CN112194413A - 水包砂多彩涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及涂料技术领域，提供了一种水包砂多彩涂料及其制备方法。本申请提供的水包砂隔热涂料包括：基础漆、保护胶溶液和连续相；其中，基础漆包括以下重量份组分：0.6‑0.65份纤维素，0.5‑1份无机色浆，40‑50份石英砂，3.5‑4份填料，2.5‑3份丙烯酸类乳液，10‑11份二氧化硅分散液，0.3‑0.4份保护胶，30‑36份水。水包砂多彩涂料具有良好的稳定性，贮存周期长，符合建筑用无机涂料标准里对高分子有机物含量的要求，且能满足节能、环保、安全和防火等多方面需求，由此形成的漆膜花纹丰富、饱满，仿真度高，石材效果逼真。

Description

水包砂多彩涂料及其制备方法

技术领域

本申请属于涂料技术领域，尤其涉及一种水包砂多彩涂料及其制备方法。

背景技术

水包砂多彩涂料又称为液体花岗岩涂料，为一种仿石涂料，由于可以产生逼真、耐久的花岗岩色彩，且仿真程度可达到99％，常用于制备仿花岗岩内外墙。

水包砂多彩涂料由彩色分散相分散在连续相中形成，涂料体系包括颜料、石英砂、填料、成膜物质和保护胶，由于目前应用于涂料的成膜物质主要为有机物，有机成膜物质和颜料、石英砂、填料等无机物之间相容性差，使得水包砂多彩涂料的稳定性普遍较差以及贮存周期较短，无法满足人们的应用需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种水包砂多彩涂料及其制备方法，旨在解决现有水包砂多彩涂料稳定性低、贮存周期短的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

一种水包砂多彩涂料，所述水包砂隔热涂料包括：基础漆、保护胶溶液和连续相；

其中，所述基础漆包括以下重量份组分：0.6-0.65份纤维素，0.5-1份无机色浆，40-50份石英砂，3.5-4份填料，2.5-3份丙烯酸类乳液，10-11份二氧化硅分散液，0.3-0.4份保护胶，30-36份水。

本申请所提供的水包砂多彩涂料，其基础漆包括特定重量份的保护胶、无机色浆、石英砂、纤维素、二氧化硅分散液和丙烯酸类乳液，该些组分协同作用，提高了彩点在涂料体系中的分散性，并有效避免彩点破乳，赋予了水包砂多彩涂料良好的稳定性，并大大延长了涂料的贮存周期。另外，本申请基础漆配方中使用的二氧化硅分散液可作为成膜物质之一，可提高彩点在漆膜中的附着力而防止彩点脱落，从而提高漆膜的耐久性，保持长久美观，而且，有效降低涂料体系中有机成膜物质的含量，使其符合建筑用无机涂料标准，同时，-SiO-O-SiO-涂膜的耐火温度可高达800℃，有利于提高仿花岗岩内外墙的阻燃性，高温下不产生明火及浓烟，能有效地保证人员的人身安全。

以及，一种水包砂多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：

根据上述水包砂多彩涂料配制保护胶溶液、基础漆和连续相；

将所述基础漆加入到所述保护胶溶液中并进行第一混合处理，获得彩点分散液；

将所述彩点分散液加入到所述连续相中并进行第二混合处理，获得所述水包砂多彩涂料。

本申请所提供的水包砂多彩涂料的制备方法，将基础漆加入到保护胶溶液中进行第一混合处理，使得已调好颜色的一种或多种基础漆在保护胶溶液里造粒；然后，将彩点分散液加入到连续相中，使得彩点混合于连续相中，从而获得可在基材上成膜的水包砂多彩涂料。该方法促进了彩点在涂料体系中均匀地分散，保证涂料具有良好的稳定性，方法简单，操作简便，适于水包砂多彩涂料的规模化制备。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。

本申请中，“至少一种”是指一种或者多种，例如，“a、b或c中的至少一种”，或，“a、b和c中的至少一种”，均可以表示：a、b、c、a-b(即a和b)、a-c、b-c或a-b-c，其中a、b、c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，各步骤序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

一种水包砂多彩涂料，所述水包砂隔热涂料包括：基础漆、保护胶溶液和连续相；

其中，所述基础漆包括以下重量份组分：0.6-0.65份纤维素，0.5-1份无机色浆，40-50份石英砂，3.5-4份填料，2.5-3份丙烯酸类乳液，10-11份二氧化硅分散液，0.3-0.4份保护胶，30-36份水。

本申请实施例所提供的水包砂多彩涂料，其基础漆包括特定重量份的保护胶、无机色浆、石英砂、纤维素、二氧化硅分散液和丙烯酸类乳液，该些组分协同作用，提高了彩点在涂料体系中的分散性，并有效避免彩点破乳，赋予了水包砂多彩涂料良好的稳定性，并大大延长了涂料的贮存周期。另外，本申请基础漆配方中使用的二氧化硅分散液可作为成膜物质之一，可提高彩点在漆膜中的附着力而防止彩点脱落，从而提高漆膜的耐久性，保持长久美观，而且，有效降低涂料体系中有机成膜物质的含量，使其符合建筑用无机涂料标准，同时，-SiO-O-SiO-涂膜的耐火温度可高达800℃，有利于提高仿花岗岩内外墙的阻燃性，高温下不产生明火及浓烟，能有效地保证人员的人身安全。

具体地，基础漆作为形成水包砂多彩涂料的基料，在本申请实施例中，基础漆包括以下重量份组分：0.6-0.65份纤维素，0.5-1份无机色浆，40-50份石英砂，3.5-4份填料，2.5-3份丙烯酸类乳液，10-11份二氧化硅分散液，0.3-0.4份保护胶，30-36份水。

其中，纤维素在水溶液中可形成三维网络结构，使得由保护胶包覆无机色浆粒子和石英砂形成的彩点被包覆其中，同时，纤维素提供与保护胶和丙烯酸类乳液交联的官能团，使得彩点能够均匀稳定地分散在涂料体系中，防止彩点在应用或贮存过程中发生沉降，提高了水包砂多彩涂料良好的稳定性，并大大延长了涂料的贮存周期。

无机色浆复配石英砂以提供涂料颜色，并在保护胶的包覆作用下形成彩点，通过调节复配的无机色浆和石英砂的组成，例如将白色颜料与不同种类的石英砂复配，可获得不同的仿大理石效果。

在本申请实施例中，无机色浆优选为能够反射波长范围在400-2500nm内的光的反射隔热色浆。波长范围在400-2500nm内的光集中了90％的太阳辐射能，在涂料中添加该类无机色浆能够有效地提高漆膜的半球发射率和太阳光反射比，有利于迅速散失漆膜表面聚集的热量，显著降低室内温度，减少能源消耗。一些实施例中，无机色浆的粒径大于200nm，优选为大于200-1250nm，该粒径大于1/2光波长，可有效阻挡和反射红外线，起到良好的降温效果。另外，无机色浆的组成可参考本领域的常规技术，主要由无机色粉分散在溶剂中形成，无机色粉可选为表面光滑的中空色粉。一些实施例中，无机色浆包括白色颜料，该白色颜料可同时复配不同颜色种类的石英砂以获得不同的仿大理石效果。进一步实施例中，白色颜料选为钛白粉，优选为金红石型钛白粉。

在本申请实施例中，石英砂优选为天然彩砂，在漆膜干燥后能凸显出砂子的质感效果，可以逼真的仿出毛面大理石效果。一些实施例中，石英砂的目数为80-120目，可选用贺州新彩砂厂的雪花白等。

填料主要用于调节涂料的光泽、质地和粘度等，优选为高岭土和/或滑石粉。一些实施例中，填料选为蒙西煅烧高岭土、内蒙三宝煅烧高岭土中的至少一种，以起到增加涂料触变性的作用，并提高彩点骨架，且没有可参与反应基团，避免离子干扰。一些实施例中，填料选为800目滑石粉，例如江门桂广的KB15等。

丙烯酸内乳液作为成膜物质，优选地，丙烯酸类乳液包括硅丙乳液和/或纯丙乳液。这类乳液与纤维素和二氧化硅分散液相容，可一定程度上提高涂料的稳定性。

二氧化硅分散液为纳米二氧化硅微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液，其与丙烯酸类乳液、无机色浆和石英砂相容，有利于进一步包覆彩点，有效避免彩点破乳，提高了涂膜的色彩饱满度，保证室内外漆膜良好的装饰性。在涂料中添加二氧化硅分散液，通过与保护胶、无机色浆、纤维素和丙烯酸类乳液等组分协同作用，赋予了水包砂多彩涂料良好的稳定性，并大大延长了涂料的贮存周期。另外，二氧化硅微粒在水溶液中可以相互连接形成立体网状结构，并随着水分蒸发而形成-SiO-O-SiO-膜，使得二氧化硅分散液可作为成膜物质之一，有利于提高彩点在漆膜中的附着力而防止彩点脱落，提高漆膜的耐久性，保持漆膜长久美观，并有效降低涂料体系中有机成膜物质的含量，例如使得涂料中的有机物含量低于8％，符合建筑用无机涂料标准。此外，由二氧化硅分散液形成的漆膜的耐火温度可高达800℃，有利于提高仿花岗岩内外墙的阻燃性，高温下不产生明火及浓烟，能有效地保证人员的人身安全。

保护胶主要起到对无机色浆粒子和石英砂进行包覆以起到空间位阻作用并在包覆层形成双电子层，从而防止彩点溶解于后续的连续相中，形成独立彩点并在施工后呈现大理石花纹。在本申请实施例中，保护胶包括硅酸镁锂和/或硅酸镁铝。一些实施例中，保护胶选为网格的GS或洛克伍德的S482。

在上述实施例的基础上，基础漆还包括助剂，助剂包括消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂、杀菌剂、分散剂和润湿剂中的至少一种，以调节基础漆的综合性能。

一些实施例中，基础漆还包括以下重量份组分：0.15-0.2份分散剂，0.15-0.2份润湿剂，0.2-0.25份消泡剂，0.4-0.5份防冻剂，0.4-0.5份成膜助剂，0.2-0.3份杀菌剂。

优选地，消泡剂选为二氧化硅类消泡剂，该类消泡剂厚涂强力消泡，消泡效果好。一些实施例中，消泡剂选为诺普科公司的SN154或三化公司的AC300。

优选地，润湿剂选自网格V145、399、陶氏1124和科莱恩LCN407中的至少一种。用于润湿粉体，并通过嵌入保护胶形成负电荷从而使彩点形成双电层结构；分散剂选自罗门哈斯731A、诺普科SN5040中的至少一种，以保证填料和无机色浆能均匀得分散在分散相里并能形成稳定双电层结构。

优选地，防冻剂选自中企动力乙二醇、新疆天业乙二醇中的至少一种。能够降低水包水的冰点起到抗冻融作用

优选地，成膜助剂选自润泰C-12、伊斯曼醇酯十二中的至少一种，使得水包砂多彩涂料能够在低温下很好地成膜，提高施工便利性。

优选地，杀菌剂包括异噻唑啉酮类杀菌剂。其中，异噻唑啉酮类杀菌剂包括但不限于2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(英文简称为MIT)与1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(英文简称为BIT)。具体实施例中，杀菌剂选为索尔杀菌剂，例如索尔MB、索尔MV等。

在上述实施例的基础上，保护胶溶液包括以下重量份组分：0.6-0.7份保护胶，0.15-0.2份纤维素，94-95份水。

在保护胶溶液中加入纤维素作为防沉助剂，使得基础漆在保护胶溶液中造粒后形成的小颗粒彩点能均匀地分散在涂料体系中，以进一步提高涂料的稳定性。

在上述实施例的基础上，连续相包括以下重量份组分：29-30份丙烯酸类乳液，40-41份二氧化硅分散液，22-23份水。通过在连续相中加入二氧化硅分散液，可减少丙烯酸类乳液的用量，降低涂料体系中有机成膜物质的含量，使得涂料中的有机物含量能够小于5％，以符合建筑用无机涂料标准。进一步实施例中，连续相中还包括助剂，助剂包括消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂、杀菌剂、分散剂和润湿剂中的至少一种。优选地，连续相还包括以下重量份组分：0.4-0.5份消泡剂，0.4-0.5份pH调节剂，1.5-1.8份成膜助剂，4-5份防冻剂，0.7-0.9份增稠剂，0.8-1份杀菌剂。其中，各助剂的种类可参考上文，基础漆中的助剂种类可与连续相的相同，也可以互不相同，可根据涂料的性能进行灵活调整。

在上述实施例的基础上，通过调节基础漆、保护胶溶液和连续相的相对用量，以获得性能符合实际应用需要的水包砂多彩涂料。一些实施例中，基础漆50-60份，保护胶溶液20-25份，连续相20-25份。优选地，基础漆、保护胶溶液和连续相的重量比为6:2:2。

综上，通过上述技术方案改进，使得本申请实施例所提供的水包砂多彩涂料具有良好的稳定性，贮存周期长，符合建筑用无机涂料标准里对高分子有机物含量的要求，且能满足节能、环保、安全和防火等多方面需求，由此形成的漆膜花纹丰富、饱满，仿真度高，石材效果逼真。

基于上述技术方案，本申请实施例提供了一种水包砂多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：

S01、根据上述水包砂多彩涂料配制保护胶溶液、基础漆和连续相；

S02、将所述基础漆加入到所述保护胶溶液中并进行第一混合处理，获得彩点分散液；

S03、将所述彩点分散液加入到所述连续相中并进行第二混合处理，获得所述水包砂多彩涂料。

本申请实施例所提供的水包砂多彩涂料的制备方法，将基础漆加入到保护胶溶液中进行第一混合处理，使得已调好颜色的一种或多种基础漆在保护胶溶液里造粒；然后，将彩点分散液加入到连续相中，使得彩点混合于连续相中，从而获得可在基材上成膜的水包砂多彩涂料。该方法促进了彩点在涂料体系中均匀地分散，保证涂料具有良好的稳定性，方法简单，操作简便，适于水包砂多彩涂料的规模化制备。

其中，步骤S01中的保护胶溶液、基础漆和连续相的组成和作用效果参考上文所述，为节省篇幅，此处不一一赘述。

步骤S02中，将基础漆加入到保护胶溶液中并进行第一混合处理，以使得已调好颜色的一种或多种基础漆在保护胶溶液里造粒，获得粒径范围符合要求的彩点，且该彩点能够在保护胶溶液里独立成片状或粒子状且互不相容。

将基础漆加入到保护胶溶液中并进行第一混合处理的具体操作可参考本领域的常规技术，例如在搅拌设备中将基础漆分散到保护胶溶液中，使得各彩点之间互不相容并能够采出粒径大小合适的彩点即可。

步骤S03中，将彩点分散液加入到连续相中并进行第二混合处理，使得彩点混合于连续相中以获得可在基材上成膜的水包砂多彩涂料，该水包砂多彩涂料在基材上形成连续性的保护膜以保护彩点。

将彩点分散液加入到连续相中并进行第二混合处理的具体操作可参考本领域的常规技术，例如在高速搅拌状态下将彩点分散液加入到连续相中，使得彩点均匀分散在连续相中，且各彩点在连续相里独立成片状或粒子状并互不相容。

进一步地，将彩点分散液加入到连续相中并进行第二混合处理的步骤之后，还可以通过加入少许增稠剂的方法来调节涂料的粘度。

以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。

实施例1

本实施例提供了一种水包砂多彩涂料，其制备方法包括以下步骤：

(1)制备保护胶溶液

分别称取：水93.8份、6份硅酸镁锂和0.2份纤维素；然后，在水中加入硅酸镁锂和纤维素分散40分钟。

(2)制备连续相

分别称取：水22.2份、硅丙乳液30份、二氧化硅分散液40份、消泡剂0.4份、pH调节剂0.4份、成膜助剂1.5份、防冻剂4份、增稠剂0.7份、杀菌剂0.8份；然后，在水中依次加入剩下组分并以中低速搅拌均匀即可。

(3)制备基础漆

分别称取：水34.61份、纤维素0.65份、分散剂0.2份、润湿剂0.15份、消泡剂0.25份、防冻剂0.4份、成膜助剂0.4份、反射隔热钛白粉0.6份、填料3.5份、纯丙乳液3份、二氧化硅分散液11份、质量百分含量为8％的硅酸镁锂胶液5份、杀菌剂0.24份、90号石英砂40份；

然后，在水中加入纤维素、分散剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂、反射隔热钛白粉、填料并以1300转/分高速分散15分种，再在800转/分中速分散的状态下加入纯丙乳液、二氧化硅分散液、硅酸镁锂、杀菌剂和90号石英砂搅拌10分钟；

按同样的方法调成2-6种不同颜色的基础漆，备用。

(4)制备水包砂多彩涂料

把不同颜色的基础漆(总计为6份)加入2份保护胶溶液中进行采点，然后加入2份连续相进行混合均匀，再加入少许增稠剂调整粘度即可。

使用时，将本实施例制得的水包砂多彩涂料喷涂施工于室内墙壁装饰及外墙装饰，即可。

和市场上普通的水包砂多彩涂料相比，实施例1制备的水包砂多彩涂料具有以下优点：

1、为无机内外墙漆，可耐800℃左右高温，无明火、无浓烟；

2、能有效的反射太阳光，反射红外线，发散墙体自身多余热量，从而降低建筑物内部能耗，数据为：白色≥0.85，半球发射率≥0.85，近红外反射比≥0.8；

3、能仿制市面上大部分平面大理石，仿真效果逼真；

4、具有优异的耐水性，耐候性及储存温度性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水包砂多彩涂料，其特征在于，所述水包砂隔热涂料包括：基础漆、保护胶溶液和连续相；

其中，所述基础漆包括以下重量份组分：0.6-0.65份纤维素，0.5-1份无机色浆，40-50份石英砂，3.5-4份填料，2.5-3份丙烯酸类乳液，10-11份二氧化硅分散液，0.3-0.4份保护胶，30-36份水。

2.根据权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述连续相包括以下重量份组分：29-30份丙烯酸类乳液，40-41份二氧化硅分散液，22-23份水；和/或

所述保护胶溶液包括以下重量份组分：6-7份保护胶，0.15-0.2份纤维素，94-95份水。

3.根据权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述无机色浆选为能够反射波长范围在400-2500nm内的光的反射隔热色浆；和/或

所述无机色浆的粒径大于200nm。

4.根据权利要求1所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述丙烯酸类乳液包括硅丙乳液和/或纯丙乳液；和/或

所述保护胶包括硅酸镁锂和/或硅酸镁铝。

5.根据权利要求1至4任一项所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述填料选为高岭土和/或滑石粉；和/或

所述无机色浆包括白色颜料。

6.根据权利要求1至4任一项所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述基础漆和/或所述连续相中还包括助剂，所述助剂包括消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、防冻剂、增稠剂、杀菌剂、分散剂和润湿剂中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述基础漆还包括以下重量份组分：0.15-0.2份分散剂，0.15-0.2份润湿剂，0.2-0.25份消泡剂，0.4-0.5份防冻剂，0.4-0.5份成膜助剂，0.2-0.3份杀菌剂；和/或

所述连续相还包括以下重量份组分：0.4-0.5份消泡剂，0.4-0.5份pH调节剂，1.5-1.8份成膜助剂，4-5份防冻剂，0.7-0.9份增稠剂，0.8-1份杀菌剂。

8.根据权利要求6所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述消泡剂选为二氧化硅类消泡剂；和/或

所述杀菌剂包括异噻唑啉酮类杀菌剂。

9.根据权利要求1至4任一项所述的水包砂多彩涂料，其特征在于，所述基础漆50-60份，所述保护胶溶液20-25份，所述连续相20-25份。

10.一种水包砂多彩涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据权利要求1至9任一项所述的水包砂多彩涂料配制保护胶溶液、基础漆和连续相；

将所述基础漆加入到所述保护胶溶液中并进行第一混合处理，获得彩点分散液；

将所述彩点分散液加入到所述连续相中并进行第二混合处理，获得所述水包砂多彩涂料。