一种复合矿物涂料及其应用的制作方法

1.本发明涉及建筑装饰领域，具体而言，涉及一种无机复合型矿物涂料及其应用。


背景技术：

2.随着建筑装饰的多样化需求及国家对资源开采的限制和自然石油消耗品的用量，高品质的无机装饰材作为建筑外装饰材料已经成为建筑装饰的新热点和方向。为适应市场及高环保材料的需求，近年来发展起来的面层装饰材料有许多溶剂型涂料和各类纯树脂涂料，常见的有环氧树脂涂料、真石漆以及乳胶漆漆等等广泛应用。以上类举的涂料，都是基于有机合成树脂作为面层装饰材料黏结剂而制成，由于合成树脂的有机性特点，在建筑工程使用中存在着一定缺陷，主要体现在抗环境老化性，防火阻燃性、与水泥质基材相容性，耐变色性、耐沾污性以及有机树脂、溶剂型涂料生产及施工过程对环境、大气的污染性等诸多方面。
3.现有技术方案存在以下不足：（1）能源消耗及环境污染问题：现有的涂料材料均为有机树脂类材料，上游原材料的生产需要消耗大量石油、天然气、煤炭等稀缺资源，生产过程产生大量tvoc释放，对大气环境（温室效应）存在污染问题。
4.（2）易老化变色问题：有机质材料在自然环境及阳光照射下，易发生黄变，导致涂层基色变色。
5.（3）与建筑水泥质墙材相容性问题：有机材料与建筑矿物质基材存在相容性差、无机复合矿物涂料由于液态硅酸盐参与墙体水泥基反应成膜，涂层体系不透气导致起鼓附着力下降，长期使用存在安定性问题。易产生起皮、空鼓甚至脱落等隐患。
6.（4）高温沾污性问题：有机树脂类材料在阳光照射高温环境下会变软、发粘，易发生粘附灰尘（回沾）缺陷。
7.（5）防霉、防火性能差。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无机复合矿物涂料及其应用。本发明提供的无机复合型矿物涂料，是采用无机矿物质材料与特种水性树脂合成溶液作为无机复合型矿物涂料（连续相），基于矿物黏结剂的一系列优势特点，解决了纯有机树脂类存在的一些问题。因而具有与建筑水泥质基材相容性好，结合力强，不黄变耐变色，更好的耐候抗环境老化性能。
9.本发明提供了一种无机复合型矿物涂料，包括下述重量份的组分：去离子水200
‑
300份；无机颜填料250
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300份；成膜助剂5
‑
8份；稳定剂5
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10份；液态硅酸盐溶液200
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320份；功能助剂10
‑
30份；特种水性树脂40
‑
180份；其他助剂10
‑
40份。
10.优选地，所述的无机复合型矿物涂料，包括下述重量份的组分：去离子水250
‑
300份；无机颜填料250
‑
270份；成膜助剂5
‑
8份；稳定剂0
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5份；液态硅酸盐溶液250
‑
320份；功能
助剂10
‑
30份；特种水性树脂120
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180份；其他助剂10
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40份。
11.优选地，所述的无机颜填料为高纯度气相粉料，其中杂质铁元素，镁元素含量必须小到一定范围，所述的无机颜填料泛包括硫酸钡粉料、高纯度碳酸钙、高岭土、硅灰石粉料、绢云母粉料，滑石粉料、金红石钛白粉多种混合体。
12.优选地，所述的液态硅酸盐溶液为粒径小于10nm以下的透明液体，固含量为28%左右。更优选地，所述的液态硅酸盐溶液为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或多种。所述的特种水性树脂为水性丙烯酸脂，水性氟碳脂中的一种或者多种。
13.优选地，所述的功能助剂包括氨基低聚物硅烷、环氧基低聚物硅烷（交联反应型有机硅）或者低分子磷酸盐。
14.优选地，所述的稳定剂包括季铵盐、季铵盐化合物、有机硅烷中的一种或多种。
15.优选地，所述的其他助剂包括下述重量份的组分：有机胺调节剂1
‑
2份、丙二醇防冻剂0
‑
10份、纤维素醚增稠剂2
‑
3.5份、聚氨酯流平剂3
‑
7份、消泡剂1
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3份。
16.优选地，所述的成膜助剂为醇酯十二或醇酯十六。
17.本发明还提供了无机复合型矿物涂料在含水泥基建筑表层材料中的应用。
18.优选地，采用无机矿物涂料与合成树脂复合材料作为产品的粘结物质，制备成基层加固型底漆及中涂材料。使其满足装饰系统良好的产品匹配性和应用功能性要求。
19.本发明还提供了一种无机复合型矿物涂料的制备方法，包括如下步骤：s1、基料制备：在高速分散设备中加入去离子水，缓慢加入其他助剂，调整转速至700
‑
8000rpm，高速分散15
‑
20min，制得粘稠状基料；s2、基漆制备：调整转速至800
‑
1000rpm，在s1中缓慢加入颜填料，搅拌40
‑
50min搅拌至均匀；s3、涂料制备：调至低转速，在s2的基漆料缸中缓慢加入功能助剂、稳定剂后，调至500
‑
600 rpm；缓慢加入液态硅酸盐溶液，5min加入后加入特种水性树脂、成膜助剂，均匀搅拌15min；s5、灌装出品。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1) 提高建筑体系的应用，抗老化性和使用耐久性；比现有技术方案相比，抗老化性能及应用耐久性能提高1
‑
2倍，经测试耐人工老化性试验≥2000h无变化（比现有技术标准提升1倍）；2) 提升抗环境变色能力，保持色彩持久性；效果耐久性比现有技术方案，提高2倍以上，保持性达到30年；加速老化试验结果显示2000h后0级掉分，0级变色。
21.3) 提高涂层可靠性，克服起皮、脱落等装饰隐患；材料与矿物质基材的同质性和反应型成膜，附着性能提高，不再空鼓及脱落4) 改善耐沾污性能，提升装饰效果；基于无机材质优良的的耐沾污性，无论环境温度高低变化，表层不软化、不回粘，可以省去罩面清漆材料及工序。
22.故本发明技术方案带来的有益效果1)采用无机矿物粘结剂，有利生态环境保护及人类健康，节能环保；
2)提高使用耐久性和装饰性，长久美化建筑环境，减少维护成本。
具体实施方式
23.下面将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，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
24.本发明无机复合型矿物涂料；组成方案包括：1）填充材料：采用气相颜填料作为填充料，达到涂层厚度及方便于调色的要求，使得实施更简单，施工更便捷，反应更高效； 2）胶粘剂：采用无机矿物和与特种合成水性树脂耦合粘结将上述气相颜填料及填充材料混合为一体，制成粘稠状涂料产品。
25.本发明的技术创新要点，主要体现在组成产品的粘结剂材料为无机矿物质材料，是本技术区别于现有技术的核心内容，尤其是对耐老化性能的大幅度提升及附着力耐擦洗的明显优化，使其满足建筑装饰系统良好的产品匹配性和应用功能性要求。
26.实施例1制备无机复合型矿物涂料：去离子水200
‑
330份，硅酸盐溶液200
‑
320份、稳定剂5
‑
10份、功能助剂10
‑
30份，无机颜填料250
‑
300份；成膜助剂5
‑
8份；特种水性树脂40
‑
180份，其他助剂10
‑
40份。
27.其中，硅酸盐溶液为硅酸钾，固含为28%；稳定剂为季铵盐，功能助剂为氨基低聚物硅烷与低分子磷酸盐按照质量比2:1组成，无机盐填料为碳酸钙、高岭土、硅灰石粉料按照质量比1:2:1组成，成膜助剂为醇酯十二，特种水性树脂为水性丙烯酸脂，有机胺调节剂1份、丙二醇防冻剂5份、纤维素醚增稠剂2份、聚氨酯流平剂4份、消泡剂2份（增稠剂、消泡剂，流平剂可根据产品的性能适当调整）。
28.方案一：去离子水200份；无机颜填料265份；成膜助剂8份；稳定剂5份；液态硅酸盐溶液300份；功能助剂28份；特种水性树脂160份；其他助剂14份。
29.方案二：去离子水280份；无机颜填料265份；成膜助剂6份；稳定剂5份；液态硅酸盐溶液300份；功能助剂28份；特种水性树脂80份；其他助剂14份。
30.方案三：去离子水290份；无机颜填料265份；成膜助剂5份；稳定剂5份；液态硅酸盐溶液300份；功能助剂28份；特种水性树脂120份；其他助剂14份。
31.方案四：去离子水200份；无机颜填料265份；成膜助剂5份；稳定剂5份；液态硅酸盐溶液280份；功能助剂26份；特种水性树脂40份；其他助剂14份。
32.方案五：去离子水200份；无机颜填料300份；成膜助剂8份；稳定剂5份；液态硅酸盐溶液200
份；功能助剂20份；特种水性树脂160份；其他助剂14份。
33.方案六：去离子水200份；无机颜填料300份；成膜助剂5份；稳定剂5份；液态硅酸盐溶液200份；功能助剂20份；特种水性树脂120份；其他助剂14份。
34.实施例2无机复合型矿物涂料的制备方法s1、基料制备：在高速分散设备中加入去离子水，缓慢加入其他助剂，调整转速至700
‑
8000rpm，高速分散15
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20min，制得粘稠状基料；s2、基漆制备：调整转速至800
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1000rpm进行高速搅拌剪切，在s1中缓慢加入颜填料，搅拌40
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50min搅拌至均匀；s3、复合涂料制备：在s2的基漆料缸中缓慢功能助剂，稳定剂后5
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7min，调至500
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600rpm，再缓慢加入液态硅酸盐溶液200
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320，约5min后加入后，缓慢特种水性树脂150
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180。最后加入成膜助剂5
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8份及余下增稠剂；均匀搅拌15min。
35.s4、灌装出品。
36.实施例3无机复合型矿物涂料的性能检测产品主要技术参数性能：参照t26
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2002《外墙无机建筑涂料》标准测试指标情况。
37.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优良特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和
改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。