CN116285539A - 一种外墙无机高硬度质感涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种外墙无机高硬度质感涂料及其制备方法。涂料包括水130～150份、片状硅酸盐1～3份、羟乙基纤维素2～4份、多功能助剂0～1份、金红石型钛白粉10～30份、纯丙烯酸酯乳液90～110份、无机纳米硅70～90份、无机稳定剂3～5份、抗冻融稳定剂3～5份、成膜助剂3～5份、聚氨酯增稠剂1～3份和陶瓷砂/高温煅烧砂620～650份。将各组分混合制得涂料，本发明通过片状硅酸盐、无机纳米硅溶胶的加入，解决纯丙烯酸酯乳液质感涂料易黄变，期漆膜硬度低、耐候差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种外墙无机高硬度质感涂料及其制备方法。
背景技术
随着国家2020-2025新农村建设加快、国家对节能环保的要求，乡村别墅装修对外墙建筑涂料有了更高的要求，对产品的高硬度化、耐划伤、耐候性有更高的需求，该材料能达到这种需求。目前主流乡村装饰材料为真石漆、多彩涂料等。
乡村装饰材料为真石漆、多彩涂料等，常规外墙真石漆、多彩涂料，耐水白差、硬度低、耐候性差等。
在申请号为CN103360881A的专利中，公开了一种纳米硅溶胶改性外墙涂料及其制备方法，其通过氧化硅硅溶胶的形式，通过偶联剂掺杂到乳液聚合物中，提高其硬度和保色等性能。其所加入的氧化硅需要进行偶联，步骤繁琐。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种外墙无机高硬度质感涂料的制备方法，其通过有机改性的无机硅溶胶，提高纯丙烯酸乳液制成外墙涂料硬度和耐候等综合性能；
相应地，本发明还提供一种外墙无机高硬度质感涂料。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明提供一种外墙无机高硬度质感涂料，其包括以下重量份的组分：
水130～150份、片状硅酸盐1～3份、羟乙基纤维素2～4份、多功能助剂0～1份、金红石型钛白粉10～30份、纯丙烯酸酯乳液90～110份、无机纳米硅70～90份、无机稳定剂3～5份、抗冻融稳定剂3～5份、成膜助剂3～5份、聚氨酯增稠剂1～3份和陶瓷砂/高温煅烧砂620～650份。
本发明通过片状硅酸盐、无机纳米硅溶胶的加入，解决纯丙烯酸酯乳液质感涂料易黄变，期漆膜硬度低、耐候差的问题；可以降低抗冻融稳定剂和纯丙烯酸酯乳液的加入量，就可以达到较高硬度和耐候性能好的涂料，由于低抗冻融稳定剂和纯丙烯酸酯乳液的加入量降低，赋予涂料防火的性能。
可选地，羟乙基纤维素为粘度在10000～30000CP之间的缔合型羟乙基纤维素。
可选地，片状硅酸盐的直径在1～100nm之间。
可选地，无机纳米硅为有机改性的二氧化硅溶胶，其具有硅醇基，粒径为5～30nm。
可选地，陶瓷砂/高温煅烧砂的粒径在10-200目之间，SiO2含量在90-99％之间，莫氏硬度大于7.5。
可选地，无机稳定剂为无水氯化钙、氯化铵中的一种或两种的混合。
第二方面，本发明还提供一种上述任一方案中所述外墙无机高硬度质感涂料的制备方法，其包括以下依次进行的步骤：
S1将相应重量份的水投入分散缸中，调整转速至500-700转/分钟，加入片状硅酸盐和羟乙基纤维素，分散3-5分钟；
S2调整转速至700-1000转/分钟，加入多功能助剂，分散3-5分钟；
S3在转速为700-1000转/分钟下加入金红石型钛白粉，分散8-12分钟后，继续加入纯丙烯酸酯乳液、无机纳米硅，分散3-5分钟；
S4调整转速至500-700转/分钟，再加入无机稳定剂、抗冻融稳定剂、成膜助剂和聚氨酯增稠剂，继续分散3-5分钟；
S5在保持转速为500-700转/分钟，加入620-650份陶瓷砂/高温煅烧砂，搅拌均匀得到所述外墙无机高硬度质感涂料。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的通过片状硅酸盐、羟乙基纤维素、无机纳米硅、无机稳定剂的加入使所制得的外墙无机高硬度质感涂料，其具有硬度高、无机不燃、质感效果好、耐候性强等良好的综合性能。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例提供的外墙无机高硬度质感涂料，其制备方法为(以下份数均质重量份)：
S1将水140份投入分散缸中，调整转速至500-700转/分钟，加入直径在1～100nm之间的片状硅酸盐1～3份和粘度在10000～30000CP之间的缔合型羟乙基纤维素3份，分散3-5分钟；
S2调整转速至700-1000转/分钟，加入多功能助剂0.5份，分散3-5分钟；
S3在转速为700-1000转/分钟下加入金红石型钛白粉20份，分散8-12分钟后，继续加入纯丙烯酸酯乳液110份、具有硅醇基的5～30nm无机纳米硅80份，分散3-5分钟；
S4调整转速至500-700转/分钟，再加入无水氯化钙3～5份、抗冻融稳定剂4份、成膜助剂4份和聚氨酯增稠剂2份，继续分散3-5分钟；
S5在保持转速为500-700转/分钟，加入640份陶瓷砂/高温煅烧砂，搅拌均匀得到所述外墙无机高硬度质感涂料。
其中，陶瓷砂/高温煅烧砂的粒径在10-200目之间，SiO2含量在90-99％之间，莫氏硬度大于7.5。
实施例2
本实施例提供的外墙无机高硬度质感涂料，其制备方法为(以下份数均质重量份)：
S1将水150份投入分散缸中，调整转速至500-700转/分钟，加入直径在1～100nm之间的片状硅酸盐1份和粘度在10000～30000CP之间的缔合型羟乙基纤维素4份，分散3-5分钟；
S2调整转速至700-1000转/分钟，分散3-5分钟；
S3在转速为700-1000转/分钟下加入金红石型钛白粉30份，分散8-12分钟后，继续加入纯丙烯酸酯乳液90份、具有硅醇基的5～30nm无机纳米硅90份，分散3-5分钟；
S4调整转速至500-700转/分钟，再加入氯化铵5份、抗冻融稳定剂3份、成膜助剂5份和聚氨酯增稠剂1份，继续分散3-5分钟；
S5在保持转速为500-700转/分钟，加入650份陶瓷砂/高温煅烧砂，搅拌均匀得到所述外墙无机高硬度质感涂料。
其中，陶瓷砂/高温煅烧砂的粒径在10-200目之间，SiO2含量在90-99％之间，莫氏硬度大于7.5。
实施例3
本实施例提供的外墙无机高硬度质感涂料，其制备方法为(以下份数均质重量份)：
S1将水130份投入分散缸中，调整转速至500-700转/分钟，加入直径在1～100nm之间的片状硅酸盐3份和粘度在10000～30000CP之间的缔合型羟乙基纤维素2份，分散3-5分钟；
S2调整转速至700-1000转/分钟，加入多功能助剂1份，分散3-5分钟；
S3在转速为700-1000转/分钟下加入金红石型钛白粉10份，分散8-12分钟后，继续加入纯丙烯酸酯乳液110份、具有硅醇基的5～30nm无机纳米硅70份，分散3-5分钟；
S4调整转速至500-700转/分钟，再加入无水氯化钙3份、抗冻融稳定剂5份、成膜助剂3份和聚氨酯增稠剂3份，继续分散3-5分钟；
S5在保持转速为500-700转/分钟，加入620份陶瓷砂/高温煅烧砂，搅拌均匀得到所述外墙无机高硬度质感涂料。
其中，陶瓷砂/高温煅烧砂的粒径在10-200目之间，SiO2含量在90-99％之间，莫氏硬度大于7.5。
本发明实施例1-3所述的纯丙烯酸酯乳液为日出化工的的TD661B纯丙烯酸酯乳液。实施例4-12的配方如表1所示，其中，纯丙烯酸酯乳液1#采用保立佳生产的838A-2、纯丙烯酸酯乳液2#为巴德富生产的RS-707，纯丙烯酸酯乳液3#日出乳液生产的TD-661B；
实施例13-16的配方如表3所示，
实施例1-16中，
杀菌防腐剂为THOR化学的HF。
成膜助剂为伊士曼生产的texnol。
聚氨酯增稠剂为陶氏化学生产的RM-2020。
所述抗冻融稳定剂采用中国石化生产的乙二醇；
所述多功能助剂采用陶氏的AMP-95；
陶瓷砂/高温煅烧砂采用岩彩生产的高温煅烧砂，其粒径在10-200目之间，SiO2含量在90-99％之间，莫氏硬度大于7.5。
表1
实施例4-12的制备方法同实施例1。
将实施例4-12所制得的涂料，对比测试耐侯性能、储存稳定性和硬度效果，其结果如表2所示：
表2不同涂料的耐人工老化结果
由上述实施案例的测试结果可知，采用实施例12的外墙无无机高硬度质感涂料耐侯性能优异、储存稳定性最好、硬度效果优异。
表3
| 原材料 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 |
| 水 | 142 | 141 | 140 | 139 |
| 触变助剂 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 羟乙基纤维素 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 多功能助剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 金红石钛白粉 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 纯丙烯酸酯乳液3# | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 无机纳米硅 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 无机稳定剂 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 杀菌防腐剂 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 抗冻融稳定剂 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 成膜助剂 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 聚氨酯增稠剂 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 陶瓷砂/高温煅烧砂 | 640 | 6407 | 640 | 640 |
实施例13-16的制备方法同实施例1。所制得涂料分别测定其耐老化性能，如表4所示：
表4
由上述测试结果可知，实施例13出现胶化现象，说明该无机稳定剂用量低于标准，直接排除使用；其余3个配方中实施例15制备外墙无机高硬度质感涂料储存性能最好。
本发明实施例中所用的片状硅酸盐、羟乙基纤维素、无机纳米硅、无机稳定剂对涂料的硬度都具有促进作用。其中，无机纳米硅和片状硅酸盐之间对于硬度的促进作用具有协同作用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种外墙无机高硬度质感涂料，其特征在于：其包括以下重量份的组分：
水130～150份、片状硅酸盐1～3份、羟乙基纤维素2～4份、多功能助剂0～1份、金红石型钛白粉10～30份、纯丙烯酸酯乳液90～110份、无机纳米硅70～90份、无机稳定剂3～5份、抗冻融稳定剂3～5份、成膜助剂3～5份、聚氨酯增稠剂1～3份和陶瓷砂/高温煅烧砂620～650份。
2.如权利要求1所述的外墙无机高硬度质感涂料，其特征在于：所述羟乙基纤维素为粘度在10000～30000CP之间的缔合型羟乙基纤维素。
3.如权利要求1所述外墙无机高硬度质感涂料，其特征在于：所述片状硅酸盐的直径在1～100nm之间。
4.如权利要求1所述外墙无机高硬度质感涂料，其特征在于：所述无机纳米硅为有机改性的二氧化硅溶胶，其具有硅醇基，粒径为5～30nm。
5.如权利要求1所述外墙无机高硬度质感涂料，其特征在于：所述的陶瓷砂/高温煅烧砂的粒径在10-200目之间，SiO2含量在90-99％之间，莫氏硬度大于7.5。
6.如权利要求1所述外墙无机高硬度质感涂料，其特征在于：所述无机稳定剂为无水氯化钙、氯化铵中的一种或两种的混合。
7.一种如权利要求1所述外墙无机高硬度质感涂料的制备方法，其特征在于：其包括以下依次进行的步骤：
S1将相应重量份的水投入分散缸中，调整转速至500-700转/分钟，加入片状硅酸盐和羟乙基纤维素，分散3-5分钟；
S2调整转速至700-1000转/分钟，加入多功能助剂，分散3-5分钟；
S3在转速为700-1000转/分钟下加入金红石型钛白粉，分散8-12分钟后，继续加入纯丙烯酸酯乳液、无机纳米硅，分散3-5分钟；
S4调整转速至500-700转/分钟，再加入无机稳定剂、抗冻融稳定剂、成膜助剂和聚氨酯增稠剂，继续分散3-5分钟；
S5在保持转速为500-700转/分钟，加入620-650份陶瓷砂/高温煅烧砂，搅拌均匀得到所述外墙无机高硬度质感涂料。
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