本发明涉及一种环保涂料及其制备方法，具体涉及一种一遍施工成型的环保涂料及其制备方法。
背景技术：
目前，市面上的建筑涂料产品存在两个技术缺陷：
（1）大部分建筑涂料产品都需要稀释后施工，在对建筑涂料产品进行稀释的这个环节，也往往容易出现问题：1）人工成本逐渐上升，兑水稀释过程会增加施工人员的工作量，费时费力，导致施工费用支出上升；2）施工人员往往是根据自己经验和偏好，而不是根据产品规定的稀释比例进行兑水稀释，这导致了涂膜质量风险；3）施工人员急于求成，稀释时没有混合均匀就开始施工，导致涂膜厚度不均匀。
（2）传统的建筑涂料产品施工工艺是一遍底漆两遍面漆的施工工艺，至2010年以来，国内涂料行业的人工成本与材料成本所占的比例正在逐年发生变化，人工成本越来越高。简化施工工艺，大力发展省时、省工、省力的产品成为当务之急。
cn101712835a公开的中空玻璃微珠热反射涂料和cn101831229a公开的中空微珠保温隔热涂料的配方，是一种以添加中空微珠为主要隔热材料的涂料，作为建筑墙面节能保温、降温功能使用。但是，要想达到理想的隔热效果，产品必须从底到面配套使用，而且施工复杂，人工成本较高。
因此，亟待研发一种无需稀释，无需一遍底漆两遍面漆施工，可一遍施工成型，省时、省工、省力，还能达到现有涂料装饰效果的环保涂料。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种无需稀释，可一遍施工成型，成本低，施工效率高，装饰效果好的一遍施工成型的环保涂料。
本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种所制备的涂料均匀、稳定性好，简单方便，成本低，适宜于工业化生产的一遍施工成型的环保涂料的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种一遍施工成型的环保涂料，包含：水、聚乙烯醇、改性缔合型纤维素、分散剂、润湿剂、柠檬酸、消泡剂、防霉杀菌剂、金红石型钛白粉、填料、膨润土、成膜助剂、乙二醇、水性乳液、不透明聚合物、ph值调节剂和络合型有机金属化合物类增稠剂。本发明涂料中，加入的聚乙烯醇，使得本涂料具有较长的表干时间，保障产品在吸水率大的墙面上不会出现发花接痕的现象；加入的改性缔合型纤维素，使得本涂料具有优异的流平性能，保障本涂料在不加水稀释时具有良好的施工性能；加入的不透明聚合物，使得本涂料具有超强的遮盖能力，保障本涂料只需施工一遍即可达到遮盖底材的效果；加入的络合型有机金属化合物类增稠剂和润湿剂，可保持粘度稳定，且使得本涂料可长久存储，而不会分层；加入的柠檬酸、防霉杀菌剂，使涂布有本涂料的墙面不易发霉变黑。
优选地，所述一遍施工成型的环保涂料各原料的重量份数为：水15～35份，聚乙烯醇1～5份，改性缔合型纤维素0.2～1.0份，分散剂0.5～1.0份，润湿剂0.1～0.5份，柠檬酸0.1～0.3份、消泡剂0.2～0.6份，防霉杀菌剂0.1～1.0份，金红石型钛白粉10～25份，填料15～40份，膨润土0.1～0.8份，成膜助剂0.5～1.5份，乙二醇0.5～1.5份，水性乳液10～30份，不透明聚合物10～20份，ph值调节剂0.1～0.4份，络合型有机金属化合物类增稠剂0.1～0.4份。
优选地，当水性乳液的用量为总质量的10～20%，且金红石型钛白粉的用量为总质量的10～15%时，所述环保涂料仅适用于作为室内施工涂料。
优选地，当水性乳液的用量为总质量的＞20～34%，且金红石型钛白粉的用量为总质量的＞15～30%时，所述环保涂料既适用于作为室内施工涂料，又适用于作为室外施工涂料。
优选地，所述改性缔合型纤维素为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素或羟丙基纤维素等中的一种或几种。更优选地，所述改性缔合型纤维素为韩国三星生产的羟乙基纤维素b30k、羟丙基纤维素hpmc-100000或羧甲基纤维素的型号为mhpc-100000。
优选地，所述填料为碳酸钙、滑石粉或高岭土等中的一种或几种。
优选地，所述成膜助剂为醇酯十二。
优选地，所述水性乳液为苯乙烯-丙烯酸共聚物、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物或纯丙烯酸酯共聚物等中的一种或几种。
优选地，所述不透明聚合物为空心聚合物球体。更优选，所述空心聚合物球体由德国萨玛索化学有限公司生产，型号为ud8280。
优选地，所述ph值调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。更优选地，所述2-氨基-2-甲基-1-丙醇由陶氏化学生产，型号为amp-95。
优选地，所述络合型有机金属化合物类增稠剂为氨基醇络合钛酸酯类增稠剂。更优选地，所述氨基醇络合钛酸酯类增稠剂由英国卜内门公司生产。所述络合型有机金属化合物类增稠剂通过氢键与水的作用达到乳胶漆结构性增稠的作用。
本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种一遍施工成型的环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）在搅拌下，于水中加入改性缔合型纤维素和聚乙烯醇，搅拌均匀至呈透明溶液；
（2）在步骤（1）所得透明溶液中，加入分散剂、润湿剂、柠檬酸、消泡剂、防霉杀菌剂，搅拌均匀后，再加入金红石型钛白粉、填料、膨润土，搅拌均匀，得混合料1；
（3）将步骤（2）所得混合料1进行研磨分散，置于调漆锅中，边搅拌边加入成膜助剂、乙二醇、水性乳液、不透明聚合物，搅拌均匀，得混合料2；
（4）用ph值调节剂调节步骤（3）所得混合料2的ph值至8～9，再加入络合型有机金属化合物类增稠剂至粘度为65～70ku，搅拌均匀，筛网过滤，即成。
优选地，步骤（1）中，所述搅拌的速度均为400～600转/min。
优选地，步骤（2）中，所述搅拌的速度均为600～800转/min。
优选地，步骤（3）中，研磨分散至细度达到≤70μm。
优选地，步骤（3）中，所述搅拌的速度均为600～800转/min。
优选地，步骤（4）中，所述搅拌的速度为400～500转/min。
优选地，步骤（4）中，所述筛网的目数为80～120目。
本发明涂料的施工方法是：滚涂或无气喷涂。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明环保涂料完全符合建筑内、外墙涂料，《gb/t9756-2009合成树脂乳液内墙涂料》、《gb/t9755-2014合成树脂乳液外墙涂料》的技术指标；
（2）本发明涂料在施工时无需兑水稀释，可一遍施工成型，相对于现有涂料施工至少降低了1/2的人工成本，提高施工效率，而且避免出现现有底漆由于稀释比例不正确或不均匀，导致施工后产生的质量问题；
（3）本发明涂料的制备方法所制备的涂料均匀、稳定性好，简单方便，成本低，适宜于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明实施例所使用的羟乙基纤维素的型号为b30k，羟丙基纤维素的型号为hpmc-100000，羧甲基纤维素的型号为mhpc-100000，均购于韩国三星；本发明实施例所使用的空心聚合物球体购于德国萨玛索化学有限公司，型号为ud8280；本发明实施例所使用的2-氨基-2-甲基-1-丙醇购于陶氏化学，型号为amp-95；本发明实施例所使用的氨基醇络合钛酸酯类增稠剂购于英国卜内门公司；本发明实施例所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
一遍施工成型的环保涂料实施例1～3
一遍施工成型的环保涂料实施例1～3各原料的用量如表1所示：
表1一遍施工成型的环保涂料实施例1～3各原料的用量表
其中，一遍施工成型的环保涂料实施例1、2适用于作为内墙涂料；一遍施工成型的环保涂料实施例3适用于作为内、外墙涂料。
注：表中“-”表示未添加。
一遍施工成型的环保涂料的制备方法实施例1
（1）按照表1实施例1各原料所述重量份，在400转/min速度搅拌下，于水中加入改性缔合型纤维素和聚乙烯醇，在400转/min速度下，搅拌均匀至呈透明溶液；
（2）按照表1实施例1各原料所述重量份，在步骤（1）所得透明溶液中，加入分散剂、润湿剂、柠檬酸、消泡剂、防霉杀菌剂，在600转/min速度下，搅拌均匀后，再加入金红石型钛白粉、填料、膨润土，在600转/min速度下，搅拌均匀，得混合料1；
（3）按照表1实施例1各原料所述重量份，将步骤（2）所得混合料1进行研磨分散至细度为≤65μm，置于调漆锅中，在800转/min速度下，边搅拌边加入成膜助剂、乙二醇、水性乳液、不透明聚合物，在800转/min速度下，搅拌均匀，得混合料2；
（4）按照表1实施例1各原料所述重量份，用ph值调节剂调节步骤（3）所得混合料2的ph值至8，再加入络合型有机金属化合物类增稠剂至粘度为70ku，在400转/min速度下，搅拌均匀，用80目筛网过滤，即成。
一遍施工成型的环保涂料的制备方法实施例2
（1）按照表1实施例2各原料所述重量份，在500转/min速度搅拌下，于水中加入改性缔合型纤维素和聚乙烯醇，在500转/min速度下，搅拌均匀至呈透明溶液；
（2）按照表1实施例2各原料所述重量份，在步骤（1）所得透明溶液中，加入分散剂、润湿剂、柠檬酸、消泡剂、防霉杀菌剂，在700转/min速度下，搅拌均匀后，再加入金红石型钛白粉、填料、膨润土，在700转/min速度下，搅拌均匀，得混合料1；
（3）按照表1实施例2各原料所述重量份，将步骤（2）所得混合料1进行研磨分散至细度为≤70μm，置于调漆锅中，在700转/min速度下，边搅拌边加入成膜助剂、乙二醇、水性乳液、不透明聚合物，在700转/min速度下，搅拌均匀，得混合料2；
（4）按照表1实施例2各原料所述重量份，用ph值调节剂调节步骤（3）所得混合料2的ph值至9，再加入络合型有机金属化合物类增稠剂至粘度为69ku，在500转/min速度下，搅拌均匀，用100目筛网过滤，即成。
一遍施工成型的环保涂料的制备方法实施例3
（1）按照表1实施例3各原料所述重量份，在600转/min速度搅拌下，于水中加入改性缔合型纤维素和聚乙烯醇，在600转/min速度下，搅拌均匀至呈透明溶液；
（2）按照表1实施例3各原料所述重量份，在步骤（1）所得透明溶液中，加入分散剂、润湿剂、柠檬酸、消泡剂、防霉杀菌剂，在800转/min速度下，搅拌均匀后，再加入金红石型钛白粉、填料、膨润土，在800转/min速度下，搅拌均匀，得混合料1；
（3）按照表1实施例3各原料所述重量份，将步骤（2）所得混合料1进行研磨分散至细度为≤60μm，置于调漆锅中，在600转/min速度下，边搅拌边加入成膜助剂、乙二醇、水性乳液、不透明聚合物，在600转/min速度下，搅拌均匀，得混合料2；
（4）按照表1实施例3各原料所述重量份，用ph值调节剂调节步骤（3）所得混合料2的ph值至8，再加入络合型有机金属化合物类增稠剂至粘度为70ku，在400转/min速度下，搅拌均匀，用120目筛网过滤，即成。
性能测试一：
将一遍施工成型的环保涂料实施例1、2的主要性能与《gb/t9756-2009合成树脂乳液内墙涂料》的技术指标进行比较，一遍施工成型的环保涂料实施例3的主要性能与《gb/t9755-2014合成树脂乳液外墙涂料》的技术指标进行比较，其性能表征结果分别见表2、表3。
表2一遍施工成型的环保涂料实施例1、2性能表征表
众所周知，市面上传统的涂料由于初始粘度过高，在使用的过程中必须用水进行一定比例的稀释以后才可以施工使用。然而，由于涂料稀释后产品的固体含量降低必然导致遮盖力下降，施工一遍很难完全遮盖基材，并达到装饰保护墙面的作用。由表2可知，本发明实施例1、2所得一遍施工成型的环保涂料的初始粘度低、遮盖力强，可以达到直接施工的要求，同时能达到建筑内墙涂料的技术指标，特别适合于建筑内墙的装饰使用。
表3一遍施工成型的环保涂料实施例3性能表征表
众所周知，市面上传统的涂料由于初始粘度过高，在使用的过程中必须用水进行一定比例的稀释以后才可以施工使用。然而，由于涂料稀释后产品的固体含量降低必然导致遮盖力下降，施工一遍很难完全遮盖基材，并达到装饰保护墙面的作用。由表3可知，本发明实施例3所得一遍施工成型的环保涂料的初始粘度低，遮盖力强，耐候性好，耐碱、耐水性好，可以达到直接施工的要求，同时能达到建筑外墙涂料的技术指标，特别适合于建筑外墙的装饰使用。
性能测试二：
将本发明实施例1所得一遍施工成型的环保涂料与市售某品牌涂料，采用滚辊施工进行效果比较；施工温度：32℃，施工湿度：65%，天气情况：晴，基材状况：室内平整墙面，施工方法：滚涂；结果如表4所示。
表4实施例1一遍施工成型的环保涂料与市售某品牌涂料施工效果性能对比表
由表4可知，本发明实施例1所得一遍施工成型的环保涂料相对于市售涂料，在相同的条件下施工，无需加水，遮盖效果明显的优于市售涂料，特别是在人工和材料方面的成本，仅有现有涂料施工的6成。
将本发明实施例2所得一遍施工成型的环保涂料与市售某品牌涂料，采用滚辊施工进行效果比较；施工温度：32℃，施工湿度：65%，天气情况：晴，基材状况：室内处理较差墙面，施工方法：滚涂；结果如表5所示。
表5实施例2一遍施工成型的环保涂料与市售某品牌涂料施工效果性能对比表
由表5可知，本发明实施例2所得一遍施工成型的环保涂料相对于市售涂料，在相同的条件下施工，无需加水，在处理较差的墙面时，其遮盖效果远远的优于市售涂料，特别是在人工和材料方面的成本，仅有现有涂料施工的6成。
将本发明实施例3所得一遍施工成型的环保涂料与市售某品牌涂料，采用滚辊施工进行效果比较；施工温度：32℃，施工湿度：65%，天气情况：晴，基材状况：室外平整墙面，施工方法：滚涂；结果如表6所示。
表6实施例3一遍施工成型的环保涂料与市售某品牌涂料施工效果性能对比表
由表6可知，本发明实施例3所得一遍施工成型的环保涂料相对于市售涂料，在相同的条件下施工，无需加水，在处理室外墙面时，其遮盖效果远远的优于市售涂料，特别是在人工和材料方面的成本，仅有现有涂料施工的6成。
综上，本发明实施例所得一遍施工成型的环保涂料不管是用于室内还是室外墙面，在不需要稀释的情况下，仅需滚涂1遍，即可达到很好的装饰效果，成本低，施工效率高。