CN116285540A - 一种含有改性交联剂的涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有改性交联剂的涂料，其包括含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物。本发明公开的仿石涂料，其含有经改性接枝的壳聚糖和聚乙烯醇的共混物，该壳聚糖结构上接有若干的氨基和巯基，可以与交联助剂中的羧基反应，多个位点上形成共价键，从而最终形成三维网状结构的致密高聚物。令人意外地发现，该高聚物成膜性好，且韧性较强，不易变形；而且交联网状结构中的极性基团，和高度分枝的结构，对配方中的彩点(即砂石等固体颗粒)有优异的固定作用，使得彩点不易产生变形和位移。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域。具体地，涉及一种含有改性交联剂的涂料及其制备方法。
背景技术
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。除此之外，其可以实现多种颜色，灵活可调，且具有天然观感不易褪色；还兼有使用寿命长、耐污性好，粘附力强等优点，因此广泛应用于内外墙装修领域。
然而，仿石涂料也具有厚度较薄、彩点易碎的缺陷，因此不适用于批刮施工，仅能单个喷涂，并且需要多次重复喷涂。这极大地限制了其应用前景。究其原因，主要是由于配方中的成分所形成的组合物韧性不足，使得成膜较脆，且成膜性较差导致的。
综上所述，有必要研发一种新的组合物，作为仿石涂料，来解决以上问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的缺陷，本发明公开一种涂料组合物，其含有三部分：含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物。其中，含砂基础漆相中含有改性的主交联剂，其与保护胶组合物中的交联助剂成分混合后，易形成三维网状的聚合物，该聚合物具有良好的成膜性，并且采用批刮施工的工艺后，彩点具有高度的稳定性和观感，不易破损、拉丝或变形。
本发明的一个目的在于提供一种含有改性交联剂的涂料，其包括含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物；
其中，所述含砂基础漆相包括乳液和改性交联剂，
所述改性交联剂为改性壳聚糖与聚乙烯醇的复配物；
所述改性壳聚糖为壳聚糖与半胱氨酸反应所得产物；
所述保护胶为焦磷酸钠降粘的硅酸镁锂，其中，焦磷酸钠的用量为硅酸镁锂的10-20wt％。
进一步地，所述含有改性交联剂的涂料，其包括含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物；
其中，
所述含砂基础漆相包括如下质量份数的成分：
纯丙乳液 10-15份
硅丙乳液 10-15份
砂石 10-20份
改性交联剂 1-2份
保护胶 5-10份
助剂A
水；
所述乳液相包括如下质量份数的成分：
硅丙乳液50-60份
助剂B
水；
所述保护胶组合物包括如下质量份数的成分：
保护胶 3-6份
交联助剂 1-2份；
所述交联助剂选自有机二元酸或酸酐；
所述助剂A和助剂B，独立地选自成膜助剂、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、分散剂、防霉剂、防冻剂的一种或多种。
进一步地，所述有机二元酸或酸酐选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、马来酸酐、乙酸酐的一种或多种。
进一步地，所述含有改性交联剂的涂料包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆相 40-50份
乳液相 10-15份
保护胶组合物 15-20份。
本发明的另一个目的在于提供上述含有改性交联剂的涂料的制备方法，其包括如下步骤：
改性交联剂的制备：
S1、将壳聚糖溶解在醋酸的水溶液中，形成溶液；
S2、加热所述溶液，然后逐渐加入半胱氨酸，反应6-10h，然后除去溶剂和残留原料，干燥得到所述改性壳聚糖；
S3、将所述改性壳聚糖与聚乙烯醇物理混合，得到所述改性交联剂。
进一步地，所述壳聚糖与半胱氨酸的摩尔比为1:1-1:3。
进一步地，所述改性壳聚糖与聚乙烯醇的质量比为1:1-1:3。
进一步地，S2中，所述加热的温度为60-70℃。
进一步地，所述含有改性交联剂的涂料的制备方法还包括如下步骤：将所述含砂基础漆相、乳液相和保护胶组合物共混，得到所述含有改性交联剂的涂料。
进一步地，所述出去溶剂和残留原料的手段，为离心法。
本发明的有益效果在于：
本发明公开的仿石涂料，其含有经改性接枝的壳聚糖和聚乙烯醇的共混物，该壳聚糖结构上接有若干的氨基和巯基，可以与交联助剂中的羧基反应，多个位点上形成共价键，从而最终形成三维网状结构的致密高聚物。令人意外地发现，该高聚物成膜性好，且韧性较强，不易变形；而且交联网状结构中的极性基团，和高度分枝的结构，对配方中的彩点(即砂石等固体颗粒)有优异的固定作用，使得彩点不易产生变形和位移。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
其中，保护胶的制备方法为：将焦磷酸钠逐渐滴入硅酸镁锂中形成混合物，其中，焦磷酸钠的用量为硅酸镁锂的10wt％。
壳聚糖，含量为99％，采购自深圳乐芙生物科技有限公司；
聚乙烯醇1788，采购自湖北信康医药化工有限公司；
半胱氨酸，采购自深圳金富源生物科技有限公司。
实施例1
一种含有改性交联剂的涂料，其包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆相 40份
乳液相 10份
保护胶组合物 15份。
其中，
所述含砂基础漆相包括如下质量份数的成分：
所述乳液相包括如下质量份数的成分：
所述保护胶组合物包括如下质量份数的成分：
保护胶 3份
交联助剂 1份。
上述含有改性交联剂的涂料的制备方法，如下所述：
改性交联剂的制备：
S1、将10g壳聚糖溶解在足量的醋酸的水溶液中(20wt％)，微微加热，搅拌形成溶液；
S2、加热至60℃下，然后用恒压漏斗缓慢滴入半胱氨酸(壳聚糖:半胱氨酸＝1:1，n/n)，反应6h，然后用离心机离心，除去多余溶剂和原料，将所得固体干燥，得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖与聚乙烯醇物理共混(改性壳聚糖:聚乙烯醇＝1:1，m/m)，形成改性交联剂。
含有改性交联剂的涂料的制备方法，如下所述：
按上述质量份数，称量各个成分，然后分别物理共混，分别形成含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物；
然后使用前，再按上述质量份数配比，将含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物共混，形成最终的含有改性交联剂的涂料。
实施例2
一种含有改性交联剂的涂料，其包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆相 50份
乳液相 15份
保护胶组合物 20份。
其中，
所述含砂基础漆相包括如下质量份数的成分：
所述乳液相包括如下质量份数的成分：
所述保护胶组合物包括如下质量份数的成分：
保护胶 6份
交联助剂 2份。
上述含有改性交联剂的涂料的制备方法，如下所述：
改性交联剂的制备：
S1、将15g壳聚糖溶解在足量的醋酸的水溶液中(25wt％)，微微加热，搅拌形成溶液；
S2、加热至70℃下，然后用恒压漏斗缓慢滴入半胱氨酸(壳聚糖:半胱氨酸＝1:1.3，n/n)，反应10h，然后用离心机离心，除去多余溶剂和原料，将所得固体干燥，得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖与聚乙烯醇物理共混(改性壳聚糖:聚乙烯醇＝1:3，m/m)，形成改性交联剂。
含有改性交联剂的涂料的制备方法，如下所述：
按上述质量份数，称量各个成分，然后分别物理共混，分别形成含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物；
然后使用前，再按上述质量份数配比，将含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物共混，形成最终的含有改性交联剂的涂料。
实施例3
一种含有改性交联剂的涂料，其包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆相 45份
乳液相 12份
保护胶组合物 17份。
其中，
所述含砂基础漆相包括如下质量份数的成分：
纯丙乳液 17份
硅丙乳液 17份
所述乳液相包括如下质量份数的成分：
所述保护胶组合物包括如下质量份数的成分：
保护胶 5份
交联助剂 1份。
上述含有改性交联剂的涂料的制备方法，如下所述：
改性交联剂的制备：
S1、将12g壳聚糖溶解在足量的醋酸的水溶液中(30wt％)，微微加热，搅拌形成溶液；
S2、加热至70℃下，然后用恒压漏斗缓慢滴入半胱氨酸(壳聚糖:半胱氨酸＝1:1.2，n/n)，反应10h，然后用离心机离心，除去多余溶剂和原料，将所得固体干燥，得到改性壳聚糖；
S3、将改性壳聚糖与聚乙烯醇物理共混(改性壳聚糖:聚乙烯醇＝1:2，m/m)，形成改性交联剂。
含有改性交联剂的涂料的制备方法，如下所述：
按上述质量份数，称量各个成分，然后分别物理共混，分别形成含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物；
然后使用前，再按上述质量份数配比，将含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物共混，形成最终的含有改性交联剂的涂料。
对比例1
对比例1中的原料种类、原料份数和制备方法均与实施例1相同，唯一不同在于，对比例1中的含砂基础漆中的交联剂，采用的是壳聚糖与聚乙烯醇的复配物，壳聚糖未经任何改性。
对比例2
对比例2中的原料种类、原料份数和制备方法均与实施例1相同，唯一不同在于，对比例2中的含砂基础漆中的交联剂，采用的是等质量份数的聚乙烯醇，未加任何壳聚糖。
测试例
对实施例1-3及对比例1-2所得含有改性交联剂的涂料进行韧性强度和施工情况测试。
其中韧性强度的测试方法为：
将含砂基础漆加入保护胶中，在转速500r/min的搅拌下切割彩点1min，取出相同质量的混合物观察彩点的形状和大小。
其中施工情况的测试方法为：
将含砂基础漆、保护胶混合后切割彩点成型后，加入乳液相后搅拌均匀，使用多彩喷枪，在3.0口径高压下喷涂观察施工情况，观察彩点的破损或断裂情况。
所得结果如表1所示。
表1实施例1和对比例1-2所得产品的性能测试结果
根据表1可以得出，
加入了交联剂和交联助剂的配方，其产品中彩点的韧性明显增强，主要得益于基础漆中的交联剂和保护胶中的交联助剂，在体系中实现了增强交联从而提高彩点韧性的作用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种含有改性交联剂的涂料，其特征在于，所述含有改性交联剂的涂料包括含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物；
其中，所述含砂基础漆相包括乳液、改性交联剂和保护胶，
所述改性交联剂为改性壳聚糖与聚乙烯醇的复配物；
所述改性壳聚糖为壳聚糖与半胱氨酸反应所得产物；
所述保护胶为焦磷酸钠降粘的硅酸镁锂，其中，焦磷酸钠的用量为硅酸镁锂的10-20wt％。
2.一种含有改性交联剂的涂料，其特征在于，所述含有改性交联剂的涂料包括含砂基础漆相、乳液相、保护胶组合物；
其中，
所述含砂基础漆相包括如下质量份数的成分：
助剂A
水；
所述乳液相包括如下质量份数的成分：
硅丙乳液50-60份
助剂B
水；
所述保护胶组合物包括如下质量份数的成分：
保护胶3-6份
交联助剂1-2份；
所述交联助剂选自有机二元酸或酸酐；
所述助剂A和助剂B，独立地选自成膜助剂、消泡剂、增稠剂、杀菌剂、分散剂、防霉剂、防冻剂的一种或多种。
3.根据权利要求1所述含有改性交联剂的涂料，其特征在于，所述有机二元酸或酸酐选自乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、马来酸酐、乙酸酐的一种或多种。
4.根据权利要求1所述含有改性交联剂的涂料，其特征在于，所述含有改性交联剂的涂料包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆相40-50份
乳液相10-15份
保护胶组合物15-20份。
5.权利要求1-4任一项所述含有改性交联剂的涂料的制备方法，其特征在于，所述含有改性交联剂的涂料的制备方法包括如下步骤：
改性交联剂的制备：
S1、将壳聚糖溶解在醋酸的水溶液中，形成溶液；
S2、加热所述溶液，然后逐渐加入半胱氨酸，反应6-10h，然后除去溶剂和残留原料，干燥得到所述改性壳聚糖；
S3、将所述改性壳聚糖与聚乙烯醇物理混合，得到所述改性交联剂。
6.根据权利要求5所述含有改性交联剂的涂料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖与半胱氨酸的摩尔比为1:1-1:3。
7.根据权利要求5所述含有改性交联剂的涂料的制备方法，其特征在于，所述改性壳聚糖与聚乙烯醇的质量比为1:1-1:3。
8.根据权利要求5所述含有改性交联剂的涂料的制备方法，其特征在于，S2中，所述加热的温度为60-70℃。
9.根据权利要求5所述含有改性交联剂的涂料的制备方法，其特征在于，所述含有改性交联剂的涂料的制备方法还包括如下步骤：将所述含砂基础漆相、乳液相和保护胶组合物共混，得到所述含有改性交联剂的涂料。
10.根据权利要求5所述含有改性交联剂的涂料的制备方法，其特征在于，所述出去溶剂和残留原料的手段，为离心法。
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