耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料的製作方法
2023-08-10 01:34:01
本發明涉及塗料領域，更具體而言，涉及一種耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料。
背景技術：
水包水多彩塗料是一種應用創新的膠體技術和全新的色彩理念製備的新型環保水性建築塗料，與普通的乳膠漆生產技術不同的是，水包水多彩塗料的生產技術包括設計和製備兩個部分，其中設計又包括了花紋圖案設計和塗料配方設計；花紋圖案的設計可以實現對天然花崗巖，大理石等的花紋和色彩的模仿，完全突破了塗料傳統的調色理念，引入攝影及繪畫對色彩的處理效果，實現與裝飾建築物創意主題的匹配，充分表現其裝飾藝術的效果。
按花紋圖案設計要求製備的水包水多彩塗料，具有大小不同的穩定的彩粒組合形態，經一次噴塗於建築物外牆表面，即可獲得仿天然花崗巖、大理石等高檔裝飾材料的大氣高雅的色彩、紋理甚至極具藝術感的多彩花紋塗層，極大的適應並滿足了建築設計個性化發展的需求，因此近年來獲得越來越廣泛的應用。尤其是與天然石材和瓷磚相比，其質輕、施工方便及性價比高、安全等特點，非常適合用作外牆系統飾面材料。
水包水多彩塗料作為一種建築外牆塗料，用於室外，會經常遭受風吹，雨淋，日曬等這些戶外環境條件的考驗，所以要求其應該具有良好的耐水性、耐候性以及耐腐蝕性。而現在的水包水多彩塗料，普遍存在初期耐水白差、粒子強度、耐老化、耐腐蝕性不好的問題，每逢雨天，被雨水衝刷過後，漆膜表面便會泛白，還會變得不耐刮擦、疏鬆甚至剝落，大大影響了建築物外表的美觀；同時還具有穩定性不好，易出現後增稠，粒子滲色等問題，而這些問題與水包水多彩塗料配方體系的設計本身有直接的關係。因此，應該從水包水多彩塗料配方體系著手，開發一款穩定性好，無後增稠，無粒子滲色問題，且具有良好耐水白性及粒子強度的水包水多彩塗料。
技術實現要素：
為了解決上述問題或者問題之一，本發明通過選用不同的組分及其含量，並改變了水包水多彩塗料的成膜機理，提供了一種耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料，該塗料粒子強度高耐刮擦、韌性好、抗滲色性好、耐水白性優異，可克服現有水性水包水多彩塗料的上述缺陷。
具體來說，本發明提供了一種耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料，是以去離子水、分散劑、消泡劑、複合助劑、殺菌劑、防腐劑、纖維素、鈦白粉、填料、中和劑、彈性乳液、交聯劑、成膜助劑、防凍劑、增稠劑為原料製備成的分散相，以去離子水、保護膠為原料製備成的保護膠水溶液，以去離子水、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑、複合乳液、中和劑、交聯劑、消泡劑、增稠劑為原料製備成的連續相，並將所述分散相、保護膠水溶液、連續相按質量比30～60：25～40：20～35混合成的均勻的水性環保塗料；
其中，所述交聯劑為水性異氰酸酯與水合肼，或水性異氰酸酯與己二醯肼，或水性異氰酸酯與水合肼、己二醯肼的組合體；
所述中和劑為二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或兩種的混合物；
所述分散相各組分的質量含量為：
所述保護膠水溶液各組分的質量含量為：
去離子水90-95％
保護膠5-13％
所述連續相各組分的質量含量為:
本申請提供的上述耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料，一方面，通過在分散相中使用含有兩個或三個官能度羥基的試劑，即以二乙醇胺或/和三乙醇胺作為中和劑，利用中和反應，在乳液分子鏈上接枝含有兩個或三個官能度的端羥基，並通過使用水性異氰酸酯、水合肼和/或己二醯肼的組合交聯劑，利用中和劑中的羥基與水性異氰酸酯中異氰酸根反應生成聚氨酯，水性異氰酸酯中的異氰酸根與水合肼和/或己二醯肼中的氨基反應生成聚脲的化學交聯反應，在提高分散相網狀交聯密度的同時，引入聚氨酯或聚脲材料分子結構，從而通過綜合利用三維網狀結構交聯技術及聚氨酯、聚脲材料的性能優點，提高了彩色粒子粘結力、強度、韌性、耐老化、防腐蝕及滲色性能，解決了現有技術由於在分散相中引入多種親水成分而導致彩色粒子耐水白性、強度及韌性差的問題，提高了彩色粒子的耐刮擦性能及耐水白性能；
另一方面，通過在連續相中使用含有兩個或三個官能度羥基的試劑，即二乙醇胺或三乙醇胺作為中和劑，利用中和反應，在乳液分子鏈上接枝含有兩個或三個官能度的端羥基，並通過使用水性異氰酸酯與水合肼，水性異氰酸酯與己二醯肼，水性異氰酸酯與水合肼、己二醯肼組合的交聯劑，利用中和劑中的羥基與水性異氰酸酯中的異氰酸根反應生成聚氨酯，水性異氰酸酯中的異氰酸根與水合肼和/或己二醯肼中的氨基反應生成聚脲的化學交聯反應，在提高分散相網狀交聯密度的同時，引入聚氨酯或聚脲材料分子結構，從而通過綜合利用三維網狀結構交聯技術及聚氨酯、聚脲材料的性能優點，提高了連續相的粘結力、強度、韌性、耐老化、防腐蝕及耐水白性能。
此外，本發明還可以通過調整分散相、保護膠水溶液、連續相之間的混合比例，實現了對漆的耗量及塗覆效果的控制。
因此，本發明通過同時在分散相、連續相中引入交聯反應，同時提高分散相，連續相的粘結力、強度、韌性、耐老化、防腐蝕、耐水白性能，減少的塗料體系中部分組成的性能短板，從而從整體上提高了漆膜的綜合性能。解決了現有水包水多彩塗料：初期耐水白差、粒子強度、耐老化、耐腐蝕性不好的問題，實現了本申請的發明目的。
根據本發明所述耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料的一些實施例，優選地，所述分散劑為親水改性共聚羧酸鹽、疏水改性共聚羧酸鹽、均聚羧酸鹽、丙烯酸銨鹽共聚物中的一種或一種以上的混合物。
所述消泡劑為矽油類消泡劑；所述複合助劑為抑泡劑、潤溼劑、流平劑的混合物。
所述殺菌劑為氯甲基異噻唑啉酮；所述防腐劑為苯丙咪唑酯類防腐劑。
所述纖維素為羥乙基纖維素醚；所述的填料為重鈣、高嶺土、膨潤土中的一種或一種以上的混合物。
所述成膜助劑為二丙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、二丙二醇甲醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯中的一種或一種以上的混合物。
所述防凍劑為乙醇、乙二醇、丙二醇中的一種或一種以上的混合物；所述增稠劑為非離子聚氨酯締合型增稠劑、疏水改性鹼溶脹締合型增稠劑、疏水改性鹼溶脹非締合型增稠劑中的一種或一種以上的混合物。
所述彈性乳液為水性丙烯酸酯乳液。
所述保護膠為改性的合成片狀鎂鋁矽酸鹽。
所述複合乳液為水性氟矽丙烯酸乳液、純丙乳液、水性矽丙乳液中的任意兩種或兩種以上的混合物。
本發明選用纖維素和改性矽酸鎂鋁無機鹽作為保護膠體系，很好的實現了水包水多彩塗料的穩定性，無色粒粘連、後增稠現象。
根據本發明的附加方面和優點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面對本發明的具體實施方式進行說明。但是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用其他不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護範圍並不受下面公開的具體實施例的限制。
本發明所述耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料，是以去離子水、分散劑、消泡劑、複合助劑、殺菌劑、防腐劑、纖維素、鈦白粉、填料、中和劑、彈性乳液、交聯劑、成膜助劑、防凍劑、增稠劑為原料製備成的分散相，以去離子水、保護膠為原料製備成的保護膠水溶液，以去離子水、殺菌劑、防凍劑、成膜助劑、複合乳液、中和劑、交聯劑、消泡劑、增稠劑為原料製備成的連續相，並將所述分散相、保護膠水溶液、連續相按質量比30～60：25～40：20～35混合成的均勻的水性環保塗料；
其中，所述交聯劑為水性異氰酸酯與水合肼，或水性異氰酸酯與己二醯肼，或水性異氰酸酯與水合肼、己二醯肼的組合體；所述中和劑為二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或兩種的混合物。下面結合實施例具體說明：
實施例一
1、分散相
2、保護膠水溶液
3、連續相
4、分散相、保護膠水溶液、連續相質量混合比為：40:30:30
本實施例中：
首先，按照上述實施例給出的配方分別製造出分散相、保護膠水溶液和連續相；
其次，將製造好的所述的分散相按質量比在所述的保護膠水溶液中造粒，製得所需的彩色粒子；
最後，將製備好的所述彩色粒子，按質量比與所述的連續相混合均勻，製得所述耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料。
對該實施例給出的耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料進行檢測，具有突出的強度、韌性、耐老化及耐水白性，同時具有粘結力、防腐、成膜性及耐沾汙性能好等優點，可克服現有技術的全部缺陷，很好地實現了本申請的發明目的。
實施例二
1、分散相
2、保護膠水溶液
3、連續相
4、分散相、保護膠水溶液、連續相質量混合比為：45:30:25
本實施例中：
首先，按照上述實施例給出的配方分別製造出分散相、保護膠水溶液和連續相；
其次，將製造好的所述的分散相按質量比在所述的保護膠水溶液中造粒，製得所需的彩色粒子；
最後，將製備好的所述彩色粒子，按質量比與所述的連續相混合均勻，製得所述耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料。
對該實施例給出的耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料進行檢測，同樣具有突出的強度、韌性、耐老化及耐水白性，同時具有粘結力、防腐、成膜性及耐沾汙性能好等優點，同樣可克服現有技術的全部缺陷，也很好地實現了本申請的發明目的。
實施例三
1、分散相
2、保護膠水溶液
3、連續相
4、分散相、保護膠水溶液、連續相質量混合比為：35:30:35
本實施例給出的耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料的製備方法，與上述實施例一和實施例二一樣，不再贅述。
同時，對該實施例給出的耐水白粒子交聯型水包水多彩塗料進行檢測，同樣具有上述兩實施例的優點，也同樣可克服現有技術的全部缺陷，很好地實現了本申請的發明目的。
在本說明書的描述中，術語「一個實施例」、「一些實施例」、「具體實施例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或實例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。