专利名称：一种珠光喷塑涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种多彩涂料及其制备方法，更具体地说涉及一种具有珠光效应的喷塑多彩涂料及其制备方法。
为美化室内环境，同时也对建筑物进行保护，一般民用建筑的内部均要进行装饰。而多彩涂料就是目前应用较广的一种室内装饰材料。这种涂料是由不相混溶的两部分组成，一部分为不挥发分(最终成膜物)，包括树脂、增塑剂、颜料和填料等;另一部分为挥发分，包括溶剂、助剂等。通过对不同颜料的选择或组合，从而产生多彩的效果。美国专利US4598020A公布了一种珠光涂料，通过在热塑性树脂或热固性树脂中加入珠光剂以及其他储如红、黄、黑等颜料，从而产生多彩珠光涂料。但这种珠光涂料在制备过程中均匀分散于基料及溶液中，因此涂层立体效果不明显，珠光色均匀地显示于装饰涂面，对比效果不强烈。
本发明针对现有珠光涂料的不足，提出了一种装饰涂面具有明显立体效果，并且色彩对比协调的珠光多彩喷塑涂料及其制备方法。
根据功能分，本发明所述的珠光多采喷塑涂料主要由下述几部分原料组成基料、无机颜料、填料、溶剂、助剂、去离子水和珠光粉组成。其中基料为可以形成连续薄膜并牢固附着在建筑物面上的物质，是配制珠光多彩喷塑涂料的基本组成部分。无机颜料为一种无机颜料或几种无机颜料的组合，以形成多彩效果。填料为无机白色物质，一方面调节比重，另一方面增强耐磨性、耐水性及耐久性。溶剂的作用是溶解基料中的树脂。除溶解性外，还要求溶剂不向水中溶出以免对体系稳定性产生不良影响。助剂可以为增塑剂、助溶剂、稳定剂等。针对具体的原料，本发明所提供的基料、无机颜料、填料、溶剂、助剂、珠光粉和去离子水的重量组成配比如下二丁脂4-5份，蓖麻油2份，硫酸钡1-3份，珠光粉5-10份，硝化棉10份，422树脂6份，乙二醇乙醚醋酸酯10-15份，丁酸异戊酯2份，乙二醇丁醚0.5份，二甲苯28-32份，甲基异丁基甲醇1份，甲基纤维素1-1.5份，去离子水20-22份。根据所需色彩的不同还可加入少量无机颜料0.8-1份。其中硝化棉、422树脂、二丁脂、蓖麻油为基料，硫酸钡为填料，去离子水、乙二醇乙醚醋酸酯、二甲苯起溶剂的作用，丁酸异戊酯、乙二醇丁醚、甲基异丁基甲醇、甲基纤维素为助剂。
本发明还表述了一种制备上述珠光多彩喷塑涂料的方法。为叙述上的方便根据混合原料在制备过程中不同阶段的不同形态，可将其分为色料、研磨色料、清漆料、色漆料。首先将二丁脂、蓖麻油、硫酸钡、珠光粉及无机颜料投入到拌和机中搅拌，使之成为粘稠状色料。把上述色料进行研磨，达到一定的细度，此色料称之为研磨色料。把硝化棉、422树脂、乙二醇乙醚醋酸酯、丁酸异戊酯、乙二醇丁醚、二甲苯、甲基异丁基甲醇进行混合并搅拌均匀，形成无色的清漆料。然后，把研磨色料与清漆料混合成为油性粘稠状色漆料。以上步骤均在常温下进行。把去离子水与甲基纤维素的混合物加热到35℃～42℃。将色漆料加入到该混合物中，再搅拌升温至50℃～60℃，在此温度下搅拌，直到出现大小合适、均匀的颗粒状料体，然后自然降温得到成品。
珠光多彩喷塑涂料色彩协调、端庄典雅，具有立体的珠光色彩质感。本发明所提供的制备珠光多彩喷塑涂料的方法，工艺简单、易于控制，所需设备价格低廉，适于大批量生产。
以下结合具体制备例对本发明所述的珠光多彩喷塑涂料及其制备方法作进一步的说明。
制备例1将二丁脂4份(按重量，下同)、蓖麻油2份、硫酸钡1份、40目的珠光粉5份，无机颜料0.8份投入到拌和机中搅拌25～35分钟，使之成为粘稠状色料，其密度为0.9g/cm3左右。把色料投入三辊研磨机中，从粗到细进行研磨使研磨色料的细度为30丝(利用刮板机测试)。把硝化棉10份、422树脂6份、乙二醇乙醚醋酸酯10份、乙二醇乙醚0.5份、二甲苯28份、甲基异丁基甲醇1份用拌和机搅拌4小时形成清漆料。把细度为30丝的研磨色料与清漆料混合搅拌40分钟形成色漆料，其密度为1.0g/cm3左右。以上工序均在常温下进行，色料、清漆料、色漆料的粘度均为30×103Pa·S～35×103Pa·S(用上海天平仪器厂生产NDJ-1型旋转粘度计在室温下测试，所用转子直径为1.2mm、高度40mm，以6转/分的转速旋转，下同)。把20份去离子水与1份甲基纤维素加到不锈钢反应锅中，同时间接加热至35℃，然后把色漆料加入反应锅。开动反应锅的搅拌器，以60转/分的转速进行搅拌。紧接着在原有温度基础上继续升温，至50℃停止升温。保持在50℃下进行搅拌，并把搅拌器的转速调至300转/分，搅拌5～30分钟，以形成0.5mm大小颗粒料体。在颗粒尺寸达到此数值后，停止加热并马上进行自然降温，同时搅拌器的转速也降回至60转/分。当料体温度降至25℃时即停止搅拌，出料包装。
制备例2将二丁脂5份、蓖麻油2份、硫酸钡3份、200目的珠光粉10份、无机颜料1份投入到拌和机中搅拌25-35分钟，使之成为粘稠状色料，其密度为1.2g/cm3左右。把该色料投入三辊研磨机中，从粗到细进行研磨，使研磨色料的细度为30丝(用刮板机测试)。把硝化棉10份、422树脂6份、乙二醇乙醚醋酸酯15份、乙二醇丁醚0.5份、二甲苯32份、甲基异丁基甲醇1份用拌和机搅拌4小时形成清漆料。把细度为30丝的研磨色料与清漆料混合搅拌40分钟形成色漆料，其密度为1.2g/cm3左右。以上工序均在常温下进行，色料、清漆料、色漆料的粘度均为30×103Pa·S～35×103Pa·S，把22份去离子水与1.5份甲基纤维素加到不锈钢反应锅中，同时间接加热至42℃，然后把色漆料加入反应锅。开动反应锅的搅拌器，以60转/分的转速进行搅拌。保持在60℃下进行搅拌，并把搅拌器的转速调至300转/分，搅拌5-30分钟，以形成4mm大小的颗粒料体。在颗粒尺寸达到此数值后，停止加热并马上进行自然降温，同时搅拌器的转速也降回至60转/分。当料体温度降到25℃时即停止搅拌，出料包装。
在多彩涂料中加入珠光粉制成珠光多彩喷塑涂料是本发明关键。珠光粉的粒径分布有5-15，4-45，10-60及10-140μm四种商品等级。粒度大则其闪烁性优良，但耐候性，作业性差。小粒度的虽耐候性、作业性优良，但珠光效应相对较差。100目的珠光粉具有较佳的平衡性能。当然，细度在40目～200目之间的珠光粉也可产生珠光效果。珠光粉的密度一般为1.12g/cm3，从而要求基料、颜料、溶剂与珠光粉的密度相适应，不能相差太大。若珠光粉密度大于混合体系密度，经过一段时间珠光粉粒子会沉降于容器底部，由于重力而融合，破坏所需粒子状态。若珠光粉粒子密度小于混合体系密度，则珠光粉粒子上浮，形状散乱，不能发挥珠光多彩的特征。因此，在珠光多彩喷塑涂料的制备过程中，通过对填料硫酸钡投入量和溶剂比例的控制，实现密度的相匹配。也就是将二丁脂、蓖麻油、硫酸钡、珠光粉、无机颜料均匀混合物的密度控制在0.9～1.2g/cm3的范围内。色漆料的密度控制在1.0～1.2g/cm3的范围内。
色漆料的粘度也是影响珠光多彩喷塑涂料的因素之一。若粘度过低，悬浮的色漆粒子在容器底部沉降，从而受到过多搅拌，其机械稳定性被破坏，涂装时立体效果不明显，珠光与底色的对比不协调，起不到珠光多彩喷塑涂料所应达到的装饰效果。若粘度过高，则在制备过程中给搅拌输送带来困难。同时因成品珠光多彩喷塑涂料的粘度过高，涂层附着能力变差。所以，在将水、甲基纤维素与色漆料混合搅拌之前的各工序中，通过对溶剂添加量的控制使色料、清漆料、色漆料的粘度均控制在30×103Pa·S～35×103Pa·S之间。在色漆料与水和甲基纤维素混合后，经升温、搅拌及降温过程，形成成品珠光多彩喷塑涂料。
基料能形成连续薄膜牢固附着于被涂墙面上。基料的选择对装饰面的立体效果有很大影响。基料中的成分大部分为不挥发成分，对涂料的性能起决定作用。因此要求基料能形成图形、增加立体感、固着、成膜、防止涂层开裂、并决定装饰涂面的物理性能。基料与溶剂、珠光粉、颜料进行充分的混合，也就是珠光粉、颜料、填料在溶剂作用下有效地分散在基料中。同时防止颜料、珠光粉粒子的絮凝，使其保持长期的稳定。为此可以加入蓖麻油，丁酸异戊脂、乙二醇丁醚、甲基异丁基甲醇，使颜料、珠光粉、填料粒子表面吸附基料而形成一聚合物吸附层，以阻止无机颜料、填料，珠光粉粒子的聚结。
溶剂的主要作用是溶解基料，为珠光粉、无机颜料、填料提供分散介质。除溶解性外，还要求其不溶于水，不对色漆料的稳定性产生影响。珠光多彩喷塑涂料的干燥是靠溶剂挥发而完成，因此要考虑到溶剂疏水性与亲水性的平衡。若溶剂亲水性大，在所悬浮的色漆料粒子中，亲水性溶剂会在水中溶出，导致涂料体系粘度增大，稳定性被破坏。对于本发明所述珠光多彩喷塑涂料，其溶剂为乙二醇乙醚醋酸酯与二甲苯。采用这样的溶剂，可获得稳定的珠光多彩喷塑涂料体系。
对珠光多彩喷塑涂料来说，水溶液的配制也很重要。为了不破坏色漆料粒子间电荷的平衡，应选用去离子水。否则会出现珠光粉、无机颜料、填料的沉降或上浮，并形成絮凝状物质，从而破坏了珠光多彩喷塑涂料体系的稳定性，使之成为废品。同时，在去离子水中还要加入稳定剂甲基纤维素。此时水与甲基纤维素溶液的温度应在35℃～42℃之间，最好38℃。色漆料加到去离子水与甲基纤维素溶液中后，为块状物。以60转/分的转速搅拌此混合体系，同时把温度升至50℃～60℃之间最好55℃。当温度达到此范围后，保持此温度，搅拌器转速调至300转/分进行搅拌。当得到大小均匀、平均尺寸在0.5mm～4mm之间的颗粒体系后，马上自然冷却，并把搅拌器转速也降回至60转/分。在降温冷却的过程中，甲基纤维素逐渐在珠光多彩喷塑涂料颗粒表面形成一层透明薄膜。该透明薄膜一方面保持了珠光多彩喷塑涂料体系的稳定性，另一方面也使颗粒保持完整，增强了喷塑后涂面的立体感。
权利要求
1.一种珠光喷塑涂料，包含有基料、颜料、珠光粉、填料、溶剂、助剂、去离子水，其特征在于所述珠光喷塑涂料组成重量配比为二丁脂4-5，蓖麻油2，硫酸钡1-3，珠光粉5-10，硝化棉10，422树脂6，乙二醇乙醚醋酸酯10-15，丁酸异戊酯2，乙二醇丁醚0.5，二甲苯28-32，甲基异丁基甲醇1，去离子水20-22，甲基纤维素1-1.5，无机颜料0.8-1。
2.如权利要求1所述的珠光喷塑涂料，其特征在于所述珠光粉的细度为40目～200目。
3.一种制备如权利要求1所述的珠光喷塑涂料的方法，其特征在于a.把二丁脂、蓖麻油、硫酸钡、珠光粉、无机颜料混合搅拌使之成为粘稠状色料，然后进行研磨;b.把硝化棉、422树脂、乙二醇乙醚醋酸酯、丁酸异戊酯、乙二醇丁醚、二甲苯、甲基异丁基甲醇拌和均匀形成清漆料;c.将所述研磨色料与所述清漆料拌和均匀形成色漆料;d.将去离子水与甲基纤维素的混合物加热至35℃～42℃，然后把所述色漆料加入其中进行搅拌，并升温至50℃～60℃后继续搅拌直至出现大小均匀的颗粒状料体，此时即进行自然降温。
4.如权利要求3所述制备珠光喷塑涂料的方法，其特征在于所述研磨色料的细度为30丝。
5.如权利要求3所述制备珠光喷塑涂料的方法，其特征在于所述颗粒状料体的颗粒直径为0.5mm～4mm。
全文摘要
本发明涉及一种珠光多彩喷塑涂料及其制备方法。珠光多彩喷塑涂料由基料、无机颜料、溶剂、助剂、珠光粉、填料及去离子水组成。制备该涂料时，先将基料、无机颜料、珠光粉混合搅拌，研磨形成色料，然后将色料加入到清漆料中搅拌混合形成胶状色漆。把色漆加入到去离子水中升温搅拌，当颗粒达到一定粒度后自然冷却至室温得到珠光多彩喷塑涂料成品。本发明所述涂料可适用于各种建筑物内墙喷涂，具有立体感强，色彩协调丰富，珠光效果好的优点。本发明所述的方法适用于低成本、大批量生产珠光多彩喷塑涂料。
文档编号C09D191/00GK1076466SQ9310243
公开日1993年9月22日 申请日期1993年3月5日 优先权日1993年3月5日
发明者王学铭 申请人:王学铭