CN110527363A - 一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆及其制备方法 - Google Patents

一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆及其制备方法。包括如下成分：成膜助剂、低表面能助剂、自清洁乳液、自制哑浆、防冻剂、增硬剂、防腐防霉剂、消泡剂、增稠剂、pH调节剂、水。其中自制哑浆成分为：消光剂、防冻剂、分散剂、润湿剂、防腐防霉剂、消泡剂、pH调节剂、水。通过分段搅拌法制备仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆。本发明公布的产品环保安全，不仅保留了优异的耐水性、热储存和低温稳定性、高硬度、不透水性等优点，还具有优异的耐沾污性、显著哑光以及石灰石配套后细微色差变化，有效的解决了石灰石涂层耐沾污差、硬度低、发花、施工色差大等问题，具有广泛的应用前景。

Description

一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆及其制备方法
技术领域
本发明属于水性涂料领域，具体涉及一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆及其制备方法。
背景技术
仿石灰石具有复古的文化内涵、优雅的尊贵气息，拥有天然莱姆石的纹理及质感效果，但仿石灰石表面存在很多毛细孔，很容易被污染，并且硬度不够，吸水后易***，大大缩短了其寿命。目前用于仿石灰石专配的水性罩面清漆不仅耐污性和耐洗刷性差，而且光泽高，导致罩面前后的颜色差异很大，加大了仿石难度，降低了制板效率，加上罩面本身透水性大、遇水易发白，极易导致石灰石涂层发花，大大降低了石灰石整体效果。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺点与不足，提供一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆及其制备方法。
本发明的一个目的在于提供一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中按体积百分比包括如下成分：
其中，自制哑浆包括如下成分：
其中，所述消光剂为有机消光剂或无机消光剂，选自于聚乙烯石蜡、硬脂酸铝、硬脂酸钙、氢化蓖麻油蜡状物、气相二氧化硅、硅微粉或硅藻土的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述成膜助剂选自于十二醇酯、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、苯甲醇、丙二醇苯醚或邻苯二甲酸丁酯的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述低表面能助剂选自于硅烷偶联剂、二氧化硅纳米分散液、聚二甲基硅氧烷乳液、聚甲基苯基有机硅乳液、聚乙烯蜡分散体或氟碳树脂的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述防冻剂选自于丙二醇、乙二醇或乙二醇丁醚的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述增稠剂选自于甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液、疏水改性的聚丙烯酸盐碱溶胀型聚合物、疏水改性的乙氧基聚氨酯聚合物或膨润土的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述润湿剂选自于烷基聚氧乙烯醚、烷基芳基聚醚、聚乙氧基壬基酚、烷基琥珀磺酸钠或聚醚改性二甲基硅氧烷的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述防腐防霉剂选自于甲醛、戊二醛、2-甲基-4-异噻唑啉-3酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮、苯丙异噻唑啉酮-3-酮、苯丙咪唑氨基甲酸甲酯或四氯间苯二腈或羟乙基六氢均三嗪的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述消泡剂选自于石蜡基矿物油、聚醚改性二甲基硅氧烷或聚硅氧烷的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述pH调节剂选自于2-氨基-2甲基-1-丙醇、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、氨水、氢氧化钠或氢氧化钾的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述增硬剂选自于玻璃粉、陶瓷微粉、超细氧化铝、纳米二氧化硅分散体或蜡粉中的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述自清洁乳液选自于苯丙聚合物类自清洁乳液、硅丙聚合物类自清洁乳液、纯丙聚合物类自清洁乳液或氟碳聚合物类自清洁乳液的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述分散剂为无机分散剂、有机分散剂或高分子聚合物有机分散剂，选自于焦磷酸钠、六偏磷酸钠、偏硅酸钠、烷基硫酸酯、烷基芳基磺酸酯、烷基琥珀酸钠、顺丁烯二酸酐共聚物、聚羧酸盐或缩合萘磺酸盐的一种或几种。
进一步地，一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其中所述水的硬度小于450mg/L。
本发明的另一目的在于提供一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆的制备方法，包含如下步骤：
(1)自制哑浆的制备：转速为300-400r/min下，向水中加入防冻剂、分散剂、润湿剂、防腐防霉剂、消泡剂、pH调节剂；然后转速变为700-800r/min，搅拌5-10min；然后转速变为1000r/min，将消光剂加入，最后在搅拌速率为1400-1500r/min，搅拌20-30min，得到自制哑浆。
(2)仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆的制备：转速为300-400r/min下，向水中加入防冻剂、成膜助剂、低表面能助剂、增硬剂、防腐防霉剂、消泡剂、pH调节剂；然后转速变为700-800r/min，搅拌3-5min；然后在转速为700-800r/min下，加入自清洁乳液，继续搅拌5-8min；然后转速变为800-900r/min，然后加入增稠剂，继续搅拌15-20min；最后将自制哑浆加入，继续搅拌10-15min，得到仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆。
本发明具有以下有益效果：
本发明选用消光剂和助剂进行物理共混，预先制备哑浆，在自制哑浆的制备过程中，通过分段搅拌法有效解决了消光剂在罩面中的团聚问题，使得配方稳定性进一步提升；另外，哑浆中消光剂、增硬剂和低表面能助剂具有协同增效作用，其共混所形成的配方对于涂层的透水性、色差、光泽度、耐水性、耐洗刷性等方面具有积极效果。此产品环保安全，不仅保留了优异的耐水性、热储存和低温稳定性、高硬度、不透水性等优点，还具有优异的耐沾污性、显著哑光以及石灰石配套后细微色差变化，有效地解决了石灰石涂层耐沾污差、硬度低、发花、施工色差大等问题，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
实施例1
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，包括如下成分：
其中，自制哑浆包括如下成分：
具体的制备方法如下所述：
(1)自制哑浆的制备：转速为300r/min下，向水中加入防冻剂乙二醇、分散剂焦磷酸钠、润湿剂烷基聚氧乙烯醚、防腐防霉剂戊二醛、消泡剂聚醚改性二甲基硅氧烷、pH调节剂二乙醇胺；然后转速变为700r/min，搅拌5min；然后转速变为1000r/min，将消光剂聚乙烯石蜡加入，最后在搅拌速率为1400r/min，搅拌20min，得到自制哑浆；
(2)仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆的制备：转速为300-400r/min下，向水中加入防冻剂丙二醇、成膜助剂醇酯十二、低表面能助剂硅烷偶联剂、增硬剂玻璃粉、防腐防霉剂甲醛、消泡剂石蜡基矿物油、pH调节剂2-氨基-2甲基-1-丙醇；然后转速变为700r/min，搅拌3min；然后在转速为700r/min下，加入苯丙聚合物类自清洁乳液，继续搅拌5min；然后转速变为800r/min，然后加入增稠剂甲基纤维素，继续搅拌15min；最后将自制哑浆加入，继续搅拌10min，得到仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆。
对比实施例1-1
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例1所述成分相同，区别仅在于不添加增硬剂玻璃粉，并用水补足余量。
对比实施例1-2
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例1所述成分相同，区别仅在于不添加低表面能助剂硅烷偶联剂，并用水补足余量。
对比实施例1-3
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例1所述成分相同，区别仅在于不添加消光剂聚乙烯石蜡，并用水补足余量。
实施例2
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，包括如下成分：
其中，自制哑浆包括如下成分：
具体的制备方法如下所述：
(1)自制哑浆的制备：转速为400r/min下，向水中加入防冻剂乙二醇丁醚、分散剂偏硅酸钠、润湿剂烷基芳基聚醚、防腐防霉剂苯丙咪唑氨基甲酸甲酯、消泡剂聚硅氧烷、pH调节剂氢氧化钠；然后转速变为800r/min，搅拌10min；然后转速变为1000r/min，将消光剂气相二氧化硅加入，最后在搅拌速率为1500r/min，搅拌30min，得到自制哑浆；
(2)仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆的制备：转速为400r/min下，向水中加入防冻剂乙二醇、成膜助剂丙二醇丁醚、低表面能助剂二氧化硅纳米分散液、增硬剂陶瓷微粉、防腐防霉剂4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮、消泡剂聚醚改性二甲基硅氧烷、pH调节剂二甲基乙醇胺；然后转速变为800r/min，搅拌5min；然后在转速为800r/min下，加入硅丙聚合物类自清洁乳液，继续搅拌8min；然后转速变为900r/min，然后加入增稠剂聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液，继续搅拌20min；最后将自制哑浆加入，继续搅拌15min，得到仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆。
对比实施例2-1
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例2所述成分相同，区别仅在于不添加增硬剂陶瓷微粉，并用水补足余量。
对比实施例2-2
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例2所述成分相同，区别仅在于不添加低表面能助剂二氧化硅纳米分散液，并用水补足余量。
对比实施例2-3
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例2所述成分相同，区别仅在于不添加消光剂气相二氧化硅，并用水补足余量。
实施例3
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，包括如下成分：
其中，自制哑浆包括如下成分：
具体的制备方法如下所述：
(1)自制哑浆的制备：转速为350r/min下，向水中加入防冻剂乙二醇、分散剂烷基硫酸酯、润湿剂烷基琥珀磺酸钠、防腐防霉剂四氯间苯二腈、消泡剂聚硅氧烷、pH调节剂氢氧化钾；然后转速变为750r/min，搅拌7min；然后转速变为1000r/min，将消光剂硬脂酸钙加入，最后在搅拌速率为1400r/min，搅拌25min，得到自制哑浆；
(2)仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆的制备：转速为350r/min下，向水中加入防冻剂乙二醇丁醚、成膜助剂苯甲醇、低表面能助剂聚乙烯蜡分散体、增硬剂超细氧化铝、防腐防霉剂苯并异噻唑啉酮-3-酮、消泡剂聚硅氧烷、pH调节剂氨水；然后转速变为750r/min，搅拌4min；然后在转速为750r/min下，加入氟碳聚合物类自清洁乳液，继续搅拌6min；然后转速变为850r/min，然后加入增稠剂疏水改性的聚丙烯酸盐碱溶胀型聚合物，继续搅拌18min；最后将自制哑浆加入，继续搅拌12min，得到仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆。
对比实施例3-1
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例3所述成分相同，区别仅在于不添加增硬剂超细氧化铝，并用水补足余量。
对比实施例3-2
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例3所述成分相同，区别仅在于不添加低表面能助剂聚乙烯蜡分散体，并用水补足余量。
对比实施例3-3
一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，成分与实施例3所述成分相同，区别仅在于不添加消光剂硬脂酸钙，并用水补足余量。
实施例4
对上述实施例1～3、对比实施例1-1～1-3、对比实施例2-1～2-3、对比实施例3-1～3-3进行相关性能测试。所测试的性能及参照方法如下表所示。
表1本发明涉及的参数及参照方法
性能 参照方法
粘度 GB/T 9269-2009《涂料黏度的测定斯托默黏度计法》
透水性 JG/T 210-2018《建筑内外墙用底漆》
硬度 GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》
热贮存稳定性 GB/T6753.3-1986《涂料贮存稳定性试验方法》
色差 GB/T 11186.3-1989《涂膜颜色的测量方法》
光泽度 GB/T 9754-2007《不含金属颜料的色漆漆膜的镜面光泽的测定》
耐沾污性、耐洗刷性 HG/T 5065-2016《建筑涂料用罩光清漆》
所得实施例1、对比实施例1-1～1-3测试结果如下表所示。
表2实施例1、对比实施例1-1～1-3测试结果
所得实施例2、对比实施例2-1～2-3测试结果如下表所示。
表3实施例2、对比实施例2-1～2-3测试结果
实施例2 对比实施例2-1 对比实施例2-2 对比实施例2-3
粘度(KU) 76 73 74 71
透水性(ml) 0.2 1 5.4 0.15
硬度 9H 3H 8H 9H
热贮存稳定性 无异常 无异常 无异常 无异常
色差 0.51 0.88 0.92 5.56
光泽度 0.5/1.3/2.1 1.4/2.0/6.3 1.8/2.1/6.1 1.8/19/35.2
耐沾污性(％) 8 9.1 8.5 8
耐水性 极轻微发白 轻微发白 明显发白 轻微发白
耐洗刷性 4300 2900 3900 4100
所得实施例3、对比实施3-1～3-3测试结果如下表所示。
表4实施例3、对比实施3-1～3-3测试结果
从实施例4中可以看出，配方中增硬剂直接影响配方的硬度和耐洗刷性，缺乏增硬剂的对比实施例1-1～3-1，硬度和耐洗刷性相比于实施例1～3，均有大幅度的降低；而低表面能助剂直接影响配方的透水性和耐水性，缺乏低表面能助剂的对比实施例1-2～3-2，透水性和耐水性相比于实施例1～3，均有大幅度的降低；配方中消光剂直接影响配方的光泽度，缺乏消光剂的对比实施例1-3～3-3，光泽度相比于实施例1～3，均有大幅度的升高。
另外，从表2-4中可以看出，当消光剂、增硬剂和低表面能助剂同时出现在配方中时，配方的透水性、色差、耐水性、耐洗刷性等性能，均表现出更优异的特性，同时呈现更接近所期望的哑光的光泽度。因此，消光剂、增硬剂和低表面能助剂相互之间具有显著的协同增效作用，使得配方各项性能更好。
实施例5
自制哑浆的制备：转速为300r/min下，向水中加入防冻剂乙二醇、分散剂烷基硫酸酯、润湿剂烷基琥珀磺酸钠、防腐防霉剂四氯间苯二腈、消泡剂聚硅氧烷、pH调节剂氢氧化钾；然后转速变为700r/min，搅拌5min；然后转速变为1000r/min，将消光剂硬脂酸钙加入，最后在搅拌速率为1400r/min，搅拌20min，得到自制哑浆。根据GB/T 1724-1979《涂料细度测定法》来测定哑浆细度，此哑浆细度为50μm。
对比实施例5
自制哑浆的制备：转速为1000r/min下，向水中加入防冻剂乙二醇、分散剂烷基硫酸酯、润湿剂烷基琥珀磺酸钠、防腐防霉剂四氯间苯二腈、消泡剂聚硅氧烷、pH调节剂氢氧化钾、消光剂硬脂酸钙，最后在搅拌速率为1400r/min，搅拌20min，得到自制哑浆。根据GB/T1724-1979《涂料细度测定法》来测定哑浆细度，此哑浆细度为100μm。
从实施例中5和对比实施例5中可以看出，实施例5通过分段加入法，使防冻剂、分散剂、润湿剂、防腐防霉剂、消泡剂、pH调节剂预先加入，使其充分混合后，通过各助剂的协同静电排斥、空间位阻等作用，使消光剂加入后具有很好的分散稳定性，细度小于50μm，而未使用分段加入法的对比实施例5的哑浆细度则为100μm。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制。本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行若干推演或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，按体积百分比包括如下成分：
其中，自制哑浆包括如下成分：
其中，所述消光剂为有机消光剂或无机消光剂，选自于聚乙烯石蜡、硬脂酸铝、硬脂酸钙、氢化蓖麻油蜡状物、气相二氧化硅、硅微粉或硅藻土的一种或几种。
2.根据权利要求1所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，所述成膜助剂选自于十二醇酯、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、苯甲醇、丙二醇苯醚或邻苯二甲酸丁酯的一种或几种。
3.根据权利要求1所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，所述低表面能助剂选自于硅烷偶联剂、二氧化硅纳米分散液、聚二甲基硅氧烷乳液、聚甲基苯基有机硅乳液、聚乙烯蜡分散体或氟碳树脂的一种或几种。
4.根据权利要求1所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，所述防冻剂选自于丙二醇、乙二醇或乙二醇丁醚的一种或几种；
所述增稠剂选自于甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸盐碱溶胀型乳液、疏水改性的聚丙烯酸盐碱溶胀型聚合物、疏水改性的乙氧基聚氨酯聚合物或膨润土的一种或几种。
5.根据权利要求1所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，所述润湿剂选自于烷基聚氧乙烯醚、烷基芳基聚醚、聚乙氧基壬基酚、烷基琥珀磺酸钠或聚醚改性二甲基硅氧烷的一种或几种；
所述防腐防霉剂选自于甲醛、戊二醛、2-甲基-4-异噻唑啉-3酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3酮、4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮、苯丙异噻唑啉酮-3-酮、苯丙咪唑氨基甲酸甲酯、四氯间苯二腈或羟乙基六氢均三嗪的一种或几种。
6.根据权利要求1所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，所述消泡剂选自石蜡基矿物油、聚醚改性二甲基硅氧烷或聚硅氧烷的一种或几种；
所述pH调节剂选自于2-氨基-2甲基-1-丙醇、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、氨水、氢氧化钠或氢氧化钾的一种或几种。
7.根据权利要求1所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，所述增硬剂选自于玻璃粉、陶瓷微粉、超细氧化铝、纳米二氧化硅分散体或蜡粉中的一种或几种；
所述自清洁乳液选自于苯丙聚合物类自清洁乳液、硅丙聚合物类自清洁乳液、纯丙聚合物类自清洁乳液或氟碳聚合物类自清洁乳液的一种或几种。
8.根据权利要求1所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆，其特征在于，所述分散剂为无机分散剂、有机分散剂或高分子聚合物有机分散剂，选自于焦磷酸钠、六偏磷酸钠、偏硅酸钠、烷基硫酸酯、烷基芳基磺酸酯、烷基琥珀酸钠、顺丁烯二酸酐共聚物、聚羧酸盐或缩合萘磺酸盐的一种或几种；
所述水的硬度小于450mg/L。
9.权利要求1-8任一权利要求所述仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)自制哑浆的制备：转速为300-400r/min下，向水中加入防冻剂、分散剂、润湿剂、防腐防霉剂、消泡剂、pH调节剂；然后转速变为700-800r/min，搅拌5-10min；然后转速变为1000r/min，将消光剂加入，最后在搅拌速率为1400-1500r/min，搅拌20-30min，得到自制哑浆；
(2)仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆的制备：转速为300-400r/min下，向水中加入防冻剂、成膜助剂、低表面能助剂、增硬剂、防腐防霉剂、消泡剂、pH调节剂；然后转速变为700-800r/min，搅拌3-5min；然后在转速为700-800r/min下，加入自清洁乳液，继续搅拌5-8min；然后转速变为800-900r/min，然后加入增稠剂，继续搅拌15-20min；最后将自制哑浆加入，继续搅拌10-15min，得到仿石灰石专配的水性全哑光罩面清漆。
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