CN113930117B - 一种简易施工艺术涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易施工艺术涂料及其制备方法，所述简易施工艺术涂料包括重量含量为20‑40％的丙烯酸共聚物乳液，所述丙烯酸共聚物乳液包括重量含量为40‑60％的丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂由丙烯酸、丙烯酸甲酯、均三嗪衍生物与6‑氨基‑1,2‑苯并异噻唑‑3‑酮按照摩尔比1:2‑5:0.2‑0.5:0.5‑0.8聚合而成。该简易施工艺术涂料硬度高、防霉性能优异和立体层次感强，具有持久的防霉性。

Description

一种简易施工艺术涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涉及艺术涂料领域，尤其涉及一种简易施工艺术涂料及其制备方法。

背景技术

腐蚀和发霉在自然环境中是不可避免的问题，如何有效防止腐蚀物和霉菌的危害人民一直以来渴望解决的难题。

建筑行业中，建筑物的外墙多为混凝土和钢筋混凝土，经过一段时间的使用，由于混凝土直接接触空气和水，空气和水中的菌会使混凝土发霉，酸、盐、碱使混凝土遭受腐蚀。在建筑物外层涂装有一层具有防腐、防霉的艺术涂装效果的艺术涂料不仅可以美化建筑物的外墙结构，还可以有效提高建筑结构在各种腐蚀性介质中的防腐性、防霉性和耐久性，减少建筑结构局部的修复工作。

均三嗪是一种碱性防腐剂，对各种革兰氏阳性或阴性菌、霉菌和酵母都有较强的抑杀力，在造纸、涂料胶黏、油田等领域大量使用，但其杀菌效率慢，难以达到快速杀菌的效果，且在酸性条件下，防腐性能不佳。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，提供一种简易施工艺术涂料，该简易施工艺术涂料硬度高、防霉性能优异和立体层次感强，无论是在酸性还是碱性条件下，均具有持久的防腐防霉性。

本发明的目的在于提供一种简易施工艺术涂料，所述简易施工艺术涂料包括重量含量为20-40％的丙烯酸共聚物乳液，所述丙烯酸共聚物乳液包括重量含量为40-60％的丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂由丙烯酸、丙烯酸甲酯、均三嗪衍生物与6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮按照摩尔比1:2-5:0.2-0.5:0.5-0.8聚合而成；

所述均三嗪衍生物的结构如下所示：

所述6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮的结构如下所述：

本方案通过实验发现6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮在酸性条件下，具有良好的防腐防霉性能，但在碱性条件下，防腐防霉性能不佳。而均三嗪防腐剂在碱性条件下，具有良好的防腐防霉性能，但均三嗪杀菌效率慢，难以达到快速杀菌的效果，因此本方案对均三嗪的分子结构进行改性，加快其杀菌效率。使制备得到的涂料在酸性或碱性下均具有良好的防腐防霉性能。

进一步的，所述简易施工艺术涂料还包括以下重量含量原料：

进一步的，所述分散剂为高分子聚合物分散剂。本方案所选用的分散剂为高分子聚合物分散剂，与涂料中的丙烯酸树脂具有良好的相容性，对涂料中的填料或珠光颜料均具有良好的分散性能。

进一步的，所述润湿剂为非离子型烷氧基化醇表面活性剂。

进一步的，所述成膜助剂为重量比为1:1的乙醇和二丙二醇丁醚的混合物。本方案选用低沸点乙醇和高沸点二丙二醇丁醚混合物作为成膜助剂，形成挥发梯度，有利于形成平整光滑的涂层。

进一步的，所述消泡剂为聚硅氧烷。

进一步的，所述PH调节剂为氨水、NaOH及AMP95中的一种。

进一步的，所述填料为云母粉、玻璃粉、玻璃微珠、陶瓷微珠中的一种或多种。

进一步的，所述珠光颜料为天然云母珠光，粒径在20-60微米范围。

进一步的，所述丙烯酸树脂的制备包括如下步骤：

S1.惰性气体保护下，混合丙烯酸树脂由丙烯酸、丙烯酸甲酯、溶剂，不断搅拌下，加入引发剂，升温反应，后处理得固体，备用；

S2.将步骤S1得到的固体溶解，升温，滴加SOCl₂，后处理得固体，备用；

S3.惰性气体保护下，将6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮溶解，升温，加入催化剂，搅拌，滴加溶解于溶剂的步骤S2得到的固体，升温反应，再加入均三嗪衍生物，搅拌反应，后处理，得丙烯酸树脂。

进一步的，步骤S1中，所述引发剂为过氧化苯甲酰，过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种。本方案所选用的引发剂分解温度范围广，适用于各个温度下的自由基聚合。

进一步的，步骤S1中，所述引发剂占反应液总重0.5-1％。

进一步的，步骤S2中，所述步骤S1得到的固体与SOCl₂的反应摩尔比为1:1.2～1.5。

进一步的，步骤S3中，所述催化剂为吡啶、三乙胺、DABCO中的一种。

本方案所选用的催化剂

本发明的另一目的在于提供一种简易施工艺术涂料的制备方法，包括如下步骤：

混合中和剂、复合乳化剂、丙烯酸树脂和去离子水，加热搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。

进一步的，所述中和剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钠、三乙胺，三乙醇胺、氨水、氢氧化钾、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氢氧化钠、N,N-二甲基乙醇胺中的一种。

进一步的，所述复合乳化剂由Tween-20和十二烷基硫酸钠按质量比0.5-1:6复合而成。

进一步的，所述中和剂重量含量为1-10％、复合乳化剂重量含量为1-20％、去离子水重量含量为10-58％。

本发明另一目的在于提供上述简易施工艺术涂料的制备方法，通过下述技术方案实现：

将水、润湿剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、PH调节剂混合搅拌；加入丙烯酸共聚物乳液和填料分散，再加入珠光颜料，搅拌即可。

本发明再一目的在于提供上述简易施工艺术涂料施工时可采用批涂工艺，步骤如下：

腻子层---辊涂渗透底漆1遍---辊涂多功能底漆一遍---批涂简易型艺术涂料1遍，收平(调颜色)---批涂简易型艺术涂料1遍，随意批涂(调颜色)---艺术罩光面1遍。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

氮气保护下，将丙烯酸(5mmol)、丙烯酸甲酯(10mmol)和20mL乙酸乙酯加入支口烧瓶中，不断搅拌下，加入13.84g过氧化苯甲酰，升温至90℃反应0.5h，反应结束后，将固体溶于二氯甲烷，滴加到乙醇中，过滤干燥得共聚物，备用。

将上述制得的共聚物(5mmol)和30mL无水四氢呋喃THF加入反应器中，升温至75℃后，滴加SOCl₂(6mmol)，反应5小时后，减压蒸馏，得固体，备用。

氮气保护下，将6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮(2.5mmol)和30mL无水甲苯加入到50mL Schlenk瓶中，升温至60℃，加入1mL三乙胺，搅拌，滴加溶解于甲苯的上述制得的固体(5mmol)，升温至75℃，反应0.5小时后，滴加均三嗪衍生物(1mmol)，继续反应0.5小时，产物冷却到室温，以乙酸乙酯:石油醚(v/v＝1:9)为洗脱液过硅胶柱，45℃真空干燥，得丙烯酸树脂。

实施例2

将实施例1中的丙烯酸甲酯(10mmol)替换成丙烯酸甲酯(25mmol)，6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮(2.5mmol)替换成6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮(4mmol)，均三嗪衍生物(1mmol)替换成均三嗪衍生物(2.5mmol)，其余步骤不变。

实施例3

将实施例1中的丙烯酸甲酯(10mmol)替换成丙烯酸甲酯(15mmol)，6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮(2.5mmol)替换成6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮(3mmol)，均三嗪衍生物(1mmol)替换成均三嗪衍生物(1.5mmol)，其余步骤不变。

实施例4

混合碳酸氢钠10重量份、Tween-202重量份、十二烷基硫酸钠18重量份、实施例1制备得到的丙烯酸树脂60重量份和去离子水10重量份，在50℃下搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。

实施例5

混合碳酸氢钠1重量份、Tween-200.1重量份、十二烷基硫酸钠0.9重量份、实施例2制备得到的丙烯酸共聚物40重量份和去离子水54重量份，在50℃下搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。

实施例6

混合碳酸氢钠8重量份、Tween-201重量份、十二烷基硫酸钠9重量份、实施例2制备得到的丙烯酸共聚物50重量份和去离子水32重量份，在50℃下搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。

对比例1

将实施例3中的均三嗪衍生物替换成均三嗪，其余步骤不变。

对比例2

将实施例3中6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮替换成卡松，其余步骤不变。

对比例3

混合碳酸氢钠8重量份、Tween-201重量份、十二烷基硫酸钠9重量份、对比例1制备得到的丙烯酸共聚物50重量份和去离子水32重量份，在50℃下搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。

对比例4

混合碳酸氢钠8重量份、Tween-201重量份、十二烷基硫酸钠9重量份、对比例2制备得到的丙烯酸共聚物50重量份和去离子水32重量份，在50℃下搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。

简易施工艺术涂料及其制备方法：

(1)简易施工艺术涂料的组成。

表1.实施例7-9及对比例3-4的简易施工艺术涂料的重量份组成。

(2)实施例7-9和对比例3-4简易施工艺术涂料的制备。

将水、非离子型烷氧基化醇表面活性剂、高分子聚合物分散剂、二丙二醇甲醚、聚硅氧烷、氨水混合搅拌10分钟；分别加入实施例7-9及对比例3-4丙烯酸共聚物乳液，加入玻璃粉分散20分钟，再加入天然云母珠光搅拌10分钟。

取本发明实施例7-9和对比例3-4的涂料，涂覆于50mm×50mm大小的试样板上，厚度为1mm并固化，得本发明实施例7-9和对比例3-4的涂层。得到的涂层通过下列测试方法进行评价：

抗菌防霉测试：根据国家标准GB/T21866-2008对涂料进行抗菌防霉性能测试，结果见表2。

表2.实施例7-9及对比例3-4的涂层的抗菌防霉性能测试结果。

通过表2可以发现，本发明实施例7-9制备得到的简易施工艺术涂料具有良好的抗菌防霉性能。而对比例3所制备得到涂料在碱性条件下，抗菌性能一般，酸性条件下，几乎无抗菌防霉性，对比例4所制备得到涂料在酸性条件下，抗菌性能一般，碱性条件下，几乎无抗菌防霉性。

本发明施工时可采用批涂工艺，步骤如下：腻子层---辊涂渗透底漆1遍---辊涂多功能底漆一遍---批涂简易型艺术涂料1遍，收平(调颜色)---批涂简易型艺术涂料1遍，随意批涂(调颜色)---艺术罩光面1遍。

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其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种简易施工艺术涂料，其特征在于，所述简易施工艺术涂料包括重量含量为20-40％的丙烯酸共聚物乳液，所述丙烯酸共聚物乳液包括重量含量为40-60％的丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂由丙烯酸、丙烯酸甲酯、均三嗪衍生物与6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮按照摩尔比1:2-5:0.2-0.5:0.5-0.8聚合而成；

所述均三嗪衍生物的结构如下所示：

所述6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮的结构如下所示：

所述丙烯酸树脂的制备包括如下步骤：

S1.惰性气体保护下，混合丙烯酸、丙烯酸甲酯、溶剂，不断搅拌下，加入引发剂，升温反应，后处理得固体，备用；

S2.将步骤S1得到的固体溶解，升温，滴加SOCl₂，后处理得固体，备用；

S3.惰性气体保护下，将6-氨基-1,2-苯并异噻唑-3-酮溶解，升温，加入催化剂，搅拌，滴加溶解于溶剂的步骤S2得到的固体，升温反应，再加入均三嗪衍生物，搅拌反应，后处理，得丙烯酸树脂。

2.根据权利要求1所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述简易施工艺术涂料还包括以下重量含量原料：

3.根据权利要求2所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述分散剂为高分子聚合物分散剂；

所述润湿剂为非离子型烷氧基化醇表面活性剂；

成膜助剂为重量比为1:1的乙醇和二丙二醇丁醚的混合物；

所述消泡剂为聚硅氧烷；

所述PH调节剂为氨水、NaOH及AMP95中的一种；

所述填料为云母粉、玻璃粉、玻璃微珠、陶瓷微珠中的一种或多种；

所述珠光颜料为天然云母珠光，粒径在20-60微米范围。

4.根据权利要求1所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，步骤S1中，所述引发剂为过氧化苯甲酰，过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种。

5.根据权利要求1所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，步骤S3中，所述催化剂为吡啶、三乙胺、DABCO中的一种。

6.根据权利要求1所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述简易施工艺术涂料的制备方法包括如下步骤：

混合中和剂、复合乳化剂、丙烯酸树脂和去离子水，加热搅拌均匀，得丙烯酸共聚物乳液。

7.根据权利要求6所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述中和剂为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、三乙胺，三乙醇胺、氨水、氢氧化钾、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、氢氧化钠、N,N-二甲基乙醇胺中的一种。

8.根据权利要求6所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述复合乳化剂由Tween-20和十二烷基硫酸钠按质量比0.5-1:6复合而成。

9.根据权利要求6所述的简易施工艺术涂料，其特征在于，所述中和剂重量含量为1-10％、复合乳化剂重量含量为1-20％、去离子水重量含量为10-58％。