水性多彩建築塗料及其製備方法
2023-04-23 19:19:21 2
水性多彩建築塗料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種水性多彩建築塗料，由質量百分比為5~20%的水性色漿、質量百分比為60^70%的色粒體系和30~40%的乳液基料混合而成，通過對基礎漆的製備、調色，以及對保護膠體系的製備、色粒體系的製備、乳液基料的製備後，在製得的乳液基料中加入色粒體系，即形成穩定的水性多彩建築塗料。本發明的保護膠體系與基礎漆中的纖維素相互作用，使得產生的凝膠牢固地包裹在各色基礎漆表面，陰離子表面活性提供負電荷以形成穩定的各色色粒，本發明能提高色粒穩定性、貯存穩定性，能防止水性多彩粒子沉降、滲色和渾水，一次性噴塗成型，重塗性好，仿天然大理石材效果逼真、維護簡單，具有一定的彈性，能彌補牆體微小裂紋。
【專利說明】水性多彩建築塗料及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種建築塗料，具體涉及一種水性多彩建築塗料及其製備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，花崗巖、大理石以其嚴肅的質感，耐久的質量深受建築師和用戶的青睞，也 是建築物外在的形象的重要標誌之一。但隨著我國對自然資源的保護以及國家建築節能的 推行，在一定程度上影響了天然石材在建築裝飾領域的廣泛應用。花崗巖作為建築裝飾材 料在使用時施工較為複雜，不僅增加了單位牆體承重，而且還存在如脫落危險等諸多不安 全因素；有些大理石會釋放微量放射性元素，對人體健康造成危害。另外，國家對建築節能 的要求不斷提高，也使得外牆保溫技術在建築外牆上的應用得到普及推廣，在保溫基層上 再進行石材裝飾，其施工過程更加複雜複雜。為了追求花崗巖的的外觀效果，人們開始探 索人工合成一種仿花崗巖的石材，在此背景下，水包水多彩建築塗料應運而生。20世紀90 年代中期，我國水包多彩建築塗料(下稱水性多彩建築塗料）才變成可在建築物上應用的產 品，水性多彩建築塗料是仿花崗巖塗料史上的一大突破，它有效的克服了 0/W水包油型仿 花崗巖塗料含有揮發性有機化合物等有毒害物質的缺點，更加環保、節能，是新一代環保新 型建築材料，具有非常廣闊的市場前景。但是現在市面上大多數水性多彩建築塗料質量良 莠不齊，有的儲存穩定性不好，有的彩色粒子易凝聚，易破碎；有的色粒邊界不清晰，有的色 粒滲色嚴重，嚴重影響著水性多彩建築塗料的推廣和使用。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種能提高色粒穩定性、貯存 穩定性，防止水性多彩粒子沉降、滲色和渾水，一次性噴塗成型，重塗性好，維護簡單，具有 一定的彈性，能彌補牆體微小裂紋的水性多彩建築塗料。
[0004] 本發明所要解決的另一技術問題是提供一種製備上述水性多彩建築塗料的方法。
[0005] 其技術方案是：水性多彩建築塗料，由質量百分比為5~20%的水性色漿、質量百分 比為6(Γ70%的色粒體系和3(Γ40%的乳液基料混合而成，所述色粒體系由以下質量百分比 的基礎漆和保護膠體系組成： 所述基礎漆的組成為： 纖維素 0. 7~1. 1% 多功能助劑 0. 1~0. 2% 分散劑 0. 1?0. 2% 殺菌劑 0. 1?0. 4% 消泡劑 0· 2?4% 3. 0?5. 0%保護膠10?15% 成膜助劑 0.5?1.0% 20%改性膨潤土 1(Γ15% 彈性乳液 20?30% 顏填料 4. (Γ8.0% 餘量水； 所述保護膠體系的組成為： 5%?8%保護膠 60?65% 潤溼劑 1.0?2.0% 4%T-935 保護膠 35?40% ; 所述色粒體系的組成為： 各色基礎漆 45?50% 保護膠體系 5(Γ55%; 所述的乳液基料的組成為： 矽丙乳液 6(Γ75% 成膜助劑 4. 2?5. 3% 丙二醇 L0?2· 0% 消泡劑 L0?2· 0% 殺菌劑 0· 1~0· 2% 增稠劑 0· 3~1· 0% 餘量水。
[0006]所述纖維素為非離子型纖維素；所述溼潤劑採用陰離子表面活性劑；所述保護膠 粉為人工改性的矽酸鹽化合物或者是改性的膨潤土。
[0007]所述成膜助劑為醇酯類，所述殺菌劑為防腐殺菌劑AQ，所述的增稠劑為疏水改性 鹼溶脹型增稠劑。
[0008]所述彈性乳液為合成樹脂乳液；所述消泡劑採用礦物油類消泡劑。
[0009]所述顏填料為鈦白粉、高嶺土、重鈣、矽灰石中的一種或幾種的任意比例混合物。
[0010] 所述保護膠粉採用的經過改性的片狀的漢脫土結構-納鎂鋰矽酸鹽。
[0011] 水性多彩建築塗料的製備方法，包括以下步驟： 1) 基礎漆的製備 將所述水、纖維素、多功能助劑、分散劑、消泡劑和顏填料按照配比依次加入分散釜中， 高速分散至細度50μm以下，再在中速的攪拌下加入3. 0?5. 0%保護膠、成膜助劑、彈性乳 液、殺菌劑和20%的改性膨潤土，調整粘度達到120-130kμ，即可製得基礎漆； 2) 基礎漆的調色 將上述製備的基礎漆放入攪拌機內低速攪拌，根據要仿製的花崗巖石材的彩色花紋特 點，用上述基礎漆和匹配的水性色漿調製出各色基礎漆； 3) 保護I父體系的製備 將所述質量百分比的5%?8%保護膠加入到水中，高速分散到保護膠完全溶解，成完全 透明液體，再在中速的的攪拌下加入潤溼劑和4%T-935保護膠，完全混合均勻，即為保護膠 體系； 4) 色粒體系的製備 將各色基礎漆按上述質量百分比添加到保護膠體系中，根據設計的彩粒大小，選擇不 同的目數大小的方孔篩，過濾即可製得所需要的色粒體系； 5) 乳液基料的製備 將所述的水、成膜助劑、消泡劑、丙二醇、殺菌劑和矽丙乳液按配比依次加入到分散釜， 然後根據需要加入增稠劑調整乳液基料的粘度，即得到乳液基料； 6) 水性多彩建築塗料的製備 在製得的乳液基料中加入上述質量百分比的色粒體系，即形成穩定的水性多彩建築塗 料。
[0012] 本發明與現有技術相比較，具有以下優點：當各色基礎漆被加入到保護膠體系中 後，保護膠體系與基礎漆中的纖維素相互作用，使得產生的凝膠牢固地包裹在各色基礎漆 表面，陰離子表面活性提供負電荷以形成穩定的各色色粒，本發明能提高色粒穩定性、貯存 穩定性，能防止水性多彩粒子沉降、滲色和渾水，一次性噴塗成型，重塗性好，仿天然大理石 材效果逼真、維護簡單，具有一定的彈性，能彌補牆體微小裂紋。
【具體實施方式】
[0013] 實施例一： 所述基礎漆的組成為： 纖維素 0.8% 多功能助劑 〇. 1% 分散劑 〇. 1% 殺菌劑 〇. 1% 鈦白粉 2.0% 高嶺土 2.0% 消泡劑 0· 4% 3. 0?5. 0%保護膠 10% 成膜助劑 0.5% 20%改性膨潤土 10% 彈性乳液 25% 水 49% ; 基礎漆在根據要求混合不同顏色的水性色漿的調配成不同顏色的各色基礎漆，各色基 礎漆嚴格按照配比分散在保護膠體系中製成不同的色粒體系。
[0014] 所述保護膠體系的組成為： 5%?8%保護膠 60% 潤溼劑 1.0% 4%T-935 保護膠 39% ; 所述色粒體系的組成為： 各色基礎漆 50% 保護膠體系 50%; 所述的乳液基料的組成為： 矽丙乳液 66% 成膜助劑 4. 2% 丙二醇 1.0% 消泡劑 1.0% 殺菌劑 0. 1% 增稠劑 〇. 7% 水 27% ; 水性多彩建築塗料的成品組成為： 乳液基料 35% 色粒體系 65%; 以上百分比為質量百分比。
[0015] 其中，纖維素可採用非離子型纖維素；PH調節劑可採用多功能助劑；基礎漆中的 分散劑可採用聚羧酸鈉鹽分散劑；3.0?5.0%的保護膠，其對多彩漆的成粒有幫助。成膜 助劑可採用醇酯類物質，其化學名稱：2, 2, 4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯，具有極佳的 成膜效率，可以降低成膜溫度，提高色彩顆粒的柔韌性。
[0016] 彈性乳液為合成樹脂乳液，由核殼工藝聚合而成，具有自交聯性能，其固體含量為 46. 0?50. 0%，粘度為500?1500mPa·s/25°C;所述消泡劑採用水性通用的礦物油類消 泡劑，尤其對聚丙烯酸酯系乳液發揮優越的消泡和破泡效果。
[0017] 保護膠粉是採用的經過改性的合成片狀矽酸鹽像漢脫土結構-納鎂鋰矽酸鹽。外 觀為白色粉末，比表面積為350?400rtf/g。保護膠是一種彈性體，粒子軟硬可調，適合所 有花紋；無毒、無味、無刺激性；不溶於水、油和乙醇。浸水溶脹，在較低固含量下能形成高 透明度、高粘度、高觸變性的納米凝膠。
[0018] 矽丙乳液可採用商品化的合成樹脂乳液，它是由甲基丙烯酸酯類單體或丙烯 酸酯類單體與丙烯酸、有機矽等功能性單體共聚而成，其固體含量為42-46.0%，粘度為 100-500mpa.s/25°C。
[0019] 增稠劑可採用疏水改性鹼溶脹締合型增稠劑；鈦白粉採用表面處理的改性鈦白 粉；高嶺土為煅燒高嶺土；防腐劑可採用工業用新型環保防腐殺菌劑，如殺菌劑AQ，主要成 分為BIT，化學名稱為1，2-苯並異噻唑啉-3-酮，具有光譜性和廣泛的PH值適用範圍。
[0020] 水性多彩建築塗料的製備方法： 基礎漆的製備步驟： 將水、纖維素、多功能助劑、分散劑、消泡劑和顏填料按照配比依次加入分散釜中，高速 分散至細度50μm以下，再在中速的攪拌下加入上述質量百分比的3. 0?5. 0%保護膠、成 膜助劑、彈性乳液、殺菌劑和20%的改性膨潤土，調整粘度達到120-130kμ，即可製得基礎 漆，備用。
[0021] 基礎漆的調色步驟： 將上述製備的基礎漆放入攪拌機內低速攪拌，根據要仿製的花崗巖石材的彩色花紋特 點，用上述基礎漆和匹配的水性色漿調製出各色基礎漆。
[0022] 保護膠體系的製備步驟： 將所述質量百分比的59Γ8%保護膠加入到水中，高速分散到保護膠完全溶解，成完全 透明液體，再在中速的的攪拌下加入潤溼劑和4%Τ_935保護膠，完全混合均勻，即為保護膠 體系。
[0023] 色粒體系的製備步驟： 將各色基礎漆按比例添加到保護膠體系中，根據設計的彩粒大小，選擇不同的目數大 小的方孔篩，過濾即可製得所需要的色粒體系；當各色基礎漆被加入到保護膠體系中後，保 護膠體系與基礎漆中的纖維素相互作用，使得產生的凝膠牢固地包裹在各色基礎漆表面， 陰離子表面活性提供負電荷以形成穩定的各色色粒。
[0024] 乳液基料的製備步驟： 將水、成膜助劑、消泡劑、丙二醇、殺菌劑和矽丙乳液按配比依次加入到分散釜，然後加 入增稠劑調整乳液基料的粘度，即得到乳液基料。
[0025] 水性多彩建築塗料的製備步驟： 在製得的乳液基料中加入上述質量百分比的色粒體系，即形成穩定的水性多彩建築塗 料。
[0026] 保護膠與水混合時，顆粒迅速膨脹直至薄片分離。由於薄片層面帶負電荷，端面帶 正電荷，分離後的薄片端面被吸引到另一薄片的層面，從而迅速形成三維空間的膠替結構， 使體系粘度增大。由此其粘度穩定、不滲色、造粒容易，便於大規模施工應用。
[0027] 實施例二： 所述基礎漆的組成為： 纖維素 1. 1% 多功能助劑 〇. 2% 分散劑 0. 2% 殺菌劑 0.4% 鈦白粉 4.0% 高嶺土 4.0% 消泡劑 0· 4% 3. 0?5. 0%保護膠 15% 成膜助劑 0.7% 20%改性膨潤土 15% 彈性乳液 30% 水 29%; 基礎漆在根據要求混合不同顏色的水性色漿的調配成不同顏色的各色基礎漆，各色基 礎漆嚴格按照配比分散在保護膠體系中製成不同的色粒體系。
[0028]所述保護膠體系的組成為： 5%?8%保護膠 62% 潤溼劑 1.0% 4%T-935 保護膠 37% ; 所述色粒體系的組成為： 各色基礎漆 50% 保護膠體系 50%; 所述的乳液基料的組成為： 矽丙乳液 66% 成膜助劑 4. 2% 丙二醇 1.0% 消泡劑 1.0% 殺菌劑 0. 1% 增稠劑 〇. 7% 水 27% ; 水性多彩建築塗料的成品組成為： 乳液基料 35% 色粒體系 65%; 以上百分比為質量百分比。
[0029] 製備方法與實施例一相同，在此不再贅述。
[0030] 實施例三： 所述基礎漆的組成為： 纖維素 0.8% 多功能助劑 〇. 1% 分散劑 0.2% 殺菌劑 0.2% 鈦白粉 3.0% 高嶺土 3.0% 消泡劑 0· 2% 3. 0?5. 0%保護膠 13% 成膜助劑 0.5% 20%改性膨潤土 13% 彈性乳液 25% 水 41%; 基礎漆在根據要求混合不同顏色的水性色漿的調配成不同顏色的各色基礎漆，各色基 礎漆嚴格按照配比分散在保護膠體系中製成不同的色粒體系。
[0031] 所述保護膠體系的組成為： 5%?8%保護膠 64% 潤溼劑 1.0% 4%Τ-935 保護膠 35% ; 所述色粒體系的組成為： 各色基礎漆 50% 保護膠體系 50%; 所述的乳液基料的組成為： 矽丙乳液 66% 成膜助劑 4. 2% 丙二醇 1.0% 消泡劑 1.0% 殺菌劑 0. 1% 增稠劑 〇. 7% 水 27% ; 水性多彩建築塗料的成品組成為： 乳液基料 35% 色粒體系 65%; 以上百分比為質量百分比。
[0032] 製備方法與實施例一相同，在此不再贅述。
[0033] 上述各實施例抗紫外線超自潔花崗巖建築塗料的性能與一般水性多彩建築塗料 對比如下，嚴格按照新標準HG/T4343-2012《水性多彩建築塗料》執行：
【權利要求】
1. 水性多彩建築塗料，其特徵在於：由質量百分比為5~20%的水性色漿、質量百分比為 6(Γ70%的色粒體系和3(Γ40%的乳液基料混合而成，所述色粒體系由以下質量百分比的基 礎漆和保護膠體系組成： 所述基礎漆的組成為： 纖維素 0. 7~1. 1% 多功能助劑 0. 1~0. 2% 分散劑 0. 1?0. 2% 殺菌劑 0. 1?0. 4% 消泡劑 0· 2?4% 3. 0?5. 0%保護膠10?15% 成膜助劑 0.5?1.0% 20%改性膨潤土 1(Γ15% 彈性乳液 20?30% 顏填料 4. (Γ8.0% 餘量水； 所述保護膠體系的組成為： 5%?8%保護膠 60?65% 潤溼劑 1.0?2.0% 4%Τ-935 保護膠 35?40% ; 所述色粒體系的組成為： 各色基礎漆 45?50% 保護膠體系 5(Γ55%; 所述的乳液基料的組成為： 矽丙乳液 6(Γ75% 成膜助劑 4. 2?5. 3% 丙二醇 L0?2· 0% 消泡劑 L0?2· 0% 殺菌劑 0· 1~0· 2% 增稠劑 0· 3~1· 0% 餘量水。
2. 根據權利要求1所述的水性多彩建築塗料，其特徵在於：所述纖維素為非離子型纖 維素；所述溼潤劑採用陰離子表面活性劑；所述保護膠粉為人工改性的矽酸鹽化合物或者 是改性的膨潤土。
3. 根據權利要求1所述的水性多彩建築塗料，其特徵在於：所述成膜助劑為醇酯類，所 述殺菌劑為防腐殺菌劑AQ，所述的增稠劑為疏水改性鹼溶脹型增稠劑。
4. 根據權利要求1所述的水性多彩建築塗料，其特徵在於：所述彈性乳液為合成樹脂 乳液；所述消泡劑採用礦物油類消泡劑。
5. 根據權利要求1所述的水性多彩建築塗料，其特徵在於：所述顏填料為鈦白粉、高嶺 土、重鈣、矽灰石中的一種或幾種的任意比例混合物。
6. 根據權利要求1所述的水性多彩建築塗料，其特徵在於：所述保護膠粉採用的經過 改性的片狀的漢脫土結構-納鎂鋰矽酸鹽。
7. 根據權利要求1所述的水性多彩建築塗料的製備方法，其特徵在於：包括以下步 驟： 1) 基礎漆的製備 將所述水、纖維素、多功能助劑、分散劑、消泡劑和顏填料按照配比依次加入分散釜中， 高速分散至細度50μm以下，再在中速的攪拌下加入3. 0?5. 0%保護膠、成膜助劑、彈性乳 液、殺菌劑和20%的改性膨潤土，調整粘度達到120-130kμ，即可製得基礎漆； 2) 基礎漆的調色 將上述製備的基礎漆放入攪拌機內低速攪拌，根據要仿製的花崗巖石材的彩色花紋特 點，用上述基礎漆和匹配的水性色漿調製出各色基礎漆； 3) 保護I父體系的製備 將所述質量百分比的5%?8%保護膠加入到水中，高速分散到保護膠完全溶解，成完全 透明液體，再在中速的的攪拌下加入潤溼劑和4%T-935保護膠，完全混合均勻，即為保護膠 體系； 4) 色粒體系的製備 將各色基礎漆按上述質量百分比添加到保護膠體系中，根據設計的彩粒大小，選擇不 同的目數大小的方孔篩，過濾即可製得所需要的色粒體系； 5) 乳液基料的製備 將所述的水、成膜助劑、消泡劑、丙二醇、殺菌劑和矽丙乳液按配比依次加入到分散釜， 然後根據需要加入增稠劑調整乳液基料的粘度，即得到乳液基料； 6) 水性多彩建築塗料的製備 在製得的乳液基料中加入上述質量百分比的色粒體系，即形成穩定的水性多彩建築塗 料。
【文檔編號】C09D5/29GK104212288SQ201410447749
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】李冰, 石景信, 張丕華, 韓國濤, 袁文海 申請人:山東秦恆科技有限公司