一种多彩涂料的制备方法与流程

文档序号:18831405发布日期:2019-10-09 03:33阅读:187来源:国知局
本发明涉及一种多彩涂料的制备方法,属于建筑装饰
技术领域

背景技术
:为了满足高档次建筑装饰的需要,人们开始寻求既具有大理石的外观,又能弥补大理石使用不足的特点的装饰材料,于是越来越多的人们开始关注多彩涂料。多彩涂料是指用一次涂装就能得到彩色花纹,其效果类似天然大理石、花岗岩的涂料。该涂料不同于色彩单调的传统建筑涂料产品,它与真正的大理石、花岗岩相比,不仅具有仿天然大理石、花岗石、壁纸等高档装饰材料的花纹和色彩,而且具有降低建筑承载量、施工方便、成本低等优点,因此,倍受人们的青睐。多彩涂料通常由互不相溶的两相组成,其中一相为连续相(分散介质);另一相为分散相。分散相中含有几种形状、颜色不同的不相溶的粒子均匀稳定地悬浮分散在含有稳定剂的连续相中。采用以刷涂、喷涂为主的施工方法。对于喷涂来说,一次喷涂就能得到色彩丰富的、多层次的花纹,并广泛应用于混凝土、砂浆、塑料、外墙保温体系、石棉板、木材等建筑材料的表层,同时也能用于钢材、铝合金等金属材料的表层涂装,应用后能长时间的良好地保持其装饰效果。通过添加适当的助剂,可使装饰性饰面具有防水、防油、防潮、防火、防霉等功能,适于宾馆、饭店、办公用楼以及商业楼等各类建筑的内外墙装饰。目前大部分多彩涂料都是属于水包油型的,虽然其配方成熟、贮存稳定,装饰效果好,但含有大量的有机溶剂,有毒,易污染环境,并且生产工艺复杂,生产成本也较高,这些都使水包油型多彩涂料的发展受到了很大的限制。随着人们对环境问题关注度的增加以及对水性化要求的提高,水性、无毒、无味的多彩涂料成为当前多彩涂料的主要研究方向。因此,水包水型多彩涂料的研制,不仅经济效益好,市场巨大,前景广阔,而且意义重大。多彩涂料作为一种新型装饰性的功能材料具有许多优良的特性。(1)种类繁多,色彩艳丽,可以满足人们不同的审美观;(2)性能卓越,具有耐水、耐油、耐化学品等性能,具有较佳的透气性,可洗刷涂层表面的污物,保持靓丽如初;(3)涂层一次整体性成形,不存在接缝、卷边和霉变等问题,能够代替壁纸使用;(4)较好的底材适应性使多彩涂料可用于各种建筑材料上,如混凝土、灰浆、石膏板、水泥砂浆、木材、铝、钢等;(5)一次喷涂,不但可以缩短工期,还能够获得多彩立体图案。多彩涂料除具有丰富的色彩外,还具有尤为重要的技术优点:首先,多彩涂料能适用于多孔表面,不会发生渗漏,是因为其中具有较大体积的涂料颗粒。此外,由于多彩图案光学上的效应,使被修饰面上不平整的部位看似平整,故对不平整的表面如粗水泥面、石膏面、木材面等提供一种经济而高效的装饰方法。其次,一次喷涂可形成的较薄的多彩涂膜,且不发生流挂和收缩现象,易于大面积施工。最后,它适用于潮湿的材料表面,由于多彩涂膜的多孔性,使底材中湿气容易逸出,而不发生起泡现象。由此可见,多彩涂料在装饰材料领域中具有广阔发展空间。多彩涂料区别于传统的单相、单色的均一性涂料,如硝基磁漆、醇酸树脂漆、丙烯酸涂料、苯丙建筑涂料,这些产品的稳定性问题易解决,而多彩涂料是多色、多相粒子混合共存体系,其稳定性差一直是人们亟待解决的问题。油包油型、油包水型及水包油型的多彩涂料,由于分散相和分散介质(连续相)的性质不同,因此可以相对容易的解决各种色粒稳定共存的问题。而水包水型的多彩涂料必须借助一种保护胶体,才能达到这种稳定的状态,在两相混合时在色粒表面瞬间形成一层保护膜,阻止色粒之间的混色、聚集和凝结。保护胶是制备多彩涂料的关键原料,它作为分散介质的主要组成部分,对多彩涂料体系的稳定性起着极为重要的作用。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题:针对现有多彩涂料稳定性较差的问题,提供了一种多彩涂料的制备方法。为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:(1)将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,搅拌处理,即得主体树脂;(2)取有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水,将有机蒙脱土和去离子水混合,超声分散,即得悬浮液,在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,球磨处理,即得混合浆料;(3)将混合浆料过滤即得沉淀,将沉淀进行洗涤并干燥处理,冷却至室温,研磨过筛处理,即得填料;(4)取主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水,将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,高速搅拌处理,即得反应液,在反应液中加入主体树脂和填料,继续搅拌1~2h后,静置20~30min,即得多彩涂料。步骤(1)所述的甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯之间的质量比为1∶4∶6。步骤(1)所述的搅拌处理步骤为:将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,在搅拌速度为500~600r/min下搅拌15~20min。步骤(2)所述的有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取20~30份有机蒙脱土、10~20份三氯化铝、60~80份去离子水。步骤(2)所述的超声分散步骤为:将有机蒙脱土和去离子水混合,在功率为300~350w下超声分散5~10min。步骤(2)所述的球磨处理步骤为:在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,在转速为400~500r/min下球磨30~40min。步骤(3)所述的洗涤并干燥处理步骤为:用去离子水洗涤沉淀3~5次,并置于温度为80~90℃下常压干燥至恒重。步骤(3)所述的研磨过筛处理步骤为:研磨并过200~300目筛。步骤(4)所述的主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取40~50份主体树脂、20~30份填料、1~10份羟基纤维素醚、1~5份颜填料钛白粉、0.3~0.5份分散剂聚乙二醇200、0.1~0.5份润滑剂硅油、0.1~0.3份聚硅氧烷消泡剂、1~5份防霉剂z-101、60~80份去离子水。步骤(4)所述的高速搅拌处理步骤为:将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,在搅拌速度为800~900r/min下高速搅拌1~2h。本发明与其他方法相比,有益技术效果是:(1)本发明将eva乳液、聚偏氟乙烯和甲壳糖共混改性作为多彩涂料的主体树脂,将三氯化铝插层至有机蒙脱土层间作为填料,结合羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、以及各种助剂,制备出一种多彩涂料;利用羟基纤维素醚的羟基与金属阳离子发生配位反应形成络合物,从而得到了稳定的彩粒;利用羟基纤维素醚的羟基与有机蒙脱土中的阳离子发生凝胶化反应,在彩粒表面形成一层柔性保护膜,而保证彩粒可稳定存在,制备出的多彩涂料彩粒稳定、仿真度高、储存时间长、施工稳定;(2)本发明将eva乳液、聚偏氟乙烯和甲壳糖共混改性作为多彩涂料的主体树脂,所制备的涂料干燥速度快、防霉性好、价格低,并且甲壳糖可持久稳定存在,同时甲壳糖可降解,因此制备的多彩涂料使用寿命长,对环境无污染;聚偏氟乙烯具有优异的耐高、低温性,良好的耐化学溶剂、酸碱腐蚀,耐大气老化和耐应力开裂性能,优异的电绝缘性、自润滑性、不粘性、不燃性和自熄性,不吸水;由于聚偏氟乙烯的分子骨架具有较大的偶极矩及其聚集体的结晶存在,使得聚偏氟乙烯具有良好的热性能、机械性能,且在一定温度和压力下仍能保持良好的强度,拉伸强度高,冲击强度好,韧性好,硬度大,耐磨性好;eva乳液具有永久的柔韧性,较好的耐酸碱性,能够耐紫外线老化,良好的混容性,良好的成膜性和粘结性;(3)本发明中的颜填料选用钛白粉,在制作过程中能使涂料的体积等到填充、使涂料的涂层性能等到改善,也可以降低涂料的成本,颜填料有较好的保光保色性、耐酸碱、稳定;分散剂的加入使颜填料和数值之间的亲和力增加,使颜填料分散至所需的颗粒尺寸;分散剂主要是使减少分散过程中的时间和能量,使颜填料的表面性质得到改性,调整颜填料粒子的运动性,表现在减少分散时间,提高涂料的色泽性,改善展色性和调色性,防止浮色发花,防止絮凝、沉降等现象的产生;湿润剂的加入能使颜填料等固体物质更容易被水浸湿,主要通过降低表面张力或界面张力使水展开或透入固体物料的表面,从而把固体物料湿润。具体实施方式按质量比1∶4∶6将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,在搅拌速度为500~600r/min下搅拌15~20min,即得主体树脂;按重量份数计,分别称取20~30份有机蒙脱土、10~20份三氯化铝、60~80份去离子水,将有机蒙脱土和去离子水混合,在功率为300~350w下超声分散5~10min,即得悬浮液,在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,在转速为400~500r/min下球磨30~40min,即得混合浆料;将混合浆料过滤即得沉淀,用去离子水洗涤沉淀3~5次,并置于温度为80~90℃下常压干燥至恒重,冷却至室温,研磨并过200~300目筛,即得填料;按重量份数计,分别称取40~50份主体树脂、20~30份填料、1~10份羟基纤维素醚、1~5份颜填料钛白粉、0.3~0.5份分散剂聚乙二醇200、0.1~0.5份润滑剂硅油、0.1~0.3份聚硅氧烷消泡剂、1~5份防霉剂z-101、60~80份去离子水,将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,在搅拌速度为800~900r/min下高速搅拌1~2h,即得反应液,在反应液中加入主体树脂和填料,继续搅拌1~2h后,静置20~30min,即得多彩涂料。实施例1将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,搅拌处理,即得主体树脂;取有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水,将有机蒙脱土和去离子水混合,超声分散,即得悬浮液,在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,球磨处理,即得混合浆料;将混合浆料过滤即得沉淀,将沉淀进行洗涤并干燥处理,冷却至室温,研磨过筛处理,即得填料;取主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水,将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,高速搅拌处理,即得反应液,在反应液中加入主体树脂和填料,继续搅拌1h后,静置20min,即得多彩涂料。甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯之间的质量比为1∶4∶6。搅拌处理步骤为:将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,在搅拌速度为500r/min下搅拌15min。有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取20~30份有机蒙脱土、10份三氯化铝、60份去离子水。超声分散步骤为:将有机蒙脱土和去离子水混合,在功率为300w下超声分散5min。球磨处理步骤为:在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,在转速为4000r/min下球磨30min。洗涤并干燥处理步骤为:用去离子水洗涤沉淀3次,并置于温度为80℃下常压干燥至恒重。研磨过筛处理步骤为:研磨并过200目筛。主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取40份主体树脂、20份填料、1份羟基纤维素醚、1份颜填料钛白粉、0.3份分散剂聚乙二醇200、0.1份润滑剂硅油、0.1份聚硅氧烷消泡剂、1份防霉剂z-101、60份去离子水。高速搅拌处理步骤为:将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,在搅拌速度为800r/min下高速搅拌1h。实施例2将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,搅拌处理,即得主体树脂;取有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水,将有机蒙脱土和去离子水混合,超声分散,即得悬浮液,在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,球磨处理,即得混合浆料;将混合浆料过滤即得沉淀,将沉淀进行洗涤并干燥处理,冷却至室温,研磨过筛处理,即得填料;取主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水,将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,高速搅拌处理,即得反应液,在反应液中加入主体树脂和填料,继续搅拌1h后,静置25min,即得多彩涂料。甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯之间的质量比为1∶4∶6。搅拌处理步骤为:将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,在搅拌速度为550r/min下搅拌18min。有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取25份有机蒙脱土、15份三氯化铝、70份去离子水。超声分散步骤为:将有机蒙脱土和去离子水混合,在功率为325w下超声分散8min。球磨处理步骤为:在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,在转速为450r/min下球磨35min。洗涤并干燥处理步骤为:用去离子水洗涤沉淀4次,并置于温度为85℃下常压干燥至恒重。研磨过筛处理步骤为:研磨并过250目筛。主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取45份主体树脂、25份填料、5份羟基纤维素醚、3份颜填料钛白粉、0.4份分散剂聚乙二醇200、0.3份润滑剂硅油、0.2份聚硅氧烷消泡剂、3份防霉剂z-101、70份去离子水。高速搅拌处理步骤为:将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,在搅拌速度为850r/min下高速搅拌1h。实施例3将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,搅拌处理,即得主体树脂;取有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水,将有机蒙脱土和去离子水混合,超声分散,即得悬浮液,在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,球磨处理,即得混合浆料;将混合浆料过滤即得沉淀,将沉淀进行洗涤并干燥处理,冷却至室温,研磨过筛处理,即得填料;取主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水,将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,高速搅拌处理,即得反应液,在反应液中加入主体树脂和填料,继续搅拌2h后,静置30min,即得多彩涂料。甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯之间的质量比为1∶4∶6。搅拌处理步骤为:将甲壳糖、eva乳液和聚偏氟乙烯混合,在搅拌速度为600r/min下搅拌20min。有机蒙脱土、三氯化铝、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取30份有机蒙脱土、20份三氯化铝、80份去离子水。超声分散步骤为:将有机蒙脱土和去离子水混合,在功率为350w下超声分散10min。球磨处理步骤为:在悬浮液中加入三氯化铝置于球磨机中,在转速为500r/min下球磨40min。洗涤并干燥处理步骤为:用去离子水洗涤沉淀5次,并置于温度为90℃下常压干燥至恒重。研磨过筛处理步骤为:研磨并过300目筛。主体树脂、填料、羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101、去离子水之间的比例分别为:按重量份数计,分别称取50份主体树脂、30份填料、10份羟基纤维素醚、5份颜填料钛白粉、0.5份分散剂聚乙二醇200、0.5份润滑剂硅油、0.3份聚硅氧烷消泡剂、5份防霉剂z-101、80份去离子水。高速搅拌处理步骤为:将羟基纤维素醚、颜填料钛白粉、分散剂聚乙二醇200、润滑剂硅油、聚硅氧烷消泡剂、防霉剂z-101和去离子水混合,在搅拌速度为900r/min下高速搅拌2h。对照例:东莞某公司生产的多彩涂料。将实施例及对照例制备得到的多彩涂料进行检测,具体检测如下:热贮存稳定性:将样品装入容量为500ml密闭良好的塑料瓶中,瓶内留有约10%的空间,密封后放入恒温干燥箱中,恒温箱的温度保持在(50±2)℃,样品在恒温箱内放置7d后取出,然后在(23±2)℃下放置3h,开盖检查试样在容器中状态,检查样品贮存前后分散介质中有无渗色现象及其涂膜外观。如果在容器中状态正常,贮存前后相比,样品中分散介质无渗色现象,并且涂膜的颜色、花纹等无明显差异,则认为通过。低温稳定性:按gb/t9268-2008中的a法的规定进行。将样品装入容积为500ml的大口塑料瓶、玻璃瓶或有衬里材料的铁罐中,装入量为容器的2/3且密封。将样品罐放入(-5±2)℃冷冻箱内,18h后将样品罐取出,然后在温度为(23±2)℃条件下放置6h,为一次完整的冻融循环。试样经3次冻融循环后,打开容器,搅拌充分,观察试样有无凝聚、硬块及分离现象。如无则以不变质表示。耐水性测试:按gb/t1733-1993甲法规定进行,试板投试前进行封边、封背处理。浸泡时间结束时,取出用滤纸吸干后立即目视观察,如三块试板中有两块未出现涂膜病态现象,则评定为无异常,涂膜病态现象按gb/t1766进行描述。试验温度:(23±2)℃,将试板总长度的2/3浸泡于蒸馏水或去离子水中。具体测试结果如表1。表1性能表征对比表检测项目实施例1实施例2实施例3对照例热贮存稳定性分散介质无渗色现象,涂膜颜色、花纹等无明显差异分散介质无渗色现象,涂膜颜色、花纹等无明显差异分散介质无渗色现象,涂膜颜色、花纹等无明显差异分散介质渗色,涂膜颜色、花纹有明显差异低温稳定性不变质不变质不变质变质耐水性无异常无异常无异常无异常由表1可知,本发明制备的多彩涂料具有良好的稳定性。当前第1页12
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