CN116426176B - 一种全反应型水性多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全反应型水性多彩涂料及其制备方法，该多彩涂料包括用于调色的基础漆、用于彩点颗粒成形与隔离保护功能的造粒中间体和赋予涂料成膜与耐候性的乳胶漆；所述的多彩涂料包括水包水多彩涂料和水包砂多彩涂料。与现有技术相比，本发明中彩点颗粒成形主要依靠基础漆里的特种纤维素与造粒中间体里的交联固化剂所发生的化学反应，反应后颗粒的内聚力主要是化学共价键，比传统水性多彩涂料所依靠的纤维素与保护胶之间的氢键力牢固得多，因而分散相颗粒不易解体变小更不可能溶解在连续相里，体系稳定性更高。

Description

一种全反应型水性多彩涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及仿石建筑涂料技术领域，具体涉及一种全反应型水性多彩涂料及其制备方法。

背景技术

目前建筑外墙的装饰，当采用涂料涂装方式时，虽然乳胶漆，包括弹性乳胶漆，仍被广泛采用，但因其外观单调，耐久性差，市场在逐渐萎缩，而仿石建筑涂料，因其外观像石头，更上档次，同时耐久性也明显提升，因而异军突起，方兴未艾。

在仿石建筑涂料这一领域，目前市场上主打产品是真石漆与水性多彩建筑涂料这两类产品，真石漆出现的时间早、历史长、体量大，各环节操作起来也顺畅，较为成熟，但其暴露出来的诸多重大缺陷，使得人们逐渐开始放弃这种涂料，甚至已有地方政府主管部门明文限制真石漆的应用。恰在此时，仿石类水性多彩建筑涂料逢时而生，因其优势更为明显，恰能解决真石漆的诸多问题，近年来发展更为迅猛，已形成替代真石漆的燎原之势，已逐渐成为仿石涂料主流选择，焕发出勃勃生命力，但传统水性多彩建筑涂料，因其生产储存特有的稳定性问题，存在着较高的技术门槛，并且工程价格也比真石漆工程价格高10-50％，因而开发一种结构组成上不同于传统水性多彩建筑涂料，工程价格不高于常规真石漆，性价比既优于真石漆也优于传统水性多彩建筑涂料的新产品成为一种新选择。

目前水性多彩建筑涂料从涂料性质的角度来区分，可分为惰性体系、部分反应型体系、全反应型体系三大类。从成形流程看，水性多彩涂料的主要组成又分为三大部分，分别是基础漆(由客户所需的颜色效果决定)、起隔离保护功能的造粒中间体，以及赋予涂料成膜与性能的乳胶漆三部分。顾名思义，惰性体系是指基础漆、造粒中间体、成膜乳胶漆这三部分之间彼此都不发生化学反应，而部分反应型体系是指前述三部分只有其中两部分之间发生反应，譬如，基础漆与造粒中间体之间发生化学反应，造粒中间体与成膜乳胶漆之间发生化学反应。至于全反应型体系，则是指前述三部分之间彼此都要发生化学反应。

现有技术中往往采用惰性体系、部分反应型体系开发水性多彩建筑涂料。惰性体系中颗粒成形依靠两点：(1)基础漆内部的内聚力，即基础漆内部的保护胶与纤维素之间的氢键力；(2)造粒中间体里的硅酸镁锂保护胶在彩点周围所产生的空间位阻力。基础漆与造粒中间体之间是没有化学反应的，基础漆与成膜乳胶漆之间也是没有化学反应的，并且造粒中间体与成膜乳胶漆之间也没有化学反应，颗粒防沉完全依靠加入大量的碱溶胀增稠剂及膨润土来实现，可靠性差，在墙上的干膜性能差，因为基础漆内部的内聚力较高才易成形，所以基础漆其实是触变性凝胶体，不仅流动性差导致生产不顺畅，而且因触变性高导致外观效果重现性不高，惰性体系以前是主流体系，现在逐渐被迭代淘汰。部分反应型体系分为如下两类：

(1)基础漆与造粒中间体之间要发生化学胶联反应的体系，而造粒中间体与成膜乳胶漆之间不反应，同样，基础漆与成膜乳胶漆之间也不发生反应。这类体系，基础漆里不含保护胶，但含有可反应的特种纤维素，造粒中间体里不仅含有大量提供空间位阻的硅酸镁锂保护胶，更主要含有可与前述特种纤维素反应的交联固化剂，彩点颗粒成形主要依靠基础漆里的特种纤维素与造粒中间体里的交联固化剂所发生的化学反应。这类体系，由于基础漆里不含保护胶，不仅成本低，减少了对昂贵的硅酸镁锂资源的依赖，而且因为基础漆里不含保护胶，基础漆实质上是没有内聚力的乳胶漆，接近于牛顿流体，所以外观重现性与一致度更高，生产流转更方便顺畅。但这类体系，由于造粒中间体与成膜乳胶漆之间不反应，颗粒防沉完全依靠加入大量的碱溶胀增稠剂及膨润土来实现，可靠性差，在墙上的干膜性能比较差。

(2)造粒中间体与成膜乳胶漆之间要发生化学反应的体系，而基础漆与造粒中间体之间不反应，同样，基础漆与成膜乳胶漆之间也不发生反应。市场中常说的可控自增稠体系就是这类体系，这类体系目前有后来居上的趋势，原因是颗粒防沉不依赖大量的碱溶胀增稠剂及膨润土，而主要依靠造粒中间体与成膜乳胶漆之间的自增稠反应，因而在墙上的干膜性能很好，增稠效果稳定。但这类体系的彩点颗粒成形仍然依靠基础漆内部的内聚力与造粒中间体里的硅酸镁锂保护胶在彩点周围所产生的空间位阻力，基础漆其实仍是触变性凝胶体，不仅流动性差导致生产不顺畅，而且因硅酸镁锂触变性高导致外观效果重现性不高。

目前，市场上还有将造粒中间体与成膜乳胶漆合二为一组成复合型连续相，整个多彩涂料在生产过程中只存在基础漆与复合连续相两个组成部分，这种流程既可以做成惰性体系，也可做成反应型体系，若是反应型体系，也是部分反应型，并且是前述第一类部分反应型。

对于惰性体系与可控自增稠类型的部分反应型体系，颗粒成形与稳定是靠基础漆内部的内聚力(基础漆内部的保护胶与纤维素之间的氢键力)与造粒中间体里的硅酸镁锂保护胶在彩点周围所产生的空间位阻力，这两类体系是目前市场上的传统主流体系，其稳定性隐患一直难以根除，原因是：水包油多彩涂料，靠的是水油互不相溶的原理来实现储存稳定，但水性多彩涂料的分散相与连续相都是水性的，从化学原理讲有相似相溶原理，但不像真正的油性与水性互不相溶，水包油多彩涂料的两相溶解度参数差异很大，所以互不相溶。而水性多彩涂料，两相之间溶解度参数相差比较小，所以它们天生就是相溶的。尽管在分散相颗粒表面，理论上有一层疏水膜，但该疏水膜太薄，极为脆弱，保护效果并非很牢固。也就是说传统水性多彩涂料的彩点颗粒天生就有烂在桶里烂在连续相里的趋势，之所以没烂，是因为颗粒的内聚力超过了连续相对它的破坏力。但颗粒的内聚力又不能太强，更不能储存后越来越强，否则颗粒施工时的感觉会偏硬，效果太凸，与当初预期的效果发生太大的变化。颗粒内聚力是来源于氢键力及颗粒内各成分之间的电荷引力，对颗粒的破坏力是颗粒内各成分之间的电荷斥力与来源于连续相的化学溶解力及浮力流变冲击力的合力。颗粒的内聚力又不能太弱，更不能储存后越来越弱，当颗粒的内聚力弱于对颗粒的破坏力时，彩点颗粒会解体变小甚至于溶解在连续相里。既不能太强又不能太弱，影响平衡的因素又太多且是动态的。也就是说，前两类传统水性多彩涂料的稳定性是自始至终永远纠结的一个难题。

此外，传统水性多彩建筑涂料稳定性痛点的根源在于将硅酸镁锂保护胶引入基础漆中，基础漆里必须引入硅酸镁锂的原理是传统水性多彩建筑涂料的颗粒成形必须依靠基础漆里硅酸镁锂保护胶与纤维素之间相互作用所产生的氢键力，但硅酸镁锂引入基础漆后，基础漆实际上就形成了触变性凝胶体，这种触变性凝胶体不仅粘度高给生产工艺带来困难，而且是使得基础漆会因为气温、存放时间长短、搅拌力度与时间不同而产生色差，并导致生产造粒结果不一样，造成批次不稳定。此外，硅酸镁锂系锂资源产品，近年来随着新能源汽车发展，锂资源价格直线上升，给使用硅酸镁锂作为水性多彩原料的涂料厂家带来了成本压力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一种而提供一种全反应型水性多彩涂料及其制备方法。

多彩涂料成品，是两相化学凝胶体材料，这是不同于一般涂料的根本区别，由此导致与一般涂料在物理化学性质方面及形态与性能方面产生了很大差异。多彩涂料，由分散相彩点和连续相液态混合物两部分组成，分散相是高粘度凝胶体或化学胶联体，连续相是低粘度凝胶体，是彼此分离的多色彩凝胶体非均匀混合物，而一般涂料，譬如建筑乳胶漆(含弹性涂料等等)，是一相体，总体上是各种原材料机械搅拌后的物理变化产物，是单色均匀混合物。

从流程构造来讲，多彩涂料成品里的连续相液态混合物绝大多数做法是将造粒中间体与成膜乳胶漆分别制造分别使用，多彩涂料的流程构造由三种半成品组成，这样既可以保证造粒效果，又容易保证产品的各项性能指标。现有技术将造粒中间体与成膜乳胶漆合二为一制造成复配型连续相液态混合物，然后一起使用，这样多彩涂料的流程构造就是由两种半成品组成，这种做法愿望上看似更简单更高效，但造粒效果与产品的各项性能指标总有一些牺牲，不被广泛接受。

本发明中提出了一种全反应型的水性多彩涂料新体系，见图2、图3。本发明中的基础漆不含硅酸镁锂保护胶，基础漆实质上是没有内聚力的乳胶漆，接近于牛顿流体，所以外观重现性与一致度更高，生产流转更方便顺畅，还减少了对昂贵的硅酸镁锂资源的依赖，避免了硅酸镁锂加入基础漆里所产生的负面影响，本发明的彩点颗粒成形主要依靠基础漆里的特种纤维素与造粒中间体里的交联固化剂所发生的化学反应。本发明的造粒中间体与成膜乳胶漆之间会发生自增稠反应，因而颗粒防沉不依赖大量的碱溶胀增稠剂及膨润土，而主要依靠造粒中间体与成膜乳胶漆之间的自增稠反应，因而在墙上的干膜性能很好，增稠效果稳定。本发明的基础漆与成膜乳胶漆也能发生反应，这种反应虽然对成形与增稠不起主要作用，但其贡献主要在于能增加体系的贮存稳定性。本项目的难点是整个体系在集合了太多的化学交联反应后如何保证反应不失控，不同反应之间不发生相互干扰，各反应与外观效果之间的关系如何把握，在经过大量的小试中试与量产纠正改进后，使得前述难题得以解决。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明目的之一在于一种全反应型水性多彩涂料，该多彩涂料包括用于调色的基础漆、用于彩点颗粒成形与隔离保护功能的造粒中间体和赋予涂料成膜与耐候性的乳胶漆；

所述的多彩涂料包括水包水多彩涂料和水包砂多彩涂料；

所述水包水多彩涂料的基础漆包括以下重量份组分：RO水40-60份、特种反应型纤维素1.3-2.6份、常规羟乙基纤维素0.1-0.5份、润湿分散剂0.1-0.3份、颜填料5-15份、消泡剂0.1～0.3份、成膜助剂1-2份、乳液15-25份、防冻剂0.6-1.2份、杀菌剂0.2-0.4份、防霉剂0.1-0.3份和色浆；色浆加入量相对于基础漆而言是非常少的，并不会对基础漆性能产生影响。

所述的水包水多彩涂料的基础漆与白色天然砂按质量比为100:(50-100)混合，得到水包砂多彩涂料的基础漆；

所述的水包水多彩涂料中基础漆、造粒中间体和乳胶漆的质量比为9.5:(5-6):(3-4)，优选9.5:5.7:3.8；

所述的水包砂多彩涂料中基础漆、造粒中间体和乳胶漆的质量比为12.6:(5-6):(3-4)，优选12.6:5.04:3.36。

进一步地，所述的乳液包括水性丙烯酸系树脂或有机硅水性丙烯酸系树脂的一种或多种；所述的特种反应型纤维素为瓜尔胶；所述的常规羟乙基纤维素是250HBR；所述的分散剂为疏水共聚物钠盐分散剂；所述的消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；所述的颜填料为重钙、云母粉、高岭土、滑石粉或金红石型钛白粉的一种或多种；所述的成膜助剂为十二碳醇酯；所述的防冻剂为丙二醇；所述的杀菌剂为不含有机挥发物(0VOC)的氮硫杂环类化合物；所述的防霉剂是多菌灵BCM；所述的色浆为水性环保耐候性色浆。

更具体地，本配方中不再使用硅酸镁锂保护胶，不再是屈服值高的触变体，本基础漆的粘度75-90KU，流动性优异，全流程生产高效顺畅，与乳胶漆一样调色对色，准确率与稳定性大幅度提升，有效地解决了多彩涂料行业的色差难题。本配方不仅用于水包水多彩涂料的生产，加砂后即可用于水包砂多彩涂料的生产，配方通用性强，半成品备库更简单，整个流程更加标准化。

进一步地，所述的造粒中间体包括以下重量份组分：RO水58-70份、硼酸盐胶联反应剂1-2份、消泡剂0.1-0.2份、润湿剂0.1-0.2份、无机保护胶溶液9-18份和偶联剂改性硅溶胶20份。

进一步地，所述的无机保护胶溶液为硅酸镁锂水溶液；所述的消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；所述的润湿剂为磺酸盐润湿剂；所述的偶联剂改性硅溶胶为钛酸脂偶联剂改性硅溶胶；所述的硼酸盐胶联反应剂为易溶性硼酸盐。

更具体地，本配方中的无机保护胶溶液，即硅酸镁锂水溶液的用量大幅度减少，不再是颗粒成形的主要因素，颗粒成形的主要因素是硼酸盐胶联反应剂与基础漆里的瓜尔胶的反应。瓜尔胶品种用量与硼酸盐配比的选择与优化是颗粒成形与效果风格的关键。水包水与水包砂共用一种造粒中间体，以利于标准化作业。

进一步地，所述的乳胶漆包括以下重量份组分：RO水20-30份、水乳型乳液40-60份、反应型乳液20份、PH调节剂0.5-0.8份、杀菌剂0.1-0.3份、消泡剂0.1～0.2份、成膜助剂0.6-2份、防冻剂0.8～1.5份、膨润土粉体材料0～3份、PAC-LV溶液3-6份和增稠剂0-2份。

进一步地，所述的水乳型乳液包括水性丙烯酸系树脂、有机硅水性丙烯酸系树脂或水性聚氨酯树脂的一种或多种；所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述的杀菌剂为不含有机挥发物(0VOC)的氮硫杂环类化合物；所述的消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；所述的成膜助剂为十二碳醇酯；所述的防冻剂为丙二醇；所述的增稠剂为疏水改性碱溶性乳液型增稠剂或缔合型聚氨酯增稠剂的一种或多种；所述的粉体材料为膨润土类材料，所述的反应型乳液为接枝型纯丙乳液；所述的PAC-LV溶液为聚阴离子纤维素溶液。

更具体地，本配方中的反应型乳液为接枝型纯丙乳液，既与造粒中间体里的偶联剂改性硅溶胶反应，又与造粒中间体里的无机保护胶溶液反应，两个反应使得成品变稠，产生自增稠效应，其中前一个反应是主要反应，后一个反应是次要的反应，这是因为原因是无机保护胶溶液的用量大幅度减少，但能起辅助增稠的作用。控制住反应型乳液的用量与偶联剂改性硅溶胶的用量，就能达到“可控”自增稠目标。水包水与水包砂反应型乳液用量大致一样，但非反应型乳液用量、用水量、增稠剂用量不一样。

本发明目的之二在于一种如上所述的全反应型水性多彩涂料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)制备基础漆：按配方备料，在RO水中依次加入特种反应型纤维素和常规羟乙基纤维素，分散均匀后，依次加入润湿分散剂、颜填料和消泡剂，先高速分散，再低速分散；依次加入成膜助剂、防冻剂、乳液、杀菌剂、防霉剂，均速搅拌至均匀，得到基础漆；在基础漆中调色制成水包水多彩涂料基础漆，制备水包砂多彩涂料中基础漆要先加天然砂再进行调色；

(2)制备造粒中间体：按配方备料，在RO水中先加入硼酸盐胶联剂，溶解均匀后，再加入消泡剂、润湿剂、无机硅酸镁锂保护胶溶液、改性硅溶胶液体，搅拌至均匀后，得到造粒中间体；

(3)制备乳胶漆：按配方备料，在RO水中依次加入pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂及成膜助剂与PAC-LV溶液，搅拌均匀后，再加入增稠剂，提高分散速度，均速搅拌均匀后，得到乳胶漆；

(4)制备全反应型水性多彩涂料：将基础漆用造粒中间体覆盖，造粒后，再加入乳胶漆，机械搅拌共混均匀，静置反应后，得到全反应型水性多彩涂料。

更具体地，以水包砂多彩涂料为例：

含有天然石英砂的基础漆搭配各种颜色的环保水性色浆先依要求调色，然后用造粒中间体包覆，在色料表面(分散相)立即瞬间反应，发挥其成形功能，色料包覆后依据不同的石材色点的大小分别造粒，造粒方法可以是筛网造粒法，系在压力下透过不同的筛网大小达到所需的彩点大小，也可以是搅拌剪切造粒，造完粒后的材料按比例混合，再加入已调制好的耐候性成膜乳胶漆，机械搅拌共混均匀，静置反应半小时以上，即成为水包砂多彩涂料成品。

进一步地，步骤(1)中所述的分散时间为10-20min；所述的高速分散的转速为1000-1200rpm，时间为20-40min；所述的降低后的分散速度为800-1000rpm，所述的均速搅拌的转速为300-500rpm，时间为8-15min。

进一步地，步骤(2)中所述的溶解时间为20-40min；所述的搅拌速度为300-500rpm，时间为5-15min。

进一步地，步骤(3)中所述的搅拌速度为500-800rpm，所述的提高分散速度后的转速为900-1200rpm，所述均速搅拌的时间为8-15min；步骤(4)中所述的反应时间为0.5-4h。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明中彩点颗粒成形主要依靠基础漆里的特种纤维素与造粒中间体里的交联固化剂所发生的化学反应，反应后颗粒的内聚力主要是化学共价键，比传统水性多彩涂料所依靠的纤维素与保护胶之间的氢键力牢固得多，因而分散相颗粒不易解体变小更不可能溶解在连续相里，体系稳定性更高；

(2)就彩点稳定性来讲，其他厂家往往采用硅酸镁锂保护胶的空间位阻来实现预期目标，而本发明引入了一种新型反应型乳液与偶联剂改性硅溶胶，依靠此种新型乳液与造粒中间体的偶联剂改性硅溶胶发生杂化反应，反应产物是液态有机无机杂化体，以此种杂化体对彩点进行再次包覆，空间位阻效应进一步增强，润滑隔离保护彩点的效果更稳固，并同时调节此杂化体的反应程度，以达成将成品粘度调至需要的目标，这样不仅彩点的稳定性提高，成品粘度更稳定，而且避免了大量使用水溶性保护胶与膨润土及碱溶胀增稠剂，使成品的耐水性耐久性也明显提升。本发明所引入的新型反应型乳液，与造粒中间体里的硅酸镁锂保护胶溶液也会起反应，前述两个反应共同使得成品变稠，产生自增稠效应，其中前一个反应是主要反应，后一个反应是次要的反应，原因是硅酸镁锂保护胶溶液的用量大幅度减少，但能起辅助增稠作用。重点控制住反应型乳液的用量与偶联剂改性硅溶胶的用量，就能达到“可控”自增稠目标。其他公司的可控自增稠体系其实只有后一种反应，造粒中间体里的大量硅酸镁锂既要承担颗粒成形的职能，又要承担颗粒稳定的职能，还要承担增稠反应的职能，实际结果是无法做到样样兼顾，最终稳定性隐患还是无法根出；

(3)本发明中基础漆、造粒中间体、成膜乳胶漆三者之间都会发生反应，是一种全反应型水性多彩建筑涂料，具有性能、制造工艺与成本优势。

性能优势：1、避免大量使用水溶性保护胶与膨润土及碱溶胀增稠剂，使成品的耐水性耐久性也明显提升；2、如前所述，产品稳定性更高，自增稠的可控性更好。

制造工艺优势：本发明的基础漆不含硅酸镁锂保护胶，基础漆实质上是没有内聚力的乳胶漆，接近于牛顿流体，不再是触变性凝胶体，所以外观重现性与一致度更高，生产流转更方便顺畅，制造速度提高30％以上。

成本优势：本发明节省了大量昂贵的锂资源，与其他公司的传统方案相比，硅酸镁锂节省80％以上，因而配方成本比目前传统的水性多彩涂料低20％左右。

附图说明

图1为本发明制备工艺流程图；

图2为本发明中全反应型体系的示意图；

图3为本发明中本涂料粒子分散情况图；

图4为实施例8中水包水多彩涂料的检测报告；

图5为实施例8中水包砂多彩涂料的检测报告；

图6为实施例8中水包砂多彩涂料的检测报告的续图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明中未做特殊说明，乳液包括水性丙烯酸系树脂或有机硅水性丙烯酸系树脂的一种或多种；特种反应型纤维素为瓜尔胶；常规羟乙基纤维素是250HBR；分散剂为疏水共聚物钠盐分散剂；消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；颜填料为重钙、云母粉、高岭土、滑石粉或金红石型钛白粉的一种或多种；成膜助剂为十二碳醇酯；防冻剂为丙二醇；杀菌剂为不含有机挥发物的氮硫杂环类化合物；防霉剂是多菌灵；色浆为水性环保耐候性色浆。

无机保护胶溶液为硅酸镁锂水溶液；消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；润湿剂为磺酸盐润湿剂；偶联剂改性硅溶胶为钛酸脂偶联剂改性硅溶胶；硼酸盐胶联反应剂为易溶性硼酸盐。

水乳型乳液包括水性丙烯酸系树脂、有机硅水性丙烯酸系树脂或水性聚氨酯树脂的一种或多种；pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；杀菌剂为不含有机挥发物的氮硫杂环类化合物；消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；成膜助剂为十二碳醇酯；防冻剂为丙二醇；增稠剂为疏水改性碱溶性乳液型增稠剂或缔合型聚氨酯增稠剂的一种或多种；粉体材料为膨润土类材料，反应型乳液为接枝型纯丙乳液；PAC-LV溶液为聚阴离子纤维素溶液。

各组分的配方如下所示：

1、按重量份，基础漆有如下选择：

①RO水60份、特种反应型纤维素1.3份、常规羟乙基纤维素0.5份、润湿分散剂0.2份、颜填料10份、消泡剂0.3份、成膜助剂1份、高耐候纯丙乳液25份、防冻剂0.6份、杀菌剂0.4份、防霉剂0.3份和各种色浆；

②RO水60份、特种反应型纤维素2份、常规羟乙基纤维素0.5份、润湿分散剂0.2份、颜填料10份、消泡剂0.3份、成膜助剂1份、高耐候纯丙乳液25份、防冻剂0.6份、杀菌剂0.4份、防霉剂0.3份和各种色浆；

③RO水60份、特种反应型纤维素2.6份、常规羟乙基纤维素0.5份、润湿分散剂0.2份、颜填料10份、消泡剂0.3份、成膜助剂1份、高耐候纯丙乳液25份、防冻剂0.6份、杀菌剂0.4份、防霉剂0.3份和各种色浆。

2、按重量份，造粒中间体有如下选择：

①RO水69.6份、硼酸盐胶联反应剂1份、消泡剂0.2份、润湿剂0.2份、无机硅酸镁锂保护胶溶液9份、偶联剂改性硅溶胶20份；

②RO水69.6份、硼酸盐胶联反应剂1.3份、消泡剂0.2份、润湿剂0.2份、无机硅酸镁锂保护胶溶液9份、偶联剂改性硅溶胶20份；

③RO水69.6份、硼酸盐胶联反应剂1.6份、消泡剂0.2份、润湿剂0.2份、无机硅酸镁锂保护胶溶液9份、偶联剂改性硅溶胶20份；

④RO水69.6份、硼酸盐胶联反应剂1.9份、消泡剂0.2份、润湿剂0.2份、无机硅酸镁锂保护胶溶液9份、偶联剂改性硅溶胶20份。

3、按重量份，水包水用耐候性成膜乳胶漆组分如下：

RO水20份、水乳型乳液52份、反应型乳液20份、pH调节剂0.5份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、成膜助剂2份、防冻剂1.5份、PAC-LV溶液3份、增稠剂0.2份。

4、按重量份，水包砂用耐候性成膜乳胶漆组分如下：

RO水30份、水乳型乳液40份、反应型乳液20份、pH调节剂0.7份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂2份、防冻剂1.5份、膨润土粉体材料0.8份、PAC-LV溶液4.2份、增稠剂0.3份。

实施例1

将基础漆①、造粒中间体①和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆①、造粒中间体①和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例2

将基础漆②、造粒中间体①和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆②、造粒中间体①和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例3

将基础漆③、造粒中间体①和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆③、造粒中间体①和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例4

将基础漆①、造粒中间体②和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆①、造粒中间体②和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例5

将基础漆②、造粒中间体②和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆②、造粒中间体②和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例6

将基础漆③、造粒中间体②和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆③、造粒中间体②和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例7

将基础漆③、造粒中间体①和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆③、造粒中间体①和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例8

将基础漆③、造粒中间体②和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆③、造粒中间体②和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例9

将基础漆③、造粒中间体③和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆③、造粒中间体③和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例10

将基础漆①、造粒中间体④和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆①、造粒中间体④和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例11

将基础漆②、造粒中间体④和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆②、造粒中间体④和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

实施例12

将基础漆③、造粒中间体④和水包水用耐候性成膜乳胶漆按质量比9.5:5.7:3.8混合，得到全反应型水包水多彩涂料；

将基础漆③、造粒中间体④和水包砂用耐候性成膜乳胶漆按质量比12.6:5.04:3.36混合，得到全反应型水包砂多彩涂料。

正交实验结果列表如下：

参见正交实验结果列表，实施例1-3中，造粒中间体配方①的硼酸盐胶联剂用量不足，使得实施例1-3中基础漆中反应型纤维素用量过多，难以正常生产造粒，得到的产品中，水包水颗粒拉长条，水包砂颗粒太碎太小，且贮存异常，无法正常施工。

实施例1、4、7和10中，基础漆①中反应型纤维素用量不足，即使实施例1、4、7和10中造粒中间体中硼酸盐胶联剂用量足够多，得到的产品中颗粒外观也达不到要求，且贮存异常，无法高效率施工。

实施例12中，造粒中间体配方④的硼酸盐胶联剂用量足够多，基础漆配方里③的反应型纤维素用量足够多，相互组合时硬化反应过度，颗粒太硬太凸，无法正常施工。

实施例8中，造粒中间体配方③与基础漆配方里②组合时，颗粒清晰圆润，软硬正常，贮存与施工均无异常。按此组合生产的水包水与水包砂成品送国家第三方检测机构检测，性能报告如如图4-6所示。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种全反应型水性多彩涂料，其特征在于，该多彩涂料包括用于调色的基础漆、用于彩点颗粒成形与隔离保护功能的造粒中间体和赋予涂料成膜与耐候性的乳胶漆；

所述的多彩涂料为水包水多彩涂料或水包砂多彩涂料；

所述水包水多彩涂料的基础漆包括以下重量份组分：RO水60份、特种反应型纤维素2份、常规羟乙基纤维素0.5份、润湿分散剂0.2份、颜填料10份、消泡剂0.3份、成膜助剂1份、乳液25份、防冻剂0.6份、杀菌剂0.4份、防霉剂0.3份和色浆；

所述造粒中间体包括以下重量份组分：RO水69.6份、硼酸盐胶联反应剂1.6份、消泡剂0.2份、润湿剂0.2份、无机保护胶溶液9份、偶联剂改性硅溶胶20份；

所述水包水多彩涂料用乳胶漆包括以下重量份组分：RO水20份、水乳型乳液52份、反应型乳液20份、pH调节剂0.5份、杀菌剂0.2份、消泡剂0.2份、成膜助剂2份、防冻剂1.5份、PAC-LV溶液3份、增稠剂0.2份；

所述水包砂多彩涂料用乳胶漆包括以下重量份组分：RO水30份、水乳型乳液40份、反应型乳液20份、pH调节剂0.7份、杀菌剂0.3份、消泡剂0.2份、成膜助剂2份、防冻剂1.5份、膨润土粉体材料0.8份、PAC-LV溶液4.2份、增稠剂0.3份；

所述水包水多彩涂料的基础漆与天然砂按质量比为100: (50-100)混合，得到水包砂多彩涂料的基础漆；

所述的水包水多彩涂料中基础漆、造粒中间体和乳胶漆的质量比为9.5: 5.7: 3.8；

所述的水包砂多彩涂料中基础漆、造粒中间体和乳胶漆的质量比为12.6: 5.04:3.36；

所述的反应型乳液为接枝型纯丙乳液；

所述的偶联剂改性硅溶胶为钛酸脂偶联剂改性硅溶胶；

所述的无机保护胶溶液为硅酸镁锂水溶液；

所述的特种反应型纤维素为瓜尔胶。

2.根据权利要求1所述的一种全反应型水性多彩涂料，其特征在于：

所述的乳液包括水性丙烯酸系树脂或有机硅水性丙烯酸系树脂的一种或多种；

所述的常规羟乙基纤维素是250HBR；

所述的润湿分散剂为疏水共聚物钠盐分散剂；

所述的消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；

所述的颜填料为重钙、云母粉、高岭土、滑石粉或金红石型钛白粉的一种或多种；

所述的成膜助剂为十二碳醇酯；

所述的防冻剂为丙二醇；

所述的杀菌剂为不含有机挥发物的氮硫杂环类化合物；

所述的防霉剂是多菌灵；

所述的色浆为水性环保耐候性色浆。

3.根据权利要求1所述的一种全反应型水性多彩涂料，其特征在于：

所述的消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；

所述的润湿剂为磺酸盐润湿剂；

所述的硼酸盐胶联反应剂为易溶性硼酸盐。

4.根据权利要求1所述的一种全反应型水性多彩涂料，其特征在于：

所述的水乳型乳液包括水性丙烯酸系树脂、有机硅水性丙烯酸系树脂或水性聚氨酯树脂的一种或多种；

所述的pH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；

所述的杀菌剂为不含有机挥发物的氮硫杂环类化合物；

所述的消泡剂为改性聚硅氧烷或有机硅改性矿物油的一种或多种；

所述的成膜助剂为十二碳醇酯；

所述的防冻剂为丙二醇；

所述的增稠剂为疏水改性碱溶性乳液型增稠剂或缔合型聚氨酯增稠剂的一种或多种；

所述的膨润土粉体材料为膨润土类材料，

所述的PAC-LV溶液为聚阴离子纤维素溶液。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的全反应型水性多彩涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

（1）制备基础漆：按配方备料，在RO水中依次加入特种反应型纤维素和常规羟乙基纤维素，分散均匀后，依次加入润湿分散剂、颜填料和消泡剂，先高速分散，再低速分散；依次加入成膜助剂、防冻剂、乳液、杀菌剂、防霉剂，均速搅拌至均匀，得到基础漆；在基础漆中调色制成水包水多彩涂料基础漆，制备水包砂多彩涂料中基础漆要先加天然砂再进行调色；

（2）制备造粒中间体：按配方备料，在RO水中先加入硼酸盐胶联反应剂，溶解均匀后，再加入消泡剂、润湿剂、无机保护胶溶液、偶联剂改性硅溶胶液体，搅拌至均匀后，得到造粒中间体；

（3）制备乳胶漆：按配方备料，在RO水中依次加入pH调节剂、杀菌剂、消泡剂、防冻剂及成膜助剂与PAC-LV溶液，搅拌均匀后，再加入增稠剂，提高分散速度，均速搅拌均匀后，得到乳胶漆；

（4）制备全反应型水性多彩涂料：将基础漆用造粒中间体覆盖，造粒后，再加入乳胶漆，机械搅拌共混均匀，静置反应后，得到全反应型水性多彩涂料。

6.根据权利要求5所述的一种全反应型水性多彩涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的分散时间为10-20 min；所述的高速分散的转速为1000-1200 rpm，时间为20-40 min；所述的低速分散速度为800-1000 rpm，所述的均速搅拌的转速为300-500 rpm，时间为8-15 min。

7.根据权利要求5所述的一种全反应型水性多彩涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的溶解时间为20-40 min；所述的搅拌速度为300-500 rpm，时间为5-15 min。

8.根据权利要求5所述的一种全反应型水性多彩涂料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的搅拌速度为500-800 rpm，所述的提高分散速度后的转速为900-1200 rpm，所述均速搅拌的时间为8-15 min；步骤（4）中所述的反应时间为0.5-4 h。