CN117683390A - 一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料组合物技术领域，公开了一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，采用玻璃质炉渣颗粒和/或废玻璃颗粒来模仿花岗岩中的微晶，使之在沾染真石漆乳液膜后的质感微晶一致；采用废弃石膏板煅烧并粉碎形成的增白粉来增白，避免不同颜色的废玻璃颗粒影响外观，同时废弃石膏板中的杂质在煅烧中产生的深色灰能够模拟天然花岗岩中的黑点；采用成胶盐形成无机胶体把染料吸附/包裹在内，从而在避免染料流失的同时完成对不易与染料结合的滑面砂的染色；同时在形成胶体的过程中调节了涂料的pH值，避免pH值过高而影响涂料附着；以上各点结合，用一堆固废模拟出了花岗岩的质感，不需要用到任何天然石粉，不仅成本极低，而且绿色环保。

Description

一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料

技术领域

本发明涉及涂料组合物技术领域，特别是涉及一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料。

背景技术

真石漆是新兴的高档涂料，通过真石漆乳液把天然石粉粘到外墙上形成涂料层，能够模仿出天然岩石的质感，同时又不会像干挂石材那样给结构带来额外的荷载。

真石漆的质感由石粉的类型和颜色，以及可能掺入的染料的颜色共同决定的。考虑到成本及施工难度因素，绝大部分真石漆模仿的是砂岩的质感。模仿大理石花岗岩等高档石材的质感则困难且昂贵，需要用到诸如彩色石英砂之类较为昂贵的原料，且外观与天然石材有明显差距。且即使是成本较低的砂岩质感真石漆，依然需要用到大量彩色天然石粉，需消耗自然资源且成本较高。

花岗岩是主要由石英和长石的微晶（有的花岗岩还含有云母）组合而成的石材，大理石是由方解石的微晶组成的石材。但发明人在实际施工中发现，即使用这些材质的彩砂配制真石漆，其实际的效果与天然石材仍有一定差距。发明人经研究发现，在真石漆中，由于真石漆乳液膜的存在，导致长石及石英的微晶不再像天然石材中那样具有晶体质感，从而影响了真石漆的外观。此外，这些彩砂在制备过程中，不可避免地会产生很多细微的粉末，这些粉末的晶体结构被破坏，从而不再具有晶体质感，同样影响到真石漆的外观。

玻璃是一种非晶体，但其外观上比长石及石英的微晶更加璀璨，具备更明显的晶体质感。发明人在实际操作中发现，在被真石漆乳液膜干扰后，玻璃颗粒依然表现出明显的晶体质感，且玻璃颗粒在制备过程中产生的玻璃细粉对玻璃颗粒的质感影响不明显。

玻璃质炉渣是一种在煤燃烧过程中或者矿石熔炼过程中产生的特殊炉渣（虽然玻璃生产过程中也会产生玻璃质炉渣，但玻璃质炉渣指的不是玻璃生产过程中产生的炉渣，而是质地像玻璃的炉渣），又名炉渣玻璃，其主要成分包括氧化硅、氧化钙、氧化镁，通常为墨绿色类似玻璃的质感，很容易被误认为是玻璃陨石。

炉渣在水溶液体系中通常具有明显的碱性（绝大多数“酸性炉渣”实际上在水溶液体系中也是碱性的，它的“酸性”指的是在熔炉中“可以吸收氧离子”），而石膏在高温煅烧后会产生一定的氧化钙（硫酸钙高温分解），同样水溶液体系中具有明显的碱性。

发明内容

本发明提供一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料。

解决的技术问题是：真石漆涂料需消耗自然资源，且难以模仿花岗岩的质感。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，所述真石漆涂料的pH值为6-10，且以质量份计，包含以下成分：

滑面砂：40-60份，所述滑面砂为玻璃质炉渣颗粒和废玻璃颗粒的混合物，玻璃质炉渣颗粒与废玻璃颗粒的质量比为1：1-4；

增白粉：10-15份，所述增白粉为废弃石膏板煅烧并粉碎形成的粉；

真石漆乳液：30份；

成胶盐：1-3份，所述成胶盐为可在真石漆涂料的pH值下形成白色或无色无机胶体的无机盐；

无机染料：0-1份，所述无机染料为可吸附或包裹在成胶盐形成的无机胶体中的染料。

进一步，所述滑面砂中，20-40目的颗粒不少于一半，且最大的颗粒目数不大于20；所述增白粉的目数不小于800。

进一步，所述增白粉的煅烧温度为900-1000℃，增白粉中含有无水石膏、半水石膏、氧化钙、以及废弃石膏板中的杂质煅烧后形成的灰尘。

进一步，所述成胶盐为明矾粉。

进一步，所述无机染料为铁红。

进一步，所述滑面砂为椭球状颗粒或扁片状颗粒。

进一步，所述真石漆乳液为掺杂了增稠剂、消泡剂、以及成膜助剂的纯丙乳液或硅丙乳液。

进一步，所述真石漆涂料中还包含1-3份云母粉，所述云母粉的目数为10-30。

本发明一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明中，采用玻璃质炉渣颗粒和/或废玻璃颗粒来模仿花岗岩中的微晶，这些颗粒在沾染真石漆乳液膜后的质感与花岗岩中的微晶刚好一致；

采用废弃石膏板煅烧并粉碎形成的增白粉来对涂料增白，避免不同颜色的废玻璃颗粒影响外观；同时废弃石膏板中的杂质在煅烧过程中产生的深色灰刚好能够模拟天然花岗岩中的黑点；

采用成胶盐形成无机胶体把染料吸附/包裹在内，从而在避免染料流失的同时完成对不易与染料结合的滑面砂的染色（仅浆液有颜色的话，质感很怪），同时成胶盐在形成胶体的过程中调节了涂料的pH值，避免pH值过高而影响涂料附着（玻璃质炉渣以及增白粉都有明显的碱性，而真石漆在pH值高于10的时候会出现附着困难的问题）；

以上各点结合，用一堆固废模拟出了花岗岩的质感，不需要用到任何天然石粉，所有骨料均为固废，不仅成本极低，而且绿色环保。

具体实施方式

一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，真石漆涂料的pH值为6-10，且以质量份计，包含以下成分：

滑面砂：40-60份，滑面砂为玻璃质炉渣颗粒和废玻璃颗粒的混合物，玻璃质炉渣颗粒与废玻璃颗粒的质量比为1：1-4以模仿天然花岗岩中的不同微晶，玻璃质炉渣颗粒用来模仿长石，而废玻璃颗粒用来模仿石英，两种固废颗粒的比例反映了花岗岩中长石与石英的比例，石英通常更多一些。当然，滑面砂的质感是跟花岗岩表面微晶有差异的，其更加“璀璨”，因此需要后续再加一些增白粉来起到哑光效果，并克服不同来源的废玻璃颗粒颜色的影响，使不同颜色的废玻璃颗粒外观相近在且质感接近石英颗粒；确保啤酒瓶那样的有色玻璃也可被利用。

滑面砂是涂料中绝对的主体部分，40-60份的用量，是因为这个用量下拌和比较方便，如果过多或过少的话，会影响拌涂料的拌和。当然实际施工中可以根据需要超出这个范围一些，只要能够顺利拌和即可。玻璃质炉渣可以从炉渣中人工选取，也可以把把炉渣敲成小块后利用密度差异进行浮选。而废玻璃颗粒并非严格要求是无色玻璃，像啤酒瓶那样的有色玻璃也是可以使用的，因为其颜色并不深，打成沙子之后就几乎没有颜色了，且后续还有增白粉。

增白粉：10-15份，增白粉为废弃石膏板煅烧并粉碎形成的粉；

废弃石膏板里面含有多种有机杂质，比如在长期使用中沾染的有机污垢以及石膏板在安装过程中用到的胶。除了有机杂质外，还有一些安装石膏板用的铁质零件的锈。这些杂质在其回收利用的时候往往需要除去，但本发明中不需要除去，因为这些杂质在高温煅烧后形成的深色灰，刚好能够模拟花岗岩中的黑点(黑云母)。而石膏在高温煅烧过程中会产生一定的氧化钙，这些氧化钙会促进后续的成胶盐水解形成无机胶体。增白粉的量是根据滑面砂的表面积来决定的，要确保它能够包在滑面砂表面。

真石漆乳液：30份；这里的真石漆乳液直接从市面上购买即可，在拌和过程中，必要的时候可以再掺一些水进去以方便拌和。

成胶盐：1-3份，成胶盐为可在真石漆涂料的pH值下形成白色或无色无机胶体的无机盐；这里的无机胶体作用有两条，一条是为了避免染料流失，因为在染色过程中采用的各种染料中，有机染料的耐候性较差，而无机染料的耐候性虽然好，但其分散性不佳，通常为难溶的细微粉末，这些粉末在短时间内还能待在真石漆乳液膜内，时间一长就会流失出来，导致涂料褪色。因此这里干脆用白色或无色的无机胶体抓住这些染料，形成有色的胶体，胶体再絮凝出来，从而不易流失。无机胶体的另一条作用是调节pH，因为玻璃质炉渣及增白粉都表现出明显的碱性，影响涂料附着。常规的真石漆里面还需要用碱性的氨水调节pH值，但这里反倒需要用酸性的成胶盐来调节pH值。

无机染料：0-1份，无机染料为可吸附或包裹在成胶盐形成的无机胶体中的染料。

无机染料的用量是根据需求来的，不一定必须添加。但添加的话，如果添加过多又会影响到真石漆的质感，使其向砂岩靠近。实际使用中发现，无机染料超过1份后，滑面砂的光泽几乎完全消失，不再像微晶。无机染料对于真石漆而言不是必须的，但即使不添加无机染料，那成胶盐也是应当添加的，它不仅仅可以固定无机染料，还可以固定增白粉以及调节pH值。

滑面砂中，20-40目的颗粒不少于一半，且最大的颗粒目数不大于20；这个颗粒大小是与天然花岗岩中微晶的颗粒大小相仿的；增白粉的目数不小于800，从而混杂在真石漆乳液膜中而不出现明显的颗粒感。

增白粉的煅烧温度为900-1000℃，增白粉中含有无水石膏、半水石膏、氧化钙、以及废弃石膏板中的杂质煅烧后形成的灰尘。这个煅烧温度是高温煅烧石膏的制备温度，这个温度下足以生成游离的氧化钙，加水后能生成碱式硫酸钙，起触媒剂的作用，一定程度上提升涂料的强度。不过这里的原料不是天然石膏，而是废弃石膏板，废弃石膏板里面的杂质在煅烧后产生的深色飞灰，可模拟天然花岗岩中的黑点。这里煅烧的目的并非制备高温煅烧石膏，主要还是处理杂质，因此把杂质烧干净即可，不需要煅烧到生成很多游离的氧化钙。通常在过量空气下，用燃气把废弃石膏板烧红即可,工业化生产的话，可采用天然气为燃料，在1.3-1.4的过量空气系数下，在内烧连续式石膏煅烧窑中对废弃石膏板进行煅烧，煅烧时间为0.5-1小时。

此外，在保存的时候，按真石漆涂料中的比例混合滑面砂、增白粉、成胶盐以及无机染料，得到真石漆粉剂，并用防潮的包装袋或包装容器密封保存真石漆粉剂。这里的成胶盐是不能受潮的，受潮后会无效，同时导致真石漆粉剂结块，因此需要密封保存。增白剂可起到干燥剂效果。在使用时在现场混合真石漆粉剂与真石漆乳液。

本实施例中，成胶盐为明矾粉，它是一种非常常见的絮凝剂，很容易在一定的pH值下形成胶体，然后胶体絮凝。而无机染料为铁红，实际使用中发现明矾絮凝后能够把铁红固定到絮凝物中。

本实施例中，滑面砂为椭球状颗粒或扁片状颗粒。这些形状的颗粒相较于圆球状的颗粒，更加容易在粉碎过程中出现(废玻璃在粉碎过程中通常先碎成长条或三角状，后续在碰撞研磨过程中形成椭球状；而玻璃制炉渣在粉碎过程中很容易像剥洋葱那样形成片状)，同时具备更大的表面积，反光/折光效果更好，且与真石漆乳液结合更牢。但应注意，本实施例中的真石漆在使用过程中更加容易划伤施工人员的手，因此在使用过程中应避免直接用手抓握涂抹真石漆。

本实施例中，真石漆乳液为掺杂了增稠剂、消泡剂、以及成膜助剂的纯丙乳液或硅丙乳液。

这里的增稠剂，消泡剂及成膜助剂(在温度低的时候用于确保能够正常进行涂抹)都是真石漆乳液中常用的添加剂，用量及用法已经很成熟，均根据实际需要进行添加，不再赘述。而之所以选用纯丙乳液或硅丙乳液而抛弃了苯丙乳液，是因为苯丙乳液在长时间使用后会发黄，这对于砂岩质感的真石漆而言不成问题，但对于本发明而言会影响花岗岩质感。此外，里面的增稠剂选用的可以是常用的羟乙基纤维素，也可以是羧甲基纤维素钠。羧甲基纤维素钠不常用于真石漆，但在实验中我们发现它也是可用的选择。

真石漆涂料中还包含1-3份云母粉，云母粉的目数为10-30。云母粉是真石漆中常用的一种点缀用的添加剂，在客户有需求的时候酌情进行添加，本实施例中未添加云母粉。

以下是与常见的花岗岩石材质感最接近的一个涂料配方：

50份滑面砂，其中包含36份废玻璃颗粒，以及14份玻璃质炉渣颗粒(这个比例与天然花岗岩中深色与浅色部分的比例接近)；

12份增白粉；

30份真石漆乳液；

1份成胶盐；

无机染料的量根据颜色需要进行调整，一般情况下不需要添加。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述真石漆涂料的pH值为6-10，且以质量份计，包含以下成分：

滑面砂：40-60份，所述滑面砂为玻璃质炉渣颗粒和废玻璃颗粒的混合物，玻璃质炉渣颗粒与废玻璃颗粒的质量比为1：1-4；

增白粉：10-15份，所述增白粉为废弃石膏板煅烧并粉碎形成的粉；

真石漆乳液：30份；

成胶盐：1-3份，所述成胶盐为可在真石漆涂料的pH值下形成白色或无色无机胶体的无机盐；

无机染料：0-1份，所述无机染料为可吸附或包裹在成胶盐形成的无机胶体中的染料。

2.根据权利要求1所述的一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述滑面砂中，20-40目的颗粒不少于一半，且最大的颗粒目数不大于20；所述增白粉的目数不小于800。

3.根据权利要求1所述的一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述增白粉的煅烧温度为900-1000℃，增白粉中含有无水石膏、半水石膏、氧化钙、以及废弃石膏板中的杂质煅烧后形成的灰尘。

4.根据权利要求1所述的一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述成胶盐为明矾粉。

5.根据权利要求4所述的一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述无机染料为铁红。

6.根据权利要求1所述的一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述滑面砂为椭球状颗粒或扁片状颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述真石漆乳液为掺杂了增稠剂、消泡剂、以及成膜助剂的纯丙乳液或硅丙乳液。

8.根据权利要求1所述的一种可利用固废的花岗岩质感真石漆涂料，其特征在于：所述真石漆涂料中还包含1-3份云母粉，所述云母粉的目数为10-30。