CN1931935A - 全水性多彩内、外墙弹性涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全水性多彩内、外墙弹性涂料及其制备方法。本发明的涂料，为一种全水性多彩内、外墙弹性涂料，使用方法与常规的涂料相同。本发明的涂料，每一个色彩体系都稳定地存在体系中，解决了一次成膜的全水性多彩涂料成粒技术中，大色块难保存，容易破碎的难题。储存期可高达3年。产品具有优良的耐候、耐光性、抗颜料粉化性，特别是涂膜的疏水性和耐沾污性好，其使用寿命可达15－20年，使之更适合于户外耐候环境应用。

Description

全水性多彩内、外墙弹性涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种内、外墙涂料，尤其涉及一种全水性多彩内、外墙弹性涂料及其制备方法。

背景技术

涂料是一种重要的建筑原料，主要包括内、外墙涂料，地面涂料、顶棚涂料、门窗涂料、防火涂料以及其他功能性的涂料等，其中内、外墙涂料所占的比率高达80-85％，因此它一直是涂料行业关注的重点。发展品种的多少、质量的优劣，档次的高低，对美化城乡居民住宅，改善城乡环境有着十分重要的意义。

近几年，随着人们环保意识的增强，溶剂型涂料由于含有较高的有机溶剂，在施工和应用过程中易对人和环境产生危害，发展以水作为介质代替有机溶剂的水性涂料是涂料低污染化的发展方向，现在已经有越来越多的企业生产水性涂料。

目前，用于外墙装饰一般以瓷砖、马赛克、理石、幕墙、黏土砖为主，浪费大量的土地资源并消耗大量的能源，不符合环保节能的发展方向，在使用中由于面砖颜色单一不利于城市美化功能的提高，更严重的是面砖和墙体的黏合剂久了会老化，存在破损易伤人等安全隐患，并增加了墙体自重，不仅严重影响市容市貌，而且修复起来也相当困难。而使用玻璃幕墙，又存在光污染、成本高等问题。

而目前商业化的外墙涂料，容易出现失光、褪色、剥落、起皮、粉化等老化现象，严重影响了外墙装饰效果，长期以来形成了涂料是一种低档装饰品不适合外墙高档装饰要求的消费观念。

目前国内专利公开的全水性多彩内、外墙涂料，其图案只能制得细花纹的点、线、片多彩涂料，无法制得大块面的、储存稳定性、施工性能好的全水性多彩涂料，不能满足有关领域的需要。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种全水性多彩内、外墙弹性涂料及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足人们的需要。

本发明的全水性多彩内、外墙弹性涂料的是采用包括如下重量份数的组分制备的：

MA                    50～60份

MB                    20～40份

MC                    15～30份

水性色浆              0.1～0.5份

MB的主要功能在于提供生产多彩涂料时所需的各种彩色颗粒，该颗粒大小，形状既可自由调制，又要相当稳定不易破碎。其主要组份和重量份数包括：

阴离子合成树脂乳胶    40--60份

亲水胶体              2-5份

分散剂                0.1-0.5份

稀释剂                0.1-0.5份

颜料                  2-3份

填料                  5-10份

水                    200-300份

所说的阴离子合成树脂乳胶选自苯乙烯-丙乳酸酯胶、改性丙烯酸与氟树脂共聚乳液、水性硅改性丙烯酸酯胶或水性聚氨酯中的一种或其混合物；

所说的亲水胶体选自聚乙烯醇、纤维素衍生物或聚醋酸乙烯等中的一种或其混合物；

所说的分散剂选自阴离子或非离子表面活性剂、磷酸盐、硅酸盐丙烯酸盐类或聚异丁烯顺丁烯二酸；

MC的主要功能在于能与原料MB完成假成膜之结胶脆化反应，以利制成稳定的多彩颗粒，其主要组份和重量份数包括：

阳离子合成树脂乳胶        40-60份

促聚剂                    2-5份

成膜助剂                  2-6份

分散剂                    0.1-0.5

水                        200-300份

阳离子合成树脂乳胶选自阳离子聚丙烯酰胺、阳离子化的乙烯基内酰胺与丙烯酸酯的聚合物、改性丙烯酸与氟树脂共聚乳液等中的一种或其混合物；

促聚剂选自钙、锌、硼、铝、镁或铵等的盐；

成膜助剂选自乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯等中的一种或其混合物；

分散剂选自磷酸盐、硅酸盐，磷酸盐、聚丙烯酸盐或聚异丁烯顺丁烯二酸盐，如六偏磷酸钠等；

MA主要功能在于它能与涂料色彩体系进行反应，使整个体系变成二种独立的半胶体乳液，一种是透明体、一种是软化了的色粒体，色粒体的内引力和合成树脂乳液的包复，使它不易分解和破坏，稳固地悬浮于透明乳液中，长期储存，不会沉底。喷涂出的漆膜平贴、自然，保持色块大小，不易流挂。主要组份和重量份数包括：

水性高分子乳液            80-100份

增稠剂           1-3份

悬浮分散剂       0.1～0.3份

柔软剂           1-1.5份

所说的水性高分子乳液选自改质变性的丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、水性聚氨酯等乳液等的一种或其混合物；

所说的增稠剂选自聚丙烯酸酯、羟乙基纤维素、水性膨润土或聚氨酯增稠剂中的一种或其混合物；

所说的悬浮分散剂选自硅酸盐、六偏磷酸钠、丙烯酸盐类、聚异丁烯顺丁烯二酸盐类等；

柔软剂选自含氟或硅的表面活性剂；

所说的水性色浆如芬兰CPS公司牌的产品。

本发明的制备方法包括如下步骤：

(1)MB的制备：

将水、亲水胶体、分散剂、稀释剂、颜料和填料在搅拌下按顺序加入反应器混合，然后再加入阴离子合成树脂乳胶，在5～32℃的温度下搅拌混合2～4小时，获得MB，优选3小时，20--25℃，反应时间不足和过长，都影响成粒和喷涂效果；一般在常温下都可以进行，但是温度过低，反应速度过慢，颗粒太软，不易切割。温度过高，反应太快，颗粒太脆，喷涂时会破碎；

然后将获得的MB与水性色浆混合，获得MB色素；

(2)MC的制备：

将水、阳离子合成树脂乳胶、促聚剂、成膜助剂和分散剂搅拌混合，获得MC；

将步骤(1)的MB色素与步骤(2)的MC混合搅拌2～4小时，切割成粒，获得色彩体系；

(3)MA的制备：

将水性高分子乳液、增稠剂、悬浮分散剂和柔软剂搅拌混合，获得MC；

(4)目标产品的制备：

将MA和色彩体系混合，使色粒均匀分布在原料MA中，反应4～6小时，色粒体回复到软质胶体乳液状态，其它乳液趋于半胶体，最后形成色粒体和透明体并比重趋于一致，各色粒可稳固悬浮于系统中。

本发明的涂料，为一种全水性多彩内、外墙弹性涂料，使用方法与常规的涂料相同。

本发明的涂料，每一色彩体系代表配制一种色彩颗粒，颗粒的大小、形状可任意调节，每一个色彩体系都稳定地存在体系中，与水性树脂共存创造出多色彩的弹性涂料。MB、MC配方中采用特殊的树脂和助剂，使假成膜结胶脆化反应得以进行，解决了一次成膜的全水性多彩涂料成粒技术中，大色块难保存，容易破碎的难题。

由于在MA配方中选用特殊的树脂和特种柔软剂，软化反应得以进行。涂料色彩体系中的色粒子才能回复到软质胶体乳液状态，而且由于粒子形成的内引力和合成树脂乳液的包覆，使它不易分解和破坏，在其它乳液变成透明之半胶体后，最后色粒体和透明体之比重趋于一致，各色粒可稳固悬浮于系统中，储存期可高达3年。产品具有优良的耐候、耐光性、抗颜料粉化性，特别是涂膜的疏水性和耐沾污性好，其使用寿命可达15-20年，使之更适合于户外耐候环境应用。同时，可以根据用户的要求设计图案，调制出各种喜爱之颜色；颜色的数目，色块的大小均能调节并一次喷涂成膜，对内、外墙均适用。其仿花岗岩，大理石的效果几乎可以乱真，而价格只有其1/10---1/4。检测结果表明，完全符合有关的指标。

具体实施方式

                      实施例1～3

配方：          实施例1         实施例2          实施例3

MA              55份            50份             60份

MB              30份            20份             40份

MC              22份            15               30份

水性色浆        0.3份           0.1              0.5份

将水、亲水胶体、分散剂、稀释剂、颜料和填料搅拌混合，然后加入阴离子合成树脂乳胶，在22℃的温度下搅拌混合3小时，切割成粒，获得MB，然后将获得的MB与水性色浆混合，获得MB色素；

(2)MC的制备：

将水、阳离子合成树脂乳胶、促聚剂、成膜助剂和分散剂搅拌混合，获得MC；

将MC与MB色素混合，反应3.5小时，获得色彩体系；

(3)MA的制备：

制备方法：

将水性高分子乳液、增稠剂、悬浮分散剂和柔软剂搅拌混合，获得MC；

(4)目标产品的制备：

将MA、MC加入MB色素中，混合，使色粒均匀分布在原料MA中，反应5小时，色粒体回复到软质胶体乳液状态，其它乳液趋于半胶体，最后形成色粒体和透明体并比重趋于一致，各色粒稳固悬浮于系统中，获得产品。

多彩颗粒的制备：

根据图案设计需要几种颜色，按上述步骤，制成几种色彩体系，分别切割成所需的形状、大小，然后集中于一个容器内，以工具将其轻搅混合，使各颜色颗粒均匀分布，静止，待用；

将色彩体系与MA混合，搅拌，使物料在MA中均匀分布，静止反应4小时，待色粒体回复到软质胶体乳液状态，其它乳液趋于半胶体，最后形成色粒体和透明体并比重趋于一致，各色粒可稳固悬浮于系统中，产品制备完成。

采用“GB/T 9755-2001合成树脂乳液外墙涂料”；检测结果如下：

序号	检验项目	技术要求	实施例1	实施例2	实施例3
						1	容器中的状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	符合	符合	符合
2	低温稳定性	不变质	符合	符合	符合
						3	干燥时间(表干)	≤2h	2	1.5	2
4	施工性	喷涂无困难	符合	符合	符合
						5	漆膜外观	正常	符合	符合	符合
6	耐水性(96h)	无异常	符合	符合	符合
						7	耐碱性(48h)	无异常	符合	符合	符合
8	耐洗刷性	≥2000次	通过	通过	通过
						9	耐人工气候老化性(600h)	不气泡、不剥落、无裂纹	符合	符合	符合
纷化	≤1级	0	0	0
					变色		≤2级	1	1	1
10	耐沾污性	≤2级	2	2							2
					11	涂层耐温变性(5次循环)	无异常	符合	符合	符合
12	拉伸强度(标准状态)	≥1.0Mpa	2.0	2.0							2.0
					13	断裂伸长率(标准状态)	≥200％	360	340	350

                      实施例4～6

配方：          实施例4          实施例5          实施例6

MA              50份             52份             58份

MB              20份             38份             30份

MC              30份             20               15份

水性色浆        0.1份            0.3              0.4份

制备方法同实施例1。

采用GB/T 9756-2001合成树脂乳液内墙涂料”；“GB 18582---2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量”国家强制性标准中的指标行检测，结果如下：

序号	检验项目	技术要求	实施例4	实施例5	实施例6
						1	容器中的状态	无硬块，搅拌后呈均匀状态	符合	符合	符合
2	施工性	喷涂无困难	符合	符合	符合
						3	不挥发物含量	≥19％	38	38	38
4	粘度	80-100KU	89	89	89
						5	干燥时间(实干)	≤24h	24	24	24
6	漆膜外观	与样本相比无明显差异	符合	符合	符合
						7	耐水性(96h)	不起泡、不掉粉，允许轻微失光和变色	符合	符合	符合
8	耐碱性(48h)	不起泡、不掉粉，允许轻微失光和变色	符合	符合	符合
						9	耐洗刷性	≥300次	通过	通过	通过
10	挥发性有机化合物	≤200g/l	0	0	0
						11	游离甲醛	≤0.1g/kg	0.1×10-1	0.1×10-1	0.1×10-1
12	可溶性铅(Pb)含量	≤45mg/kg	3	3	4

13	可溶性汞(Hg)含量	≤30mg/kg	未检出	未检出	未检出
						14	可溶性铬(Cr)含量	≤30mg/kg	未检出	未检出	未检出
15	可溶性镉(Pb)含量	≤35mg/kg	未检出	未检出	未检出
						16	拉伸强度(标准状态)	≥1.0Mpa	3.5	3.5	3.5
17	断裂伸长率(标准状态)	≥200％	360	340	350

Claims (5)

1.一种全水性多彩内、外墙弹性涂料，其特征在于，是采用包括如下重量份数的组分制备的：

MA                    50～60份

MB                    20～40份

MC                    15～30份

水性色浆              0.1～0.5份

其中：MB是采用包括如下组份和重量份数的原料制备的：

阴离子合成树脂乳胶    40--60份

亲水胶体              2-5份

分散剂                0.1-0.5份

稀释剂                0.1-0.5份

颜料                  2-3份

填料                  5-10份

水                    200-300份；

MC是采用包括如下组份和重量份数的原料制备的：

阳离子合成树脂乳胶    40-60份

促聚剂                2-5份

成膜助剂              2-6份

分散剂                0.1-0.5

水                    200-300份；

MA是采用包括如下组份和重量份数的原料制备的：

水性高分子乳液        80-100份

增稠剂                1-3份

悬浮分散剂            0.1～0.3份

柔软剂            1-1.5份；

柔软剂选自含氟或硅的表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的全水性多彩内、外墙弹性涂料，其特征在于，其中：MB中，所说的阴离子合成树脂乳胶选自苯乙烯-丙乳酸酯胶、改性丙烯酸与氟树脂共聚乳液、水性硅改性丙烯酸酯胶或水性聚氨酯中的一种或其混合物，所说的亲水胶体选自聚乙烯醇、纤维素衍生物或聚醋酸乙烯等中的一种或其混合物，所说的分散剂选自阴离子或非离子表面活性剂、磷酸盐、硅酸盐丙烯酸盐类或聚异丁烯顺丁烯二酸。

3.根据权利要求1所述的全水性多彩内、外墙弹性涂料，其特征在于，MC中，阳离子合成树脂乳胶选自阳离子聚丙烯酰胺、阳离子化的乙烯基内酰胺与丙烯酸酯的聚合物、改性丙烯酸与氟树脂共聚乳液中的一种或其混合物；

促聚剂选自钙、锌、硼、铝、镁或铵的盐；

成膜助剂选自乙二醇、丙二醇、己二醇、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、甲基苄醇、一缩乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或其混合物；

分散剂选自磷酸盐、硅酸盐，磷酸盐、聚丙烯酸盐或聚异丁烯顺丁烯二酸盐。

4.根据权利要求1所述的全水性多彩内、外墙弹性涂料，其特征在于，MA中，所说的水性高分子乳液选自改质变性的丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂乳液、水性聚氨酯乳液等的一种或其混合物；

所说的增稠剂选自聚丙烯酸酯、羟乙基纤维素、水性膨润土或聚氨酯增稠剂中的一种或其混合物；

所说的悬浮分散剂选自硅酸盐、六偏磷酸钠、丙烯酸盐类、聚异丁烯顺丁烯二酸盐类等；

柔软剂选自含氟或硅的表面活性剂。

5.根据权利要求1～4任一项所述的全水性多彩内、外墙弹性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)MB的制备：

将水、亲水胶体、分散剂、稀释剂、颜料和填料搅拌混合，然后加入阴离子合成树脂乳胶，在5～32℃的温度下搅拌混合2～4小时，获得MB，然后将获得的MB与水性色浆混合，获得MB色素；

(2)MC的制备：

将水、阳离子合成树脂乳胶、促聚剂、成膜助剂和分散剂搅拌混合，获得MC；

将步骤(1)的MB色素与步骤(2)的MC混合搅拌2～4小时，切割成粒，获得色彩体系；

(3)MA的制备：

将水性高分子乳液、增稠剂、悬浮分散剂和柔软剂搅拌混合，获得MC；

(4)目标产品的制备：

将MA和色彩体系混合，使色粒均匀分布在原料MA中，反应4～6小时，获得产品。