彩色乳胶涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及乳胶涂料领域，特别是设及一种彩色乳胶涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国房地产行业的高速发展和建筑涂料市场需求的不断扩大，推动了我国涂 料行业的发展，如今我国已成为世界第一大建筑涂料消费国。但是与发达国家相比，我国涂 料行业的发展在技术方面仍存在较大的差距。
[0003] 目前，我国普遍的涂料生产方主要W丙締酸醋、苯乙締丙締酸醋类外墙涂料作为 主流，其外墙涂料有着优良的性能，而采用苯丙乳液配制造的乳胶涂料兼具有机材料和无 机材料的优点，弥补了运两种材料的弱点。但涂膜的耐沾污性对涂层装饰性的影响至关重 要，而当今传统的乳胶涂料在制备过程中使用了大量的铁白粉，但涂膜的耐沾污性依旧不 理想，在其它各个性能方面如耐洗刷性、耐酸碱、耐水性等方面也都不是很理想。另外，铁白 粉价格昂贵，使用大量的铁白粉制作的乳胶涂料增大涂料的生产成本，同时也给涂料消费 者带来负担。
[0004] 因此亟需提供一种新型的乳胶涂料及其制备方法来解决上述问题。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种耐巧污性、耐洗刷性、耐酸碱性、耐水性较 优的彩色乳胶涂料。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种彩色乳胶涂料，包 含W下重量份的组分：
[0007] 氷' I保一38 哲乙基纤维素 0.10-0.26 六偏磯酸钢 磯酸S了醋 0.90-3.8任 乙 '.脾 3.0---10.0 1，2-两二I拿 3.0-6.0 镜白粉 a.日一8.0 滑石粉 6.0 -14。0 碳酸巧 8.日一进.0
[0008] 白炭黑 4.0-拂.0 苯丙乳液 25.0-45.0 氨水溶液（鏡量分数为28%) 2.0-5.0 水性色素 1.0-3.0.
[0009] 所述水优选蒸馈水。
[0010] 所述白炭黑为沉淀法白炭黑，其添加量为铁白粉的〇%-15%。
[0011] 所述1，2-丙二醇和乙二醇作为成膜助剂使用的同时还可W作为防冻剂，起到防 冻效果。
[0012] 所述六偏憐酸钢为分散剂。
[0013] 所述憐酸S下醋为消泡剂。
[0014] 本发明所述彩色乳胶涂料采用白炭黑部分取代二氧化铁添加到苯丙乳液中，使所 述彩色乳胶涂料的各项性能都能超过国家水性外墙乳胶涂料标准。添加白炭黑可明显改善 涂料的开关效果、涂料不分层，具有触变性、防流挂、实施性能良好，尤其防污性能力大大提 高，具有良好的自清洁能力和附着力，同时在其它各性能方面都有不同程度的提高。白炭黑 具有=维网状结构，能在涂料干燥时形成网状结构，同时增加了涂料的强度和光洁度，而且 提高了颜料的悬浮性，能保持涂料的颜色长期不稱色。
[0015] 本发明所设及的白炭黑原料丰富，且价格低廉，为彩色涂胶涂料的制备提供了新 的配方，开拓了新的应用领域。
[0016] 下面通过实验来进一步说明采用白炭黑部分取代二氧化铁制备的彩色乳胶涂料 的有益效果。
[0017] 1、涂料制备完成后放置Id,涂覆于水泥板上，室溫干燥，待涂膜完全干燥后测试涂 膜性能。
[001引 2、性能测试：
[0019] (1)涂膜耐老化性能测定
[0020] 按照GB/T1766-2008测定涂膜耐老化性能，W试验前后涂膜白度值的变化来表 征。涂膜的白度按照GB/T5950-2008进行测试。实验用不同用量的白炭黑替代部分铁白 粉制备彩色苯丙乳胶涂料，考察相应的涂膜进行耐老化性测试前后白度值的变化，结果见 表1。
[0021] 表1不同涂膜的白度
[0022]
[0023]
[0024] 由表1可W看出，随着涂料配方中替代二氧化铁的白炭黑用量增加，涂膜颜色逐 渐加深，由最初的亮白色逐渐变为暗红色。未添加白炭黑时涂膜白度值为86. 64%，当白炭 黑添加量为4. 5%，其白度值为73. 92%，减小了 12. 72%。可见随着白炭黑用量的提高，涂 料中白色颜料二氧化铁的相对含量下降，涂膜的白度随之减小，涂料的颜色逐渐加深。
[00巧]由表1还可W看出，用不同用量的白炭黑代替二氧化铁制备涂料样品，经过耐老 化试验后，涂膜的白度下降率在8. 09%-39. 2%范围内，随着白炭黑用量的逐渐增加，白度 下降率先逐渐下降再升高，未添加白炭黑的彩色涂料样板经过耐候性测试，白度下降率较 大，运可能是由于长时间的老化作用使铁白粉在光照作用下被还原为不稳定的=氧化二铁 并放出初生态氧。当用4. 5%-10. 5%的白炭黑替代铁白粉制备涂料时，由于白炭黑对紫 外光具有吸收、屏蔽作用，使铁白粉的被还原速度有所降低，进而使得涂膜白度下降率的增 加速度有所减缓。当白炭黑用量超过10. 5%时，由于白色颜料二氧化铁的含量大幅度减少， 同时涂膜样品的表面不平整度进一步增加，导致红色涂板的白度值下降率大幅度增加。
[0026] (2)涂膜耐污性能
[0027] 按照GB/T9780-2013测试涂膜的耐沾污性能。涂膜的耐沾污性由耐沾污实验前 后涂膜的反射系数的下降率来表征，结果如表2所示。
[0028] 表2反射率下降率与白炭黑用量的关系
[0029]
[0030] 由表2可w看出，白炭黑用量为1. 5%-10. 5%时，涂膜耐沾污性得到一定程度的 提高，当其用量为3. 0%-6. 0%时，涂膜耐沾污性提高显著。运可能是因为白炭黑表面自 由能高，在涂膜干燥过程中可W迅速补充到水挥发后留下的细孔中，改善涂膜的平整度，减 少涂膜表面孔隙，提高涂膜的耐沾污性；但是当白炭黑用量大于6. 0%时，填料比例过高， 导致涂膜产生开裂现象，同时也会降低涂膜的耐沾污性能。
[00引]做涂膜硬度
[0032] 参考GB/T6739-2006对涂膜硬度进行测试，测试结果如表3所示。
[0033] 表3白炭黑用量与涂膜铅笔硬度的关系
[0034]
[0035] 从表3中可W看出，随着白炭黑的加入，涂膜硬度先增大后减小。当白炭黑用量为 4. 5%-9. 0%时，涂膜的硬度能达到2B-3B。运可能是因为白炭黑作为填料填充到涂料的 网格中，使涂膜更加致密，从而提高了涂膜的硬度，但是当其用量超过10. 5%时，过多的白 炭黑会破坏涂膜原有的网格结构，降低涂膜硬度。
[0036] (4)涂膜耐水性、耐碱性及耐洗刷性
[0037] 将涂膜在室溫条件下干燥1周后，按照GB/T1733-1993进行涂膜耐水性测试；耐 碱性测试参考GB/T9265-2009 ;参考GB/T9266-2009,用WS耐洗刷测定仪进行检测， 记录洗刷次数。测试结果如表4所示。
[0038] 表4涂膜耐洗刷性、耐水性及耐碱性检测结果
[0039]
[0040] 从表4可W看出，加入白炭黑后，涂膜的耐洗刷性、耐水性、耐碱性都得到了提高， 其中耐洗刷性提高最为显著。白炭黑用量为6. 0%-9.0%时，涂膜的耐洗刷性能提高显 著，达到了 6150次，耐水性10化无异常，甚至超过13化，耐碱性达到了 72h，完全能满足国 标GB/T9755-2014要求。继续提高白炭黑的用量，涂膜的综合性能下降。分析原因可能是 由于白炭黑的化学稳定性高，其独特的内在小分子链（不饱和残键径基等）在涂料的干燥 过程中迅速扩散到水挥发后留下的细孔中，形成骨架结构，改善涂膜表面的平整度，从而提 高了涂料的耐洗刷性，且耐水性、耐碱性也随之提高，当白炭黑添加量大于10. 5%时，超细 填料比例过高，使涂膜的性能下降。
[00川 3、测试结果：
[0042] 白炭黑含量在6. 0%-9.0%，涂膜的耐污性和硬度有了显著的提高。随着白炭黑 代替量增加，其耐洗刷性、耐水性、耐碱性均有所增强。添加白炭黑所制得的彩色乳胶涂料 增加了涂料的颜色强度和光洁度，且能保持涂料的颜色长期不稱色。
[0043] 本发明还提供一种所述彩色乳胶涂料的制备方法，包括W下步骤：
[0044] (1)将水置于反应蓋中，在转速为150-50化/min的揽拌条件下加入六偏憐酸钢、 径乙基纤维素揽拌5- 10分钟，加入质量分数为28 %的氨水溶液，在转速为80化/min的 揽拌条件下加入1,2-丙二醇、乙二醇揽拌10-20分钟，得到混合液；