仿石涂料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及特种装饰涂料技术领域，尤其是涉及一种仿石涂料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.多彩涂料是目前建筑外墙领域应用最广泛的外墙涂料之一，具有性价比高、环保、质轻、模仿石材效果逼真等优势。通常情况下，具有仿石材效果的多彩涂料包含有多彩相基料和真石漆相基料，但由于现有多彩相基料和真石漆相基料配方相似，配置过程中多彩相基料和真石漆相基料易发生粘连，导致喷涂粘连不清晰，喷涂易发糊的情况。
3.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

4.本发明的第一目的在于提供一种仿石涂料，所述仿石涂料通过改性空心微珠的特殊理化性质和其活性基团与多彩漆相和真石漆相结合，即解决了两种分散相易粘连产生导致的难施工问题；还起到了承载作用，使得多彩漆相基料和真石漆相基料两款比重不同的基料在配置过程中不发生沉降，解决了产品易分层的问题。
5.本发明的第二目的在于提供一种所述仿石涂料的制备方法。
6.本发明的第三目的在于提供一种所述仿石涂料的应用，所述仿石涂料可以广泛应用于建筑装饰物的制备过程中。
7.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
8.本发明提供的一种仿石涂料，所述仿石涂料主要由漆相基料、分散相和连续相制得；
9.其中，所述漆相基料包括多彩漆相基料和真石漆相基料，所述多彩漆相基料和真石漆相基料中均包含羟基改性的有机空心微珠。
10.进一步的，所述漆相基料、分散相和连续相的质量比为55～75：15～25：10～20；
11.优选地，所述漆相基料中多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比为10～60：15～65。
12.进一步的，按质量份数计，所述多彩漆相基料包括：去离子水40～50份、阴离子分散剂0.1～0.35份、卡松杀菌剂0.1～0.5份、防霉剂0.1～0.5份、阴离子润湿剂0.1～0.3份、有机硅消泡剂0.2～0.4份、钛白粉0～2份、高岭土3～7份、羟乙基纤维素醚0.1～0.3份、羟基改性的有机空心微珠0.5～2份、ph值调节剂0.1～0.3份、抗冻剂0.3～0.5份、成膜助剂0.3～0.5份、多彩基料乳液10～20份、80-120白砂20～40份、基料保护胶5～10份；
13.优选地，按质量份数计，所述真石漆相基料包括：去离子水10～20份、卡松杀菌剂0.1～0.4份、缔合型纤维素醚0.3～0.6份、羟乙基纤维素醚0.2～0.4份、羟基改性的有机空心微珠0.3～1.5份、ph值调节剂0.1～0.3份、抗冻剂0.3～0.5份、成膜助剂0.3～0.5份、多彩基料乳液20～25份、80-120彩砂45～70份、基料保护胶4～8份。
14.进一步的，所述基料保护胶主要由硅酸镁锂、卡松杀菌剂和去离子水组成；
15.优选地，按质量份数计，所述基料保护胶包括：硅酸镁锂5～10份、卡松杀菌剂0.05～0.1份和去离子水80～95份。
16.进一步的，按质量百分数计，所述多彩基料乳液的乳液单体组成包括：甲基丙烯酸甲酯:21.5-27.0％、丙烯酸-2-乙基己酯:11.0-18.0％、甲基丙烯酸:1.5-3.5％；
17.优选地，所述多彩基料乳液的乳液单体组成包括：甲基丙烯酸甲酯:25％、丙烯酸-2-乙基己酯:15％、甲基丙烯酸:2％。
18.进一步的，按质量份数计，所述分散相包括：去离子水80～95份、硅酸镁锂5～10份、卡松杀菌剂0.05～0.1份、无机膨润土0.3～0.6份；
19.优选地，按质量份数计，所述连续相包括：去离子水20～30份、保护胶粉4～7份、杀菌剂0.1～0.3份、ph值调节剂0.05～0.3份、成膜助剂2～6份、抗冻剂3～8份、反应性乳液30～60份、hase增稠剂0.5～2份；
20.优选地，所述反应性乳液的乳液单体组成包括：甲基丙烯酸甲酯:20.0-40.0％、苯乙烯:0-20.0％、功能单体丙烯酸:1.0-3.0％、功能型硅单体：1.0-5.0％；
21.优选地，所述反应性乳液的乳液单体组成包括：甲基丙烯酸甲酯:25.0％、苯乙烯:15.0％、功能单体丙烯酸:2.0％、功能型硅单体：3.5％。
22.本发明提供的一种上述仿石涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
23.将各原料混匀，制得仿石涂料。
24.进一步的，所述制备方法具体如下：
25.(a)、按上述原料配方分别制备多彩漆相基料、真石漆相基料、分散相和连续相；
26.(b)、将多彩漆相基料、真石漆相基料加入分散相中混匀；随后添加连续相混匀，制得仿石涂料。
27.进一步的，所述步骤(a)多彩漆相基料、真石漆相基料、分散相和连续相的制备采用分散混均的方法制得；
28.所述分散的速率为1000-1500r/min，时间为20～30min。
29.本发明提供的一种上述仿石涂料在制备建筑装饰物中的应用。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
31.本发明提供的仿石涂料，所述仿石涂料主要由漆相基料、分散相和连续相制得；其中，所述漆相基料包括多彩漆相基料和真石漆相基料，所述多彩漆相基料和真石漆相基料中均包含羟基改性的有机空心微珠。上述仿石涂料通过在漆相基料中加入羟基改性的有机空心微珠，其作用在于：一、有机空心微珠表面的羟基活性基团能与多彩漆相和真石漆相基料中的纤维素溶胀后交联形成卡屋状结构，通过正电荷和负电荷的相互吸引能将密度不同的双相粒子牢牢锁住在立体网状结构中，避免其发生渗透粘连。二，由于羟基改性的有机空心微珠的内附为空气，这一特殊物理性质的材料穿插于真石漆相和多彩相之间可以起到承载作用，使得比重不同的两相能够稳定平衡。
32.进而，本技术通过改性空心微珠的特殊理化性质和其活性基团与多彩漆相和真石漆相结合，即解决了两种分散相易粘连产生导致的难施工问题，还起到了承载作用，使得多彩漆相基料和真石漆相基料两款比重不同的基料在配置过程中不发生沉降，解决了产品易分层的问题，同时其特殊的表面质感会融合真石漆相和多彩相由于砂量不同而造成的手感
差异。
33.本发明提供的上述仿石涂料的制备方法为将各原料混匀，制得仿石涂料。上述制备方法具有加工工艺简单，易于操作的优势。
34.本发明提供的上述仿石涂料可以广泛应用于建筑装饰物的制备过程中。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本技术羟基改性的有机空心微珠与多彩漆相和真石漆相基料中的纤维素溶胀后交联形成的卡屋状结构的示意图。
具体实施方式
37.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
38.根据本发明的一个方面，一种仿石涂料，所述仿石涂料主要由漆相基料、分散相和连续相制得；
39.其中，所述漆相基料包括多彩漆相基料和真石漆相基料，所述多彩漆相基料和真石漆相基料中均包含羟基改性的有机空心微珠。
40.本发明提供的仿石涂料，所述仿石涂料主要由漆相基料、分散相和连续相制得；其中，所述漆相基料包括多彩漆相基料和真石漆相基料，所述多彩漆相基料和真石漆相基料中均包含羟基改性的有机空心微珠。上述仿石涂料通过在漆相基料中加入羟基改性的有机空心微珠，其作用在于：一、有机空心微珠表面的羟基活性基团能与多彩漆相和真石漆相基料中的纤维素溶胀后交联形成卡屋状结构，通过正电荷和负电荷的相互吸引能将密度不同的双相粒子牢牢锁住在立体网状结构中，避免其发生渗透粘连。二，由于羟基改性的有机空心微珠的内附为空气，这一特殊物理性质的材料穿插于真石漆相和多彩相之间可以起到承载作用，使得比重不同的两相能够稳定平衡。
41.进而，本技术通过改性空心微珠的特殊理化性质和其活性基团与多彩漆相和真石漆相结合，即解决了两种分散相易粘连产生导致的难施工问题，还起到了承载作用，使得多彩漆相基料和真石漆相基料两款比重不同的基料在配置过程中不发生沉降，解决了产品易分层的问题，同时其特殊的表面质感会融合真石漆相和多彩相由于砂量不同而造成的手感差异。
42.注：本技术羟基改性的有机空心微珠与多彩漆相和真石漆相基料中的纤维素溶胀后交联形成的卡屋状结构如图1所示。
43.图1为本技术羟基改性的有机空心微珠与多彩漆相和真石漆相基料中的纤维素溶胀后交联形成的卡屋状结构的示意图。
44.需要说明的是，本技术所述羟基改性的有机空心微珠为经过预先超分散处理后，使用氧化物催化剂通过热处理的方式将羟基转移到空心微珠表面，得到的羟基改性的有机空心微珠。
45.作为一种优选的实施方法，所述羟基改性的有机空心微珠由如下方法制备得到：
46.在碱性条件下，将过氧化物通过电解得到oh自由基，随后在高温釜中进行热处理，活泼的oh自由基强吸电子特性会使其与有机空心微珠表面的负离子产生吸附作用，进而在其表面形成-oh。
47.优选地，所述羟基改性的有机空心微珠由如下方法制备得到：在氨水溶液中将过氧化物通过电解得到oh自由基，随后在270℃的条件下，在高温釜中将有机空心微珠与电解得到的oh自由基进行反应1h，活泼的oh自由基强吸电子特性会使其与有机空心微珠表面的负离子产生吸附作用在其表面形成-oh，进而得到羟基改性的有机空心微珠。
48.在本发明的一种优选实施方式中，所述漆相基料、分散相和连续相的质量比为55～75：15～25：10～20；
49.优选地，所述漆相基料中多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比为10～60：15～65。
50.需要说明的是，上述多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比在规定配比范围内，多彩漆相和真石漆相的用量变化大致趋势为：多彩相减少，真石漆相增加，以凸显石材质感为主；真石漆减少，多彩漆相增加，以凸显石材纹理为主。
51.在本发明的一种优选实施方式中，按质量份数计，所述多彩漆相基料包括：去离子水40～50份、阴离子分散剂0.1～0.35份、卡松杀菌剂0.1～0.5份、防霉剂0.1～0.5份、阴离子润湿剂0.1～0.3份、有机硅消泡剂0.2～0.4份、钛白粉0～2份、高岭土3～7份、羟乙基纤维素醚0.1～0.3份、羟基改性的有机空心微珠0.5～2份、ph值调节剂0.1～0.3份、抗冻剂0.3～0.5份、成膜助剂0.3～0.5份、多彩基料乳液10～20份、80-120白砂20～40份、基料保护胶5～10份；
52.优选地，按质量份数计，所述真石漆相基料包括：去离子水10～20份、卡松杀菌剂0.1～0.4份、缔合型纤维素醚0.3～0.6份、羟乙基纤维素醚0.2～0.4份、羟基改性的有机空心微珠0.3～1.5份、ph值调节剂0.1～0.3份、抗冻剂0.3～0.5份、成膜助剂0.3～0.5份、多彩基料乳液20～25份、80-120彩砂45～70份、基料保护胶4～8份。
53.作为一种优选的实施方式，通过ph调节剂的调节，上述多彩漆相基料、真石漆相基料、连续相、分散相的ph值均为8～10。
54.在本发明的一种优选实施方式中，所述基料保护胶主要由硅酸镁锂、卡松杀菌剂和去离子水组成；
55.优选地，按质量份数计，所述基料保护胶包括：硅酸镁锂5～10份、卡松杀菌剂0.05～0.1份和去离子水80～95份。
56.更优选地，所述硅酸镁锂为有机改性的纳米硅酸镁锂。
57.在本发明的一种优选实施方式中，多彩基料乳液单体为甲基丙烯酸甲酯:25％、丙烯酸-2-乙基己酯:15％、甲基丙烯酸:2％，引发剂为aps占比0.3％，乳化剂为反应性乳化剂lrs-10占比0.25％，后处理使用tbhp(过氧化叔丁醇)，固含为40-50％，合成工艺为市面常见纯丙和硅丙乳液合成工艺。
58.在本发明的一种优选实施方式中，按质量份数计，所述分散相包括：去离子水80～95份、硅酸镁锂5～10份、卡松杀菌剂0.05～0.1份、无机膨润土0.3～0.6份；
59.优选地，按质量份数计，所述连续相包括：去离子水20～30份、保护胶粉4～7份、杀菌剂0.1～0.3份、ph值调节剂0.05～0.3份、成膜助剂2～6份、抗冻剂3～8份、反应性乳液30～60份、hase增稠剂0.5～2份；
60.优选地，反应型乳液单体为甲基丙烯酸甲酯:20.0-40.0％、苯乙烯:0-20.0％、功能单体丙烯酸:1.0-3.0％、功能型硅单体：1.0-5.0％、引发剂为aps，乳化剂为反应性乳化剂dns/f-6，后处理使用h2o2，固含为40-50％，合成工艺为市面常见纯丙和硅丙乳液合成工艺。
61.根据本发明的一个方面，一种上述仿石涂料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
62.将各原料混匀，制得仿石涂料。
63.本发明提供的上述仿石涂料的制备方法为将各原料混匀，制得仿石涂料。上述制备方法具有加工工艺简单，易于操作的优势。
64.在本发明的一种优选实施方式中，所述制备方法具体如下：
65.(a)、按上述原料配方分别制备多彩漆相基料、真石漆相基料、分散相和连续相；
66.(b)、将多彩漆相基料、真石漆相基料加入造粒液中混匀；随后添加连续相混匀，制得仿石涂料。
67.作为一种优选的实施方式，上述分步骤混匀的工艺可以有效缓解制备过程中色粒子碎散的问题。若多彩漆相、真石漆相、造粒液、连续相同时混合，可能会造成多彩漆相和真石漆相制得的彩色粒子碎散，无法成形，严重影响成品效果。
68.在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤(a)多彩漆相基料、真石漆相基料、分散相和连续相的制备采用分散混均的方法制得；
69.所述分散的速率为1000～1500r/min，时间为20～30min。
70.根据本发明的一个方面，一种上述仿石涂料在制备建筑装饰物中的应用。
71.本发明提供的上述仿石涂料可以广泛应用于建筑装饰物的制备过程中。
72.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
73.注：本技术下述实施例和对比例中所涉及的原料，若无特殊说明，均可来源于市售；
74.下述实施例中除羟基改性的有机空心微珠外，其余原料的选择如下：
75.[0076][0077]
实施例1
[0078]
一种漆相基料，包括多彩漆相基料和真石漆相基料，所述漆相基料中多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比为10：65。
[0079]
所述多彩漆相基料具体组成如下：去离子水45份、阴离子分散剂0.2份、卡松杀菌剂0.3份、防霉剂0.3份、阴离子润湿剂0.2份、有机硅消泡剂0.3份、钛白粉1份、高岭土5份、羟乙基纤维素醚0.2份、羟基改性的有机空心微珠1.5份、ph值调节剂0.2份、抗冻剂0.4份、成膜助剂0.4份、多彩基料乳液15份、80-120白砂30份、基料保护胶8份；
[0080]
所述真石漆相基料具体组成如下：去离子水15份、卡松杀菌剂0.25份、缔合型纤维素醚0.5份、羟乙基纤维素醚0.3份、羟基改性的有机空心微珠1份、ph值调节剂0.2份、抗冻剂0.4份、成膜助剂0.4份、多彩基料乳液22份、80-120彩砂55份、基料保护胶6份。
[0081]
其中，所述多彩基料乳液按质量份数计，包括：甲基丙烯酸甲酯:25％、丙烯酸-2-乙基己酯:15％、甲基丙烯酸:2％、aps 0.3％、乳化剂dns/f-6 0.25％、余量h2o2、去离子水57％。
[0082]
所述基料保护胶，按质量份数计，包括：硅酸镁锂8份、卡松杀菌剂0.08份和去离子水88份。
[0083]
所述羟基改性的有机空心微珠由如下方法制备得到：在氨水溶液中将过氧化物通过电解得到oh自由基，随后在270℃的条件下，在高温釜中将有机空心微珠与电解得到的oh自由基进行反应1h，活泼的oh自由基强吸电子特性会使其与有机空心微珠表面的负离子产生吸附作用在其表面形成-oh，进而得到羟基改性的有机空心微珠。
[0084]
所述漆相基料的制备方法如下：
[0085]
(a)、制备多彩漆相基料：所述多彩漆相基料的制备方法为：
[0086]
1、开启分散机转速至1000-1500rpm/min，按照多彩漆相基料配方依次将原材料添加至分散缸中，分散均匀。
[0087]
2、所有原材料在分散缸中高速分散均匀后制得多彩漆相基料，放置降温。
[0088]
3、将多彩漆相基料使用不同色系氧化铁类色浆进行调色，备用。
[0089]
(b)、制备真石漆相基料：所述真石漆相基料的制备方法为：
[0090]
1、开启分散机转速至1000-1500rpm/min，按照真石漆相基料配方依次将原材料添加至分散缸中。
[0091]
2、所有原材料在分散缸中高速分散均匀后制得真石漆相基料，放置降温。
[0092]
3、将多彩漆相基料使用不同色系氧化铁类色浆进行调色，备用。
[0093]
所述基料保护胶的制备方法为：
[0094]
a、开启分散机转速至1000rpm/min，添加配方量的水至分散缸中。
[0095]
b、将硅酸镁锂均匀添加至分散缸中，分散30min，直至硅酸镁锂粉料完全溶于水中，无杂质无沉淀，否则需继续延长分散时间至完全溶解。
[0096]
c、将杀菌剂添加至分散杠中，分散2min后，放置备用。
[0097]
实施例2
[0098]
本实施例中，除漆相基料中多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比为60：15外，其余同实施例1。
[0099]
实施例3
[0100]
本实施例除：
[0101]
所述多彩漆相基料具体组成如下：去离子水45份、阴离子分散剂0.2份、卡松杀菌剂0.3份、防霉剂0.3份、阴离子润湿剂0.2份、有机硅消泡剂0.3份、钛白粉1份、高岭土5份、羟乙基纤维素醚0.1份、羟基改性的有机空心微珠1.5份、ph值调节剂0.2份、抗冻剂0.4份、成膜助剂0.4份、多彩基料乳液15份、80-120白砂30份、基料保护胶8份；
[0102]
所述真石漆相基料具体组成如下：去离子水15份、卡松杀菌剂0.25份、缔合型纤维素醚0.5份、羟乙基纤维素醚0.1份、羟基改性的有机空心微珠1份、ph值调节剂0.2份、抗冻剂0.4份、成膜助剂0.4份、多彩基料乳液22份、80-120彩砂55份、基料保护胶6份。
[0103]
外，其余同实施例1。
[0104]
即，本实施例除多彩漆相基料和真石漆相基料中的羟乙基纤维素醚为0.1份外，其余同实施例1。
[0105]
实施例4
[0106]
本实施例中，除漆相基料中多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比为30：35外，其余同实施例1。
[0107]
实施例5
[0108]
本实施例中，除漆相基料中多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比为5：70外，其余同实施例1。
[0109]
实施例6
[0110]
本实施例中，除漆相基料中多彩漆相基料和真石漆相基料的质量比为65：10外，其余同实施例1。
[0111]
对比例1
[0112]
本实施例中，除多彩漆相基料和真石漆相基料中均不含有羟基改性的有机空心微珠外，其余同实施例1。
[0113]
对比例2
[0114]
本实施例中，除将多彩漆相基料和真石漆相基料中的“羟基改性的有机空心微珠”替换为“普通空心微珠”外，其余同实施例1。
[0115]
实施例7～12
[0116]
一种仿石涂料，所述仿石涂料包括漆相基料、分散相和连续相，所述漆相基料、分
散相和连续相的质量比为65：20：15；
[0117]
所述各实施例中漆相基料的选择如下：
[0118][0119]
所述分散相，按质量份数计，包括以下原料：去离子水80～95份、硅酸镁锂5～10份、卡松杀菌剂0.05～0.1份、无机膨润土0.3～0.6份；
[0120]
所述连续相，按质量份数计，包括以下原料：去离子水20～30份、保护胶粉4～7份、杀菌剂0.1～0.3份、ph值调节剂0.05～0.3份、成膜助剂2～6份、抗冻剂3～8份、反应性乳液30～60份、hase增稠剂0.5～2份；
[0121]
所述仿石涂料的制备方法如下：
[0122]
(1)、制备造粒液：所述分散相的制备方法如下：
[0123]
1、开启分散机转速至1000rpm/min，添加配方量的水至分散缸中。
[0124]
2、将硅酸镁锂和无机膨润土均匀添加至分散缸中，分散30min，直至二者完全溶于水中，无杂质无沉淀。否则需继续延长分散时间至完全溶解。
[0125]
3、将杀菌剂添加至分散杠中，分散2min后，放置备用。
[0126]
(2)、制备连续相：所述连续相的制备方法如下：按连续相配方依次投入分散缸中，并分散至白色液体，放置备用。
[0127]
(3)将多彩漆相基料和真石漆相基料加入到分散相中，随后按照传统的多彩涂料搅拌工艺切割造粒混合均匀，之后加入连续相搅拌均匀，制得仿石涂料。
[0128]
所述补充切割造粒工艺参数如下:
[0129]
1、将造粒液添加至分散缸中，将不同颜色的多彩漆相基料和真石漆相基料倒入造粒液中。
[0130]
2、开启分散机，根据所需色粒大小选择合适的转速进行切割造粒。
[0131]
3、将连续相添加至造粒完成后的不同颜色的色粒，搅拌均匀。
[0132]
对比例3
[0133]
一种仿石涂料，本对比例仿石涂料除采用对比例1制得的漆相基料外，其余同实施例7。
[0134]
对比例4
[0135]
一种仿石涂料，本对比例仿石涂料除采用对比例2制得的漆相基料外，其余同实施例7。
[0136]
实验例1
[0137]
为表明本技术制得的仿石涂料具有将多彩的仿石纹理和真石漆的仿石材质感结合的技术优势，可以在还原石材花纹的基础上还保留了石材的通透感。现将实施例7～12以
及对比例3、4制得的仿石涂料进行性能检测，同时采用牌号5801-仿石漆的水包砂类仿石漆(对照a)、牌号5803-真石漆的真石漆类仿石漆(对照b)作为对照，具体检测结果如下：
[0138]
实施例7～12的具体检测结果：
[0139][0140][0141]
对比例3、4以及对照组的检测结果：
[0142][0143]
由上述试验可知，相比与对照a、b传统的仿石漆，本技术所述的产品彩点更加饱满，质感更强；通过多彩相的各种色点展现石材的花纹、斑点、纹理，通过真石漆相凸显质感与通透感。其中，当漆相基料中多彩相基料占比较高时，所得产品以凸显石材质感为主，少量花纹点缀；当真石漆相基料占比较高时，所得产品以还原石材纹理为主，辅以质感。而实施例11、12采用多彩相基料和真石漆相基料不在质量比范围内的实施方式，难以呈现较好的仿石质感；此外，对比例1为漆相基料中不含有羟基改性的有机空心微珠时，其产品表观状态较易粘连，同时也易出现分层现象。
[0144]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。