专利名称：一种水性仿石多彩涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于涂料技术领域，尤其是涉及一种水性仿石多彩涂料及其制备方法。
背景技术：
随着社会的发展，人民生活水平的提高，更多的高档建筑物外墙及室内装修，采用天然石材建材。天然石材是指从天然岩体中开采出来，并加工成块状或板状材料的总称。经过加工的天然石材纹理自然，质感厚重，庄严雄伟，具有很高的艺术效果。被广泛用于建筑户内、户外饰面。但天然石材开采和运输不方便，质地坚硬，加工困难，所以造价十分昂贵， 而且天然石材具有一定重量，在建筑墙面作饰面具有公共危险性，不宜高层建筑外墙体贴设使用。极个别石材可能含有放射性，严重危害人类健康，室内不宜大面积使用。随着建筑节能的不断推进发展，使得外墙保温技术在建筑外墙上的应用得到普及推广，而在保温层上进行石材装饰工艺，施工过程相对复杂，很多新的保温形式得不到采用。仿石涂料是指通过简单喷涂设备，一次涂装能得到仿天然石材花纹效果涂层的水性液态装饰材料。它以水性高分子聚合物和亲水性胶体为主，超低VOC排放，水性环保，不污染环境，不影响人体健康。它运输方便，施工简单，通过简单喷涂方式，即可在建筑墙面上形成类似天然石材独特的多彩纹理外观，既可达到高层次艺术效果，又能免除天然石材脱落造成的危险性。水性仿石多彩涂料为天然装饰石材绝佳的代替产品，同时能很好配合各种外墙保温系统，是新一代低碳、节能、环保建筑材料。目前水性体系中，各种仿石材花纹色相的水性聚合物胶体粒子在储存过程中的稳定性差，各色相容易渗色、容易混溶。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种稳定性好、各色相不易渗色、不混溶的水性仿石多彩涂料及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种水性仿石多彩涂料，包括仿石材色粒和分散介质；所述仿石材色粒，包括下列重量份比的成分蒸馏水20-25 份软水剂0.05-0.1 份消泡剂0.2-0.3 份润湿剂0.2-0.5 份防霉剂0.1-0.2 份无机水性胶体0.5-1.5 份钛白粉1-10 份沉淀硫酸钡5-19 份重钙5-10 份成膜助剂2-5份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液45-50 份色浆0.1-1.0 份所述分散介质，包括下列重量份比的原料蒸馏水75-80份防腐剂0.1-0. 2 份水性有机胶体0.5-1.0份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液20-25份其中，所述无机水性胶体为人工合成硅酸盐类二维纳米矿物材料，主要成分包括
纳米二氧化硅和氧化镁。其中，所述成膜助剂为醇脂和乙二醇丁醚的水溶液，该水溶液由3份醇脂和2份乙二醇丁醚1 1对水稀释。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种水性仿石多彩涂料制备方法，包括仿石材色粒的制备、分散介质的制备和水性仿石多彩涂料的配置；所述仿石材色粒的制备包括以下步骤1)向带冷却装置的调漆罐中加入20-25份蒸馏水和0.05-0. 1份焦磷酸钠，在 300-500rpm搅拌5-lOmin至焦磷酸钠完全溶解；2)缓慢加入0. 5-1. 5份的无机水性胶体，在500-800rpm下搅拌10_20min ；3)加入0. 2-0. 3份消泡剂、0. 2-0. 5份润湿剂和0. 1-0. 2份防霉剂，保持转速，继续搅拌IOmin ； 4)加入20-25份颜填料，提高转速在1000-1300rpm高速分散20_30min ；5)降低转速在500-800rpm，加入2-5份成膜助剂，搅拌5-lOmin ；6)降低转速400-600rpm，加入45-50份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，搅拌15_20min 后加入0. 1-1. 0份色浆调色，保存备用；所述分散介质的制备包括以下步骤1)向调漆罐中加入75-80份蒸馏水和0. 1-0. 2份防腐剂，在300-500rpm搅拌 5-10min ；
2)保持转速，缓慢加入0. 5-1. 0份水性有机胶体，搅拌15-20min ；3)保持转速，加入20-25份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，搅拌15-20min，保存备用；所述水性仿石多彩涂料的配置包括以下步骤1)在调漆罐中加入50-55份分散介质，用桨式搅拌设备搅拌，转速200-400rpm ；2)保持转速，加入仿石材色粒45-50份，至色粒直径达到设计直径，即可包装。其中，所述无机水性胶体为人工合成硅酸盐类二维纳米矿物材料，主要成分包括
纳米二氧化硅和氧化镁。其中，所述成膜助剂为3份醇脂和2份乙二醇丁醚1 1对水稀释。其中，所述颜填料包括钛白粉、沉淀硫酸钡和重钙。本发明的有益效果是，通过采用本发明所述的水性有机和无机胶体组合，对聚合物及无机颜料进行胶体保护，使各色相不易渗色，不混溶。同时喷涂施工简单流畅，涂层外观层次丰富，立体感强，具有天然石材花纹特点。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。定义无机水性胶体纳米级硅酸盐化合物，不溶解于水但可在水中水合膨胀，形成胶体。苯乙烯改性丙烯酸酯乳液利用苯乙烯与丙烯酸共聚所得聚合物。本发明水性仿石多彩涂料，包括仿石材色粒和分散介质；所述仿石材色粒包括的原料有蒸馏水、软水剂、消泡剂、润湿剂、防霉剂、无机水性胶体、钛白粉、沉淀硫酸钡、重钙、成膜助剂、苯乙烯改性丙烯酸酯乳液和色浆。所述分散介质，包括的原料有蒸馏水、防腐剂、水性有机胶体和苯乙烯改性丙烯酸酯乳液。所述无机水性胶体为人工合成硅酸盐类二维纳米矿物材料，主要成分为纳米二氧化硅、氧化镁等混合，胶体晶体结构单元是厚度以纳米计的微小薄片。小片的表面布满了可交换的阳离子，其中主要为Na+。当凝胶颗粒与水混合时，水与Na+接触被吸附到薄片的表面，将凝胶沿薄片撑开，这时颗粒迅速膨胀直至薄片分离。由于薄片层面带负电荷，端面带正电荷，分离后的薄片端面被吸引到另一薄片的层面，从而迅速形成三维空间的稳定胶体结构。无机水性胶体水分散液粘度随水中电解质含量的增加而变大，为了在生产期间体系降低体系的粘度，在添加无机水性胶体前，先添加少量焦磷酸钠，作为软水剂，降低电解质含量。同时体系温度对无机水性胶体凝胶速度有影响，温度高，相对凝胶速度快。为了有效控制无机水性胶体凝胶速度，应采用带冷却装置的调漆罐。阴离子型乳化剂是乳液聚合工业中应用最广泛的乳化剂，它存在化学稳定性差的弱点，对电解质非常敏感。无机水性胶体中含大量阳离子，与普通乳液复配，容易造成破乳现象。本发明所使用的苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，采用两性乳化剂，该乳化剂具有极好的耐硬水性，耐高浓度电解质性，有效提高体系的稳定性，同时他具有低毒性、低生物刺激性、良好的生物降解性和杀菌抑霉性，有效减低对生态环境的污染。
水性有机胶体为中等分子量纤维素醚衍生物，它具有一定假塑性和触变性，在静止状态下，它能提高体系稳定性，在应用过程中，又能提供流畅喷涂效果。由于它含有苷键， 易受细菌侵蚀降解而使体系粘度降低，影响稳定性，因此，体系中必须添加一定防腐剂以防止被生物降解。实施例1仿石材白色粒子的制备向带冷却装置的调漆罐中加入20份蒸馏水，500rpm转速搅拌下加入0. 1份焦磷酸钠至完全溶解后，提高转速至800rpm，缓慢加入1份无机水性胶体粉末，搅拌20min后，分别加入0. 2份消泡剂、0. 3份润湿剂和0. 1份防霉剂。搅拌IOmin 后，加入10份钛白粉和10份高岭土(1000目)，提高转速1200rpm，高速分散25min。降低转速至800rpm，加入3份醇脂、2份乙二醇丁醚(1 1对水稀释)，搅拌lOmin，加入50份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，搅拌20min后保存备用。分散介质的制备向调漆罐中加入80份蒸馏水和0. 1份防腐剂，500rpm搅拌 5min,缓慢加入0. 5份羟乙基纤维素，保持转速，搅拌20min后加入20份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液。搅拌15min后保存备用。水性仿石多彩涂料体系的配制在调漆罐中加入50份分散介质，用桨式搅拌设备，在200rpm转速下边搅拌，边加入50份仿石材白色粒子，搅拌20min后，保存备用。实施例2仿石材黑色粒子的制备向带冷却装置的调漆罐中加入25份蒸馏水，500rpm转速搅拌下加入0. 1份焦磷酸钠至完全溶解后，提高转速至800rpm，缓慢加入1份无机水性胶体粉末，搅拌20min后，分别加入0. 2份消泡剂、0. 3份润湿剂和0. 1份防霉剂。搅拌IOmin 后，加入10沉淀硫酸钡(1000目)、10份高岭土(1000目)，提高转速1200rpm，高速分散 25min。降低转速至800rpm，加入3份醇脂、2份乙二醇丁醚(1 1对水稀释)，搅拌lOmin， 加入45份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，搅拌20min后，加入1份黑色水性色浆，搅拌15min，保存备用。分散介质的制备向调漆罐中加入75份蒸馏水和0. 1份防腐剂，500rpm搅拌 5min，缓慢加入1. 5份羟乙基纤维素，保持转速，搅拌25min后加入20份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液。搅拌15min后保存备用。水性仿石多彩涂料体系的配制在调漆罐中加入55份分散介质，用桨式搅拌设备，在200rpm转速下边搅拌，边加入45份仿石材黑色粒子，搅拌20min后，保存备用。实施例3仿石材花纹粒子的制备向带冷却装置的调漆罐中加入20份蒸馏水，500rpm转速搅拌下加入0. 1份焦磷酸钠至完全溶解后，提高转速至800rpm，缓慢加入1. 5份无机水性胶体粉末，搅拌20min后，分别加入0. 2份消泡剂，0. 3份润湿剂，0. 1份防霉剂。搅拌IOmin 后，加入2份钛白粉、8份沉淀硫酸钡(1000目)、10份高岭土(1000目)，提高转速1200rpm， 高速分散25min。降低转速至SOOrpm，加入3份醇脂、2份乙二醇丁醚(1 1对水稀释)， 搅拌lOmin，加入50份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，搅拌20min后，加入0. 01份水性铁红色浆、0. 8份水性铁黄、0. 01份水性黑色色浆保存备用。分散介质的制备向调漆罐中加入80份蒸馏水和0. 1份防腐剂，500rpm搅拌 5min,缓慢加入0. 8份羟乙基纤维素，保持转速，搅拌20min后加入20份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液。搅拌15min后保存备用。水性仿石多彩涂料体系的配制在调漆罐中加入55份分散介质，用桨式搅拌设备，在200rpm转速下边搅拌，边加入45份仿石材白色粒子，搅拌20min后，保存备用。将上述各实施例中水性仿石多彩涂料色粒按白色黑色黄色=6:1:3比例混合，用桨式搅拌机200rpm低速搅拌IOmin后出料包装。水性仿石多彩涂料性能指标
权利要求
1. 一种水性仿石多彩涂料，其特征在于包括仿石材色粒和分散介质； 所述仿石材色粒，包括下列重量份比的成分蒸馏水20-25 份软水剂0.05-0.1 份消泡剂0.2-0.3 份润湿剂0.2-0.5 份防霉剂0.1-0.2 份无机水性胶体0.5-1.5 份钛白粉1-10 份沉淀硫酸钡5-19 份重钙5-10 份成膜助剂2-5份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液45-50 份色浆0.1-1.0 份所述分散介质，包括下列重量份比的原料蒸馏水75-80份防腐剂0.1-0..2份水性有机胶体0.5-1..0份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液20-25份。
2.根据权利要求1所述的水性仿石多彩涂料，其特征在于所述无机水性胶体为人工合成硅酸盐类二维纳米矿物材料，主要成分包括纳米二氧化硅和氧化镁。
3.根据权利要求1所述的水性仿石多彩涂料，其特征在于所述成膜助剂为醇脂和乙二醇丁醚的水溶液，该水溶液由3份醇脂和2份乙二醇丁醚1 1对水稀释。
4.一种水性仿石多彩涂料制备方法，其特征在于包括仿石材色粒的制备、分散介质的制备和水性仿石多彩涂料的配置；所述仿石材色粒的制备包括以下步骤1)向带冷却装置的调漆罐中加入20-25份蒸馏水和0.05-0.1份焦磷酸钠，在 300-500rpm搅拌5-lOmin至焦磷酸钠完全溶解；2)缓慢加入0.5-1. 5份的无机水性胶体，在500-800rpm下搅拌10_20min ；3)加入0.2-0. 3份消泡剂、0. 2-0. 5份润湿剂和0. 1-0. 2份防霉剂，保持转速，继续搅拌 IOmin ；4)加入20-25份颜填料，提高转速在1000-1300rpm高速分散20_30min；5)降低转速在500-800rpm，加入2_5份成膜助剂，搅拌5-lOmin；6)降低转速400-600rpm，加入45-50份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，搅拌15-20min后加入0. 1-1. 0份色浆调色，保存备用；所述分散介质的制备包括以下步骤1)向调漆罐中加入75-80份蒸馏水和0.1-0. 2份防腐剂，在300-500rpm搅拌 5-10min ；2)保持转速，缓慢加入0.5-1. 0份水性有机胶体，搅拌15-20min ；3)保持转速，加入20-25份苯乙烯改性丙烯酸酯乳液，搅拌15-20min，保存备用； 所述水性仿石多彩涂料的配置包括以下步骤1)在调漆罐中加入50-55份分散介质，用桨式搅拌设备搅拌，转速200-400rpm；2)保持转速，加入仿石材色粒45-50份，至色粒直径达到设计直径，即可包装。
5.根据权利要求4所述的水性仿石多彩涂料制备方法，其特征在于所述无机水性胶体为人工合成硅酸盐类二维纳米矿物材料，主要成分包括纳米二氧化硅和氧化镁。
6.根据权利要求4所述的水性仿石多彩涂料制备方法，其特征在于所述成膜助剂为3 份醇脂和2份乙二醇丁醚11对水稀释。
7.根据权利要求4所述的水性仿石多彩涂料制备方法，其特征在于所述颜填料包括钛白粉、沉淀硫酸钡和重钙。
全文摘要
本发明公开了一种水性仿石多彩涂料，包括仿石材色粒和分散介质；所述仿石材色粒包括的成分有蒸馏水、软水剂、消泡剂、润湿剂、防霉剂、无机水性胶体、钛白粉、沉淀硫酸钡、重钙、成膜助剂、苯乙烯改性丙烯酸酯乳液和色浆。所述分散介质，包括的原料有蒸馏水、防腐剂、水性有机胶体和苯乙烯改性丙烯酸酯乳液。本发明的有益效果是，通过采用本发明所述的水性有机和无机胶体组合，对聚合物及无机颜料进行胶体保护，使各色相不易渗色，不混溶。同时喷涂施工简单流畅，涂层外观层次丰富，立体感强，具有天然石材花纹特点。
文档编号C09D7/12GK102277045SQ201110197439
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者关有俊, 彭轩, 熊永强 申请人:深圳市嘉达节能环保科技有限公司