独立为400-2000rpm。优选地，制备第二混料中的搅拌速度较其他混合步骤中的搅拌速度更高。例如，制备第一混料中的搅拌转速可设置为400-600rpm，制备第二混料的搅拌转速可设置为800-1500rpm，最后将所述第二混料与剩余组分混合时的转速可设置为400-900rpm。
同时，各步骤的混合时间可根据实际情况进行灵活调整，只要使各组分混合均匀即可。例如，制备第一混料中的混合时间可设置为3-10min，制备第二混料的混合时间可设置为20-30min，最后将所述第二混料与剩余组分混合时间可设置为10-15min。
在本发明的一些实例中，所述肌理漆的制备方法在0-50℃下进行，优选10-30℃，更优选20-30℃。在实际生产中，可直接在环境温度下进行。
本发明的第三方面是提供所述肌理漆在墙面装饰中的应用。例如应用于形象墙、背景墙、廊柱、立柱、吧台、吊顶、穹顶、石膏艺术造型等的内墙装饰。
相对于现有技术，本发明具有如下优异效果：
本发明在肌理漆中采用具有软核硬壳结构的弹性乳液作为肌理漆的主要成膜物质，同时复配抗划伤蜡、遮盖聚合物，弹性乳液中的软核可以为乳液提供较好的成膜性和柔韧性，硬壳可以为乳液提供强度和耐沾污性；而抗划伤蜡能提高涂膜表面弹性，不易留下划伤印记；遮盖聚合物可使得漆膜疏水而不易沾染污渍，同时有利于提高漆膜的硬度，从而改善漆膜的抗划伤性。因此，通过特殊原料的复配，使制备的涂料同时具备柔韧性、耐沾污性及抗划伤性。
同时，通过复配纤维素、硅酸铝镁结晶水合物触变剂、流变蜡助剂、碱溶涨增稠剂及聚氨酯增稠剂等组分，可使肌理漆具有容易施工，容易拉出各种纹理，可减少施工工序，提高施工效率，以及存储稳定性好、不易开裂等特点。
具体实施方式
以下结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。以下实施例中所用的原料，如无特殊说明，均可从常规商业途径得到；所采用的工艺，如无特殊说明，均采用本领域的常规工艺。
实施例1-3
实施例1-3分别提供一种抗划伤耐污肌理漆，其原料组成如表1所示：
表1
实施例1-3的肌理漆的制备方法包括如下步骤：
实施例1
(1)将去离子水加入到反应容器，在400rpm的转速下，依次投入纤维素和硅酸铝镁结晶水合物触变剂，分散5min；
(2)把转速调到900rpm，依次投入润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、高岭土、钛白粉及超细方解石粉，随着粘度的增加提高转速，分散20min；
(3)在700rpm的转速下，依次加入冻融稳定剂、防腐剂、防霉剂、软核硬壳结构的弹性乳液、抗划伤蜡、流变蜡助剂、珠光粉、遮盖聚合物、碱溶涨增稠剂和聚氨酯增稠剂，根据搅拌状态调整转速，搅拌10min，搅拌均匀后包装。
实施例2
(1)将去离子加入到反应容器，在600rpm的转速下，依次投入纤维素和硅酸铝镁结晶水合物触变剂，分散5min；
(2)把转速调到1000rpm，依次投入润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、高岭土、钛白粉及超细方解石粉，随着粘度的增加提高转速，分散20min；
(3)在800rpm的转速下，依次加入冻融稳定剂、防腐剂、防霉剂、软核硬壳结构的弹性乳液、抗划伤蜡、流变蜡助剂、珠光粉、遮盖聚合物、碱溶涨增稠剂和聚氨酯增稠剂，根据搅拌状态调整转速，搅拌10min，搅拌均匀后包装。
实施例3
(1)将去离子水加入到反应容器，在600rpm的转速下，依次投入纤维素和硅酸铝镁结晶水合物触变剂，分散5min；
(2)把转速调到1200rpm，依次投入润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、高岭土、钛白粉及超细方解石粉，随着粘度的增加提高转速，分散20min；
(3)在600rpm的转速下，依次加入冻融稳定剂、防腐剂、防霉剂、软核硬壳结构的弹性乳液、抗划伤蜡、流变蜡助剂、珠光粉、遮盖聚合物、碱溶涨增稠剂和聚氨酯增稠剂，根据搅拌状态调整转速，搅拌10min，搅拌均匀后包装。
对比例1
本对比例提供一种肌理漆，其与实施例1的主要区别在于：原料中不含硅酸铝镁结晶水合物触变剂巴斯夫40、聚氨酯增稠剂，同时为平衡原料总量，相应地对一些原料用量进行调整。具体组成见表1。
本对比例的肌理漆的制备方法参考实施例1。
对比例2
本对比例提供一种肌理漆，其与实施例1的区别在于：抗划伤蜡改为超细方解石粉。即，本对比例肌理漆的原料中不含抗划伤蜡，同时在实施例1的基础上将超细方解石粉的质量份增加12份(超细方解石粉总质量份为22份)。其他原料及肌理漆的制备方法与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供一种肌理漆，其与实施例1的区别在于：软核硬壳结构的弹性乳液替换为硬核软壳弹性乳液BATF RS-9699。其他原料及肌理漆的制备方法与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供一种肌理漆，其与实施例1的区别在于：软核硬壳结构的弹性乳液替换为软核硬壳的非弹性乳液BATF RS-8869。其他原料及肌理漆的制备方法与实施例1相同。
对比例5
本对比例提供一种肌理漆，其与实施例1的区别在于：遮盖聚合物乐派酷TM优创E换为R-996钛白粉。即本对比例肌理漆的原料中不含遮盖聚合物，同时为平衡原料总量，在实施例1的基础上将同样具有遮盖作用的R-996钛白粉的质量份增加5份(R-996钛白粉总质量份为13份)。其他原料及肌理漆的制备方法与实施例1相同。
对比例6
本对比例提供一种肌理漆，其与实施例1的区别在于：将硅酸铝镁结晶水合物触变剂巴斯夫40替换为纤维素250HBR。即本对比例肌理漆的原料中不含硅酸铝镁结晶水合物触变剂，同时为平衡原料总量，在实施例1的基础上将纤维素250HBR的质量份增加0.5份(纤维素250HBR总质量份为0.6份)。其他原料及肌理漆的制备方法与实施例1相同。
性能测试
取实施例1及对比例1-6的肌理漆作为测试样品，分别进行性能测试，测试结果分别如表2—表7所示。
表2
表3
表4
表5
表6
表7
其中，相对于对比例1，实施例1采用了纤维素、硅酸铝镁结晶水合物触变剂、流变蜡助剂、碱溶涨增稠剂及聚氨酯增稠剂的复配，使得肌理漆具有更优的施工性和储存稳定性；相对于对比例2，实施例1采用了抗划伤蜡作为肌理漆的部分填料，使其具有更加优异的初期干燥抗裂性及抗划伤性；相对于对比例3，实施例1使用软核硬壳的弹性乳液作为成膜物质，与使用硬核软壳弹性乳液相比，不仅使肌理漆具有良好柔韧性及耐沾污性，同时提高了其抗划伤性，而硬核软壳的弹性乳液只能提供柔韧性，其耐沾污差；相对于对比例4，实施例1使用软核硬壳的弹性乳液作为成膜物质，与使用软核硬壳的非弹性乳液相比，不仅使肌理漆具有良好柔韧性及耐沾污性，同时提高了其抗划伤性，而软核硬壳的非弹性乳液只能提供抗划伤性及耐沾污性，无法提供柔韧性及早期抗开裂性；相对于对比例5，实施例1使用乐派酷TM优创E作为提高遮盖的物质，与使用R-996钛白粉相比，不仅使肌理漆具有良好遮盖性，同时提高了其抗开裂性及耐沾污性；相对于对比例6，实施例1使用巴斯夫40作为增稠剂，与使用250HBR相比，使肌理漆具有更好的施工定型性及储存稳定性。
因此，通过特殊原料的复配，可使肌理漆同时具备柔韧性、耐沾污性及抗划伤性，且具有容易施工，容易拉出各种纹理，可减少施工工序，提高施工效率，以及存储稳定性好、不易开裂等特点。
另外，在相同的测试条件下，实施例2、3的肌理漆具有与实施例1几乎相同的测试结果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种肌理漆，其特征在于：所述肌理漆包括如下质量百分比的组分：具有软核硬壳结构的弹性乳液20-40%，抗划伤蜡8-25%，遮盖聚合物1-10%，颜填料，助剂；
所述助剂包括触变剂，所述触变剂包括硅酸铝镁结晶水合物和纤维素；
所述助剂还包括润湿剂、分散剂、消泡剂、pH调节剂、流变蜡助剂、增稠剂的组合；所述流变蜡助剂包括非离子的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液；所述增稠剂包括碱溶涨增稠剂和聚氨酯增稠剂的组合；
所述具有软核硬壳结构的弹性乳液为RS-9900A；
所述抗划伤蜡包括抗划伤蜡759、抗划伤蜡758、路博润1778抗划伤增硬蜡粉中的任意一种或多种；
所述硅酸铝镁结晶水合物在肌理漆中的质量百分比为0.1-1%；
所述纤维素在肌理漆中的质量百分比为0.05-0.5%。
2.权利要求1所述肌理漆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将各组分混合，得到所述肌理漆。
3.权利要求1所述肌理漆在墙面装饰中的应用。
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