一種添加可膨脹石墨聚偏二氯乙烯乳液的阻燃型多彩巖片塗料的製作方法
2023-06-24 03:06:01 6
本發明涉及塗料技術領域，尤其涉及一種添加可膨脹石墨聚偏二氯乙烯乳液的阻燃型多彩巖片塗料。
背景技術：
水性複合巖片仿花崗巖塗料也叫巖片漆、花崗巖石漆，屬新型純水性化的不含任何溶劑型物質的砂壁狀建築塗料，富有花崗巖的風格，花崗巖的內涵，花崗巖的高貴，花崗巖的品位，是傳統天然真石漆的升級換代品種。隨著新型塗料在建築市場上的廣泛應用，對建築塗料中複合巖片的配方的研究越來越受到廣大研究工作者的關注。水性複合巖片仿花崗巖塗料是以優質合成樹脂乳液、塗料用彩色複合巖片、填料、助劑等配製而成，與傳統合成樹脂乳液砂壁狀塗料相比，其施工性、低溫熱存穩定性、耐水和耐鹼性、塗層耐溫變性優良，施工初期不裂，耐衝擊，耐沾汙，耐候、粘結強度高，塗層酷似天然花崗巖，可用於建築內牆和外牆的裝飾，也可作為建築外牆外保溫系統的飾面層，以替代質重的天然花崗巖幹掛，減輕建築物負重，減少花崗巖礦的開釆，有利於生態環境的保護。
多彩複合巖片由高分子聚合物合成，因此具有超強耐水、耐候性，能與各類水性石漆緊密結合。複合巖片的耐拉強度以及吸液率決定複合巖片的質量，從而決定水性塗料的質量。《外牆建築塗料中複合巖片配方的改進》一文中通過對配方進行改性，添加潤溼劑、分散劑、消泡劑、增稠劑、成膜助劑、防黴防腐劑、pH 值調節劑，配合醋丙乳液與苯丙乳液復配，製成耐候性優異的複合巖片。雖然苯丙乳液與醋丙乳液複合能夠提升製成複合巖片的耐候性，但是對於複合巖片的抗拉強度、吸液率的提升改性有限，需要進一步對複合巖片配方中的乳液進行進一步改性，以滿足高質量複合巖片的需求，同時對水性塗料進行一系列功能型改性，以滿足內牆用多彩巖片塗料發展的需求。
技術實現要素：
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種添加可膨脹石墨聚偏二氯乙烯乳液的阻燃型多彩巖片塗料。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種添加可膨脹石墨聚偏二氯乙烯乳液的阻燃型多彩巖片塗料，由下列重量份的原料製備製成：聚丙烯酸鈉0.45-0.5、十二碳醇酯1-1.1、檸檬酸三辛酯0.5-0.55、超細天然顏填料60-65、去離子水適量、苯乙烯4-4.5、丙烯酸正丁酯6-6.4、過硫酸鉀0.6-0.65、水性聚氨酯預聚體5-6、純丙乳液80-85、消泡劑NXZ1-1.2、丙二醇2.5-3、乙二醇丁醚4-5、立德粉5-6、羥丙甲基纖維素4.5-5.5、可膨脹石墨6-7、偏氯乙烯2-3、甲基丙烯酸甲酯9-10、丙烯酸6-7、過硫酸銨0.03-0.032、苯乙烯磺酸鈉1-1.2、十二烷基硫酸鈉0.8-1；
所述超細天然顏填料包括超細碳酸鈣、超細硫酸鋇、超細雲母粉、超細硅藻土中的兩種或者幾種。
所述一種添加可膨脹石墨聚偏二氯乙烯乳液的阻燃型多彩巖片塗料，由以下具體步驟製成：
（1）將水性聚氨酯預聚體放入反應釜中，常溫下加入苯乙烯、丙烯酸正丁酯以及總量4倍量的去離子水，以800-1000轉/分的速度下攪拌乳化40-50分鐘，然後加入過硫酸鉀，加熱至80-85℃，保溫反應90-120分鐘，冷卻後出料，得到改性苯丙乳液；將改性苯丙乳液加入分散機中，以1500-1800轉/分的速度攪拌，邊攪拌邊加入十二碳醇酯、聚丙烯酸鈉、檸檬酸三辛酯以及總量等量的去離子水，繼續攪拌10-15分鐘後加入超細天然顏填料，繼續攪拌8-10分鐘後製成厚度為18-19微米的薄膜，在溫度為155-160℃條件下烘乾，產品冷卻後，進行破碎，然後用7-9毫米網孔的網篩篩分，得到改性多彩複合巖片；
（2）將十二烷基硫酸鈉分散於30-35倍量的去離子水中，加入偏氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸，加熱至75-80℃，加入過硫酸銨攪拌反應5-6小時後加入可膨脹石墨、苯乙烯磺酸鈉，以1000-1200轉/分的速度攪拌30-40分鐘，得到阻燃乳液；
（3）將羥丙甲基纖維素加入總量22-24倍量的去離子水，加熱至50-60℃，以500-600轉/分的速度攪拌15-20分鐘後冷卻至室溫，加入純丙乳液、丙二醇、乙二醇丁醚，繼續以800-1000轉/分的速度攪拌10-15分鐘後加入步驟（2）產物以及其餘剩餘成分，攪拌20-30分鐘；
（4）在750-1000轉/分攪拌的狀態下向步驟（3）得到的產物中緩慢加入步驟（1）得到的改性多彩複合巖片，充分攪拌10-15分鐘後即得。
本發明的優點是：本發明首先利用水性聚氨酯預聚體添加到苯丙乳液的製備中，不添加任何乳化劑，使用水性聚氨酯預聚體作為乳化劑，提升了乳液的斷裂伸長率、耐水性，增強了複合巖片的抗拉強度以及降低了吸液率，同時由於添加檸檬酸三辛酯與十二碳醇酯的相互配合，提高了複合巖片的成型形，不易破碎；本發明將符合巖片與純丙乳液相結合，製備出的內牆塗料仿花崗巖效果好、自重輕、貯存穩定性高，全水性安全無毒，同時減少花崗巖的開採，有利於生態保護。
本發明通過聚合反應生成聚偏二氯乙烯乳液，與可膨脹石墨進行復配，生成阻燃乳液添加到塗料的製備中，協同作用提高了阻燃效果，而且熱穩定性良好；本發明製成的多彩巖片塗料質量均一，巖片不易破碎、不易褪色，仿花崗巖效果好，而且節約自然資源，同時阻燃性能優異，提高了塗料的附加價值，適合建築內牆裝飾、改造等。
具體實施方式
一種添加可膨脹石墨聚偏二氯乙烯乳液的阻燃型多彩巖片塗料，由下列重量份（公斤）的原料製備製成：聚丙烯酸鈉0.45、十二碳醇酯1、檸檬酸三辛酯0.5、超細天然顏填料60、去離子水適量、苯乙烯4、丙烯酸正丁酯6、過硫酸鉀0.6、水性聚氨酯預聚體5、純丙乳液80、消泡劑NXZ1、丙二醇2.5、乙二醇丁醚4、立德粉5、羥丙甲基纖維素4.5、可膨脹石墨6、偏氯乙烯2、甲基丙烯酸甲酯9、丙烯酸6、過硫酸銨0.03、苯乙烯磺酸鈉1、十二烷基硫酸鈉0.8；
所述超細天然顏填料包括超細碳酸鈣、超細硫酸鋇、超細雲母粉、超細硅藻土中的兩種或者幾種。
所述一種添加可膨脹石墨聚偏二氯乙烯乳液的阻燃型多彩巖片塗料，由以下具體步驟製成：
（1）將水性聚氨酯預聚體放入反應釜中，常溫下加入苯乙烯、丙烯酸正丁酯以及總量4倍量的去離子水，以800轉/分的速度下攪拌乳化40分鐘，然後加入過硫酸鉀，加熱至80℃，保溫反應90分鐘，冷卻後出料，得到改性苯丙乳液；將改性苯丙乳液加入分散機中，以1500轉/分的速度攪拌，邊攪拌邊加入十二碳醇酯、聚丙烯酸鈉、檸檬酸三辛酯以及總量等量的去離子水，繼續攪拌10分鐘後加入超細天然顏填料，繼續攪拌8分鐘後製成厚度為18微米的薄膜，在溫度為155℃條件下烘乾，產品冷卻後，進行破碎，然後用7毫米網孔的網篩篩分，得到改性多彩複合巖片；
（2）將十二烷基硫酸鈉分散於30倍量的去離子水中，加入偏氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸，加熱至75℃，加入過硫酸銨攪拌反應5小時後加入可膨脹石墨、苯乙烯磺酸鈉，以1000轉/分的速度攪拌30分鐘，得到阻燃乳液；
（3）將羥丙甲基纖維素加入總量22倍量的去離子水，加熱至50℃，以500轉/分的速度攪拌15分鐘後冷卻至室溫，加入純丙乳液、丙二醇、乙二醇丁醚，繼續以800轉/分的速度攪拌10分鐘後加入步驟（2）產物以及其餘剩餘成分，攪拌20分鐘；
（4）在750轉/分攪拌的狀態下向步驟（3）得到的產物中緩慢加入步驟（1）得到的改性多彩複合巖片，充分攪拌10分鐘後即得。
本發明實施例製得的塗料攪拌後均勻無影快、施工性良好，易噴塗，流平性良好，低溫貯存無結塊，熱貯存無結塊、黴變、凝聚及組成物的變化，表幹時間小於4小時；塗膜耐水、耐鹼48小時無起鼓、開裂、脫落；粘結強度大於0.5MPa，符合國家標準。