一种砂壁状建筑涂料的制作方法

1.本技术涉及外墙涂料领域，更具体涉及一种砂壁状建筑涂料。


背景技术：

2.涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面上，并能与被涂物形成牢固附着的连续涂层，从而对物体进行装饰和保护。
3.砂壁状建筑涂料主要是应用在建筑外墙上的一种涂料，主要以乳液为基料，再配以骨料、功能性材料及有机颜料或者无机颜料制备而成。砂壁状建筑涂料具有质感丰富，立体感强，颜色多样等优点。
4.但是，砂壁状建筑涂料在使用过程中，由于温度、紫外线的照射和水分的影响，砂壁状建筑涂料的耐候性及保色性较差，出现色泽暗淡，饱和度低等问题。


技术实现要素：

5.为了使砂壁状建筑涂料获得较高的保色性及耐候性，本技术提供了一种砂壁状建筑涂料。
6.第一方面，本技术提供了一种砂壁状建筑涂料，按照重量份数计，包括以下原料，水性丙烯酸乳液10-25份，钛白粉2-8份，填料8-25份，结构色颜料0.1-5份，石英砂50-70份，助剂1-5份，水5-15份，所述结构色颜料通过在基材表面依次向外包覆如下层结构制备得到，所述层结构包括折射率》1.8的a层，折射率≤1.8的b层，所述a层与所述b层依次连续排列，所述a层至少为一层，且所述a层的厚度小于所述b层的厚度；其中所述基材选自无机玻璃、不锈钢鳞片和有机玻璃中的一种，所述基材的粒径为2-5μm。
7.在本技术中，砂壁状建筑涂料是由水性丙烯酸乳液为基料，再添加石英砂(粒径为80-120目)、结构色颜料及其他功能性的材料。结构色颜料是通过在基材表面包覆不同折射率的层结构，当阳光照射在基材上时，发生折射和干涉，从而使由结构色颜料制备的砂壁状建筑涂料的耐候性和保色性得以提高。
8.在本技术中，基材可选自石有机玻璃、不锈钢鳞片或无机玻璃。有机玻璃、不锈钢鳞片与无机玻璃的折射率均在1.4-1.6范围内。在有机玻璃、不锈钢鳞片或无机玻璃上包覆折射率大于1.8的a层，再包覆一层折射率小于1.8的b层，依次循环包覆多层，使有机玻璃、不锈钢鳞片或无机玻璃发生单层或多层的薄膜干涉，从而是有机玻璃、不锈钢鳞片或无机玻璃的颜色更加鲜艳，饱和度更高。其中不锈钢鳞片的材质主要是304和316不锈钢。
9.优选地，所述水性丙烯酸乳液20-25份，结构色颜料2.5-5份。
10.在本技术中，利用结构色颜料代替有机颜料或无机颜料而加入涂料中，再与水性丙烯酸乳液相互配合，能够提高砂壁状建筑涂料的保色性和耐候性，delta e小于0.38。
11.在一个具体的实施方案中，所述水性丙烯酸乳液20份，结构色颜料2.5份。砂壁状建筑涂料的保色性和耐候性较高，delta e为0.11-0.38。
2410ac的矿物油类消泡剂。
25.第二方面，本技术提供了一种砂壁状建筑涂料的制备方法，包括以下步骤，(1)结构色颜料的制备s1：将基材加入到水与乙醇的混合液中，其中水与乙醇的重量比为2:1；然后加入制备a层的原料，搅拌后过滤，得到基材混合物，然后将基材混合物在600℃下煅烧3-3.5h，得到带有包覆a层的基材；s2：将带有包覆a层的基材加入到制备b层的原料中，搅拌15-20min后静置，然后进行过滤处理，得到包覆有b层的结构色颜料半成品，再将半成品在600℃下煅烧3-3.5h，得到结构色颜料。
26.本技术通过重复操作步骤s1和s2，可以增加a层与b层的层数。而a层的厚度可以通过控制步骤s1中的搅拌时间来调整，随着搅拌时间的延长，a层的厚度逐渐增加，通过经验公式d sio2
＝(2.0-2.3)t进行简单计算，其中d为厚度(nm)，t为搅拌时间(min)。b层的厚度可以通过调整步骤s2中的静置时间来控制，随着静置时间的延长，b层的厚度逐渐增加，通过经验公式d
sio2
＝(0.95-1.2)t进行简单计算，其中d为厚度(nm)，t为静置时间(min)。
27.(2)涂料的制备在容器中加入水与防沉剂，在400-500rpm的转速条件下，按比例依次加入滑石粉、重质碳酸钙、钛白粉、分散剂、润湿剂和防冻剂，然后再将转速提高至1400-1600rpm，分散搅拌30-35min；降低转速至700-800rpm，按比例依次加入水性丙烯酸乳液、成膜助剂、防腐剂、石英砂、结构色颜料，消泡剂和增稠剂，分散15-20min，即得砂壁状建筑涂料。
28.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术采用结构色颜料与水性丙烯酸乳液相互配合，使砂壁状建筑涂料具有较高的保色性和耐候性，delta e≤0.38；2、本技术中在基材上包覆不同厚度、不同折射率的a层和b层，从而使基材产生结构色，进而提高涂料的耐候性及保色性；优选地a层的层数为2层，其中a层的厚度为65nm，b层的层数为2层，b层的厚度为230nm，涂料的耐候性及保色性较高，delta e为0.11；3、本技术的结构色颜料的制备方法，操作简单，易于实现批量化生产，且成本较低。
具体实施方式
29.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
30.原料本技术中应用的原料均可通过市售获得，无特殊要求。
31.制备例首先，称取1kg的不锈钢鳞片(304不锈钢)，不锈钢鳞片的粒径为2μm，将不锈钢鳞片加入到水与乙醇的混合液中，其中水10kg，乙醇5kg(水与乙醇的质量比为2:1)，再向混合液中加入300g的钛酸正丁酯，搅拌30min后过滤，得到混合物，然后将混合物在600℃下煅烧3h，得到包覆二氧化钛层(a层)的不锈钢鳞片，所述二氧化钛层的厚度为65nm；再将带有包覆二氧化钛层的不锈钢鳞片加入到硅溶胶(sio2的质量分数为5％)中，其中硅溶胶为500g，搅拌15min后静置3.6h，然后过滤，得到包覆二氧化硅层(b层)的结
构色颜料半成品，所述二氧化硅层的厚度为230nm；再将半成品在600℃下煅烧3h，得到结构色颜料，利用台阶仪(型号为xp-1)对层结构的厚度进行测量。通过上述制备方法进行制备例1-9的制备，具体如表1所示。
32.表1制备例1-9的制备(单位：nm)9的制备(单位：nm)*表1中
“‑”
表示不含有，如制备例3中不含有第二b层。实施例
33.实施例1在分散缸中加入100g水，转速调至400rpm，按比例依次加入2g防沉剂、20g滑石粉、110g重质碳酸钙、35g钛白粉、5g分散剂、3g润湿剂和3g防冻剂，然后再将分散机转速调至1500rpm，分散搅拌30分钟；降低转速至800rpm，按比例依次加入200g水性丙烯酸乳液，16g成膜助剂、2g防腐剂、520g粒径为80-120目石英砂、25g结构色颜料(由制备例进行制备)，2g消泡剂和2g增稠剂，分散15分钟，分散均匀无团聚颗粒为止，即得到砂壁状建筑涂料。
34.实施例2-13、对比例1-2与实施例1中水性丙烯酸乳液与结构色颜料的加入量如表2所示：表2实施例2-13与对比例1-2中原料的用量
*表2中
“‑”
表示加入量为0g。
35.对比例3对比例3与实施例4的区别在于，利用酞青蓝替代实施例4中的结构色颜料，其余保持一致。
36.对比例4对比例4与实施例4的区别在于，利用铁红颜料替代实施例4中的结构色颜料，其余保持一致。
37.性能检测试验将实施例1-13与对比例1-4制备的砂壁状建筑涂料涂刷在样板上，干燥后，将样板置于氙灯下进行人工老化，控制波长340nm的辐照强度为0.51w/m2，辐照2000h，直接用仪器进行测试，对比光照前后样板的颜色，得到delta e。
38.本技术所制备的砂壁状建筑涂料主要应用于建筑墙体内外，而耐候性是指建筑涂料抵抗如光照、冷热、风雨、细菌等造成综合破坏的能力。一般检测建筑涂料的耐候性的实验为人工老化实验，具体的检测结果如表3所示。
39.表3测试结果
结合实施例1-13和对比例1-4并结合表3可以看出，由实施例1-13制备的砂壁状建筑涂料具有较高的保色性和耐候性，delta e≤0.38。尤其是由实施例4制备的砂壁状建筑涂料，delta e为0.11。
40.结合实施例1-9并结合表3可以看出，a层和b层的层数与厚度均能影响砂壁状建筑涂料的保色性和耐候性，随着a层和b层层数的增加，delta e逐渐减小，说明砂壁状建筑涂料的保色性逐渐提高。随着a层和b层厚度的逐渐增加，delta e先减小后增大，说明砂壁状建筑涂料的保色性先降低后提高。
41.结合实施例4和实施例10-13并结合表3可以看出，随着水性丙烯酸乳液的增加，delta e先减小后增大，说明砂壁状建筑涂料的保色性先降低后提高。随着结构色颜料的增加，同样地，delta e先减小后增大，说明砂壁状建筑涂料的保色性先降低后提高。
42.结合实施例4和对比例1-2并结合表3可以看出，当砂壁状建筑涂料中不加入水性丙烯酸乳液或结构色颜料时，delta e较大，说明砂壁状建筑涂料的保色性较差，且人工老化1000h后，砂壁状建筑涂料逐渐褪色。
43.结合实施例4和对比例1-2并结合表3可以看出，当砂壁状建筑涂料中加入酞青蓝或铁红颜料时，delta e较大，说明砂壁状建筑涂料的保色性较差。
44.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人
员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。