CN104909606B - 一种陶彩石及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑物装饰涂料陶彩石及其生产工艺，该涂料陶彩石采用40‑80目陶瓷砂，产品涂层厚度为2mm，解决了传统乳胶漆色彩单一、易粉化、厚度不够无抗裂功能的缺点；同时，陶瓷砂的色彩可以任意烧制，且颜色稳定，在具备质感涂料的沙粒感的同时，无需添加任何色浆，无褪色的风险，而且粒径均匀，在施工过程中，大大降低接痕的产生；陶彩石配方中通过引入硅溶胶，涂膜复合基料呈球型或者接近球形排列，表面平整致密，孔隙较少，使得细微尘埃粒子很难侵入其孔隙，尘埃难于粘附，涂层自身具备了良好的耐沾污性能。

Description

一种陶彩石及其生产工艺

技术领域

本发明属于建筑物装饰涂料技术领域，尤其涉及一种陶彩石配方及其生产工艺。

背景技术

目前国内主流的外墙涂料主要为乳胶漆、真石漆、质感涂料三种。乳胶漆是水分散性涂料，它是以合成树脂乳液为基料，填料经过研磨分散后加入各种助剂精制而成的涂料，乳胶漆具备了与传统墙面涂料不同的众多优点，如易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水、耐沾污性好等。真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的厚浆型涂料，主要采用各种颜色的天然石粉、丙烯酸聚合物乳液配制而成。真石漆装修后的建筑物，具有天然真实的自然色泽，是一种不可多得的天然石材替代品，适合于各类建筑物的室内外装修。质感涂料是以天然石英砂、颜填料、丙烯酸聚合物乳液加工而成的厚浆型涂料，质感涂料装饰质感强烈，立体饰纹制作随意，具有非常好的装饰效果。

但是，现有涂料中，乳胶漆和质感涂料采用色浆调色，颜色单一，经过日晒雨淋容易褪色，耐久性不足，真石漆和质感涂料表面孔隙多，容易沾灰，耐污性差，同时真石漆涂层厚，干燥时间长，如施工后2小时内下雨，容易被冲掉。

发明内容

为解决上述现有涂料中存在的问题，本发明提供一种新型建筑物装饰涂料陶彩石，该涂料无需色浆调色，且产品表面平整无孔隙，耐污性好，具备自清洁功能。

本发明提供以下技术方案：

一种陶彩石，包括：陶彩石母液和骨料，其中陶彩石母液和骨料的重量比为(2-4)：(6-8)；所述陶彩石母液按重量比例包括以下组分：水250-350份、杀菌剂5-7份、防霉剂3-5份、纤维素6-8份、消泡剂3-5份、成膜助剂15-25份、乙二醇单丁醚8-12份、丙二醇30-50份、氨水1-3份、清洁助剂80-120份、粘接物400-600份、增稠剂3-5份；所述骨料为40-80目的陶瓷砂粉体。

优选的，所述陶彩石母液和骨料的重量比为3:7；所述陶彩石母液按重量比例包括以下组分：水302.5份、杀菌剂6.5份、防霉剂4.0份、纤维素7.0份、消泡剂4.0份、成膜助剂20.0份、乙二醇单丁醚10份、丙二醇40份、氨水2份、清洁助剂100份、粘接物500份、增稠剂4份。

所述骨料必须均匀，且无细于200目的粉体，优选为40-80目陶瓷砂做为骨料。骨料采用陶瓷釉料包裹天然石英砂的方式来实现，陶瓷釉料属于无机高温粘结物，具有强度高，稳定性好，不掉色的特点，石英砂资源广泛，且粒径易于控制。

所述纤维素包括羟乙基纤维素(HEC)，优选为克莱恩化工有限公司生产的100000YP2纤维素。100000YP2粘度(1％水溶液)KU为85.3，粘度(1％水溶液)CPS为2437，隔夜粘度KU为85，隔夜粘度CPS为2450，热储后粘度KU为79.9。本发明中，加入所述纤维素后的陶彩石成品粘度高，耐水性好，易于施工。在成膜助剂的选用上，本发明选用伊士曼公司生产的醇酯类TEXANOL作为成膜助剂，为了调节干燥时间，采用乙二醇单丁醚与TEXANOL搭配使用，这是因为乙二醇单丁醚的挥发速度明显快于TEXANOL，在陶彩石施工于墙面后，乙二醇单丁醚以较快的速度迁移至涂层表面，保存表层湿润，随着底层的水分缓慢挥发，实现底层与表层干燥同步，避免由于表面结皮导致的接痕现象。

所述清洁助剂为硅溶胶，所述硅溶胶是以极细的二氧化硅超微粒子胶状水溶液为基料，配合聚合物乳液和各种助剂而制成硅溶胶有机无机复合涂料，其中，所述二氧化硅超微粒子粒径为450-650nm，优选为580nm。硅溶胶溶液在失去水分时，单体硅酸逐渐聚合成高聚硅胶，随水分的蒸发，胶体分子增大，最后形成-SIO-O-SIO-涂膜：IO-SI-OH+HO-SI-OH因NA2O在硅溶胶中的含量低，硅溶胶具有一定量成膜溶解的特性，其耐水性、耐热性能明显优于有机涂料。通过引入硅溶胶，涂膜复合基料呈球型或者接近球形排列，表面平整致密，孔隙较少，使得细微尘埃粒子很难侵入其孔隙，同时si-o键的结构属于离子型，具有较好的导电性，不会产生电荷积累，尘埃难于粘附，因此，涂层自身具备了良好的耐沾污性能。

所述陶彩石配方中的粘接物为丙烯酸酯共聚乳液，具有良好的耐水白化性、卓越的耐紫外线黄变性及耐热黄变性。优选的，选用常熟巴德富科技有限公司生产的型号为RS706T的粘接物，RS-706T与骨料的混合使用安定性非常优越。

一种陶彩石的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备陶彩石母液；

(2)将步骤(1)制得的陶彩石母液投入真石漆搅拌机中，按照重量比陶彩石母液：骨料为(2-4)：(6-8)的比例投入骨料，进行搅拌以制得陶彩石；其中所述骨料为40-80目的陶瓷砂。

其中，所述制备陶彩石母液包括以下步骤：

A、将水、杀菌剂以及防霉剂加入分散机中，以第一转速进行搅拌分散；

B、保持第一转速，投入纤维素，以第二转速进行搅拌分散，使溶液形成凝胶状；

C、设定分散机的转速为第三转速，依序投入消泡剂、成膜助剂、乙二醇单丁醚、丙二醇、氨水、硅溶胶、粘结物进行搅拌分散；

D、将增稠剂与水混合均匀后，加入到分散机内，以第二转速进行搅拌分散得到陶彩石母液。

其中，所述第一转速为400-500转/分钟，所述第二转速为1200-1800转/分钟，所述第三转速为800-1000转/分钟。

本发明的技术优势体现在：

1)通过采用40-80目陶瓷砂，产品涂层厚度为2mm，解决了传统乳胶漆色彩单一、易粉化、厚度不够无抗裂功能的缺点；

2)陶瓷砂的色彩可以任意烧制，且颜色稳定，在具备质感涂料的沙粒感的同时，无需添加任何色浆，无褪色的风险，而且粒径均匀，在施工过程中，大大降低接痕的产生；

3)通过引入硅溶胶，涂膜复合基料呈球型或者接近球形排列，表面平整致密，孔隙较少，使得细微尘埃粒子很难侵入其孔隙，同时si-o键的结构属于离子型，具有较好的导电性，不会产生电荷积累，尘埃难于粘附，因此，涂层自身具备了良好的耐沾污性能。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的陶彩石进行具体描述。

实施例1

本实施例主要选取陶彩石配方中的清洁助剂。

目前市场上用于建筑涂料的自清洁助剂主要有：(1)疏水自清洁理论，人们研制低表面能的涂层表面，模拟荷叶表面，以达到自清洁的目的，代表产品为LC-808荷叶助剂；(2)硅溶胶；(3)亲水耐沾理论，亲水使涂层表面易于被水润湿，粘附在表面的沾污物容易被冲走，代表产品为X-405润湿剂；(4)涂膜微粉化，在涂料中加入易于粉化的颜料，雨水冲刷时将粉化的颜料及沾污物一起带走，代表产品为1250目滑石粉。

按照行业标准JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》中的性能检测方法，结合以上理论进行实验对比，本实施例选取市场上不同作用机理的自清洁助剂按表1配方进行测试：

表1 配方中加入不同自清洁助剂

原材料	配方1	配方2	配方3	配方4	配方5
						水	478	478	478	478	478
纤维素	7.7	7.7	7.7	7.7	7.7
						乳液	180	180	150	180	180
乙二醇	14	14	14	14	14
						醇酯-12	14	14	14	14	14
消泡剂	2.8	2.8	2.8	2.8	2.8
						防霉剂	1.4	1.4	1.4	1.4	1.4
氨水	1.4	1.4	1.4	1.4	1.4
						防腐剂	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
陶瓷砂	300	300	300	280	300
						LC-808荷叶助		5

剂
						硅溶胶			30
1250目滑石粉				20
						X-405润湿剂					2

将制备好的成品制版，置于户外暴晒架。与放室内的板进行对比，结果如表2所示：

表2 加入不同清洁助剂得到成品制版的户外暴晒结果

通过以上实验证明，配方2疏水机理的抗污机理对于自然界的污染不起作用，由于表面疏水，雨水无法冲洗表面的污染物。疏水性墙面干燥，易产生静电，容易吸附带电污染物颗粒。疏水表面的亲油性，导致城市中汽车、工厂排放的油性粉尘易于吸附。配方4材料粉化导致变色，配方5亲水性助剂导致耐水性变差。

配方3通过引入硅溶胶，对于耐沾污性能的提高有很大改善。硅溶胶是以极细的二氧化硅超微粒子胶状水溶液为基料，配合聚合物乳液和各种助剂而制成硅溶胶有机无机复合涂料，其中，所述二氧化硅超微粒子粒径为580nm。硅溶胶溶液在失去水分时，单体硅酸逐渐聚合成高聚硅胶，随水分的蒸发，胶体分子增大，最后形成-SIO-O-SIO-涂膜：IO-SI-OH+HO-SI-OH因NA2O在硅溶胶中的含量低，硅溶胶具有一定量成膜溶解的特性，其耐水性、耐热性能明显优于有机涂料。通过引入硅溶胶，涂膜复合基料呈球型或者接近球形排列，表面平整致密，孔隙较少，使得细微尘埃粒子很难侵入其孔隙，同时si-o键的结构属于离子型，具有较好的导电性，不会产生电荷积累，尘埃难于粘附，因此，涂层自身具备了良好的耐沾污性能。

实施例2

本实施例主要选取陶彩石配方中的纤维素。陶彩石的施工性主要受增稠体系、溶剂的影响，我们需要通过选定加入的纤维素来调整涂料的施工性，按照行业标准JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》中的性能检测方法，本实施例选取市场上常用的几种纤维素加入乳液中进行对比测试，结果如表3所示：

表3 不同纤维素性能对比

将上述表格中的纤维素用于表4中的配方：

表4 配方中各成分质量份数

原材料	配方1
		水	478
纤维素	7.7
		乳液	150
乙二醇	14
		醇酯-12	14
消泡剂	2.8
		防霉剂	1.4
氨水	1.4
		防腐剂	0.7
陶瓷砂	300
		硅溶胶	30

几种不同纤维素对比数据如表5所示。

表5 不同纤维素制得的陶彩石成品性能

注：施工性以1-5表示，其中5为最好，1为无法施工。

综合各项性能来看，100000YP2纤维素最好。

实施例3：

优选的，陶彩石配方中，其中杀菌剂和防霉剂均采用美国罗门哈斯公司生产的杀菌剂LEX和防霉剂363，纤维素选用克莱恩化工有限公司生产的型号为100000YP2的纤维素，在成膜助剂的选用上，本实施例选用伊士曼公司生产的醇酯类TEXANOL作为成膜助剂，消泡剂选用A-203，粘接物选用常熟巴德富科技有限公司生产的型号为RS706T的粘接物，增稠剂选用美国罗门哈斯公司生产的TT615。

按照表6中的配方制备陶彩石成品。

表6 陶彩石配方

实施例4

例如参照表6所列的陶彩石配方一而言，陶彩石的制备方法，包括如下步骤：

(1)将298.5重量份的水、6.5重量份的杀菌剂以及4.0重量份的防霉剂按顺序依次加入高速分散机中，分散机转速为450转/分钟；

(2)保持高速分散机450转/分钟的速度，缓慢投入7.0重量份的纤维素100000YP2，投完后，将分散机转速设定1500转/分钟高速分散10分钟，待纤维素完全溶解，材料成凝胶状后再进行下一步操作；

(3)设定高速分散机1000转/分钟的速度，按顺序投入4.0重量份的材料消泡剂A-203、20重量份的成膜助剂TEXANOL、10重量份的乙二醇单丁醚、40重量份的丙二醇、2重量份的氨水、100重量份的硅溶胶、500重量份的粘接物巴德富纯丙乳液706T；

(4)将4重量份的增稠剂TT615与4重量份的水先在桶里混合均匀后，再缓慢倒入步骤3的分散机内，1500转/分钟高速搅拌10分钟得到陶彩石母液；

(5)将步骤(4)制得的陶彩石母液投入真石漆搅拌机中，按照重量比陶彩石母液：骨料为3:7的比例投入骨料，搅拌10分钟，制得陶彩石；所述骨料为40-80目的陶瓷砂。

需要说明的是，上述实施例属于优选实施例，并非用于对本申请的限定。以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种陶彩石，包括：陶彩石母液和骨料，其中陶彩石母液和骨料的重量比为(2-4)：(6-8)；所述陶彩石母液按重量比例由以下组分组成：水250-350份、杀菌剂5-7份、防霉剂3-5份、纤维素6-8份、消泡剂3-5份、成膜助剂15-25份、乙二醇单丁醚8-12份、丙二醇30-50份、氨水1-3份、清洁助剂80-120份、粘接物400-600份、增稠剂3-5份；所述骨料为40-80目包裹陶瓷釉料的天然石英砂粉体；其中所述清洁助剂为硅溶胶，所述成膜助剂为醇酯类TEXANOL。

2.如权利要求1所述的陶彩石，其特征在于：所述纤维素包括羟乙基纤维素(HEC)。

3.如权利要求2所述的陶彩石，其特征在于：所述纤维素为100000YP2纤维素。

4.如权利要求1所述的陶彩石，其特征在于：所述硅溶胶是以二氧化硅超微粒子胶状水溶液为基料，配合聚合物乳液和助剂而制成的硅溶胶有机无机复合涂料，所述二氧化硅超微粒子粒径为450-650nm。

5.如权利要求1所述的陶彩石，其特征在于：所述粘接物为丙烯酸酯共聚乳液。

6.根据权利要求1-5任一项所述的陶彩石的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备陶彩石母液；

(2)将步骤(1)制得的陶彩石母液投入真石漆搅拌机中，按照重量比陶彩石母液：骨料为(2-4)：(6-8)的比例投入骨料，进行搅拌以制得陶彩石；其中所述骨料为40-80目的陶瓷砂。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述制备陶彩石母液包括以下步骤：

A、将水、杀菌剂以及防霉剂加入分散机中，以第一转速进行搅拌分散；

B、保持第一转速，投入纤维素，以第二转速进行搅拌分散，使溶液形成凝 胶状；

C、设定分散机的转速为第三转速，依序投入消泡剂、成膜助剂、乙二醇单丁醚、丙二醇、氨水、硅溶胶、粘结物进行搅拌分散；

D、将增稠剂与水混合均匀后，加入到分散机内，以第二转速进行搅拌分散得到陶彩石母液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述第一转速为400-500转/分钟，所述第二转速为1200-1800转/分钟，所述第三转速为800-1000转/分钟。