本发明属于建筑用涂料技术领域，具体涉及一种直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料及其制备方法。
背景技术：
外墙瓷砖、马赛克瓷砖等是建筑物外墙常用的装饰材料。在使用期间，随着时间的推移，由于受到各种外部环境条件的影响，这些装饰材料容易出现松动脱落、变旧、部分褪色等不同程度的问题，严重影响其装饰效果。外墙瓷砖、马赛克瓷砖等的翻新主要策略分为两种：一种为不改变瓷砖砖面的装饰风格，如先滚涂专用翻新界面剂，再滚涂面漆或直接滚涂双组分面漆；另一种为彻底改变原有装饰风格，如破除墙体表面的瓷砖等原有装饰材料，批刮腻子后滚涂底漆，最后滚涂面漆。
目前，国内对外墙瓷砖、马赛克瓷砖等的翻新主要采用第一种策略。例如，cn107338967a公开了一种旧楼外墙瓷砖饰面翻新改造的工艺，首先对旧瓷砖墙面预处理，再用抗裂砂浆填补找平，然后喷涂高强度瓷砖粘结胶浆，最后用柔性仿面砖浆料进行装饰。cn105542602a公开了一种外墙瓷砖翻新的双组份涂料，将a、b两组份充分搅拌均匀后，直接滚涂或刷涂在外墙瓷砖基材上即可。这些瓷砖翻新方法基本上能满足涂料翻新的各项要求，但是存在工艺复杂、材料使用繁多、施工要求高、施工周期长、成本高的问题。另外，对旧建筑外墙的翻新还采用油性双组份环氧类涂料或pe类涂料作为瓷砖翻新的主要用漆。随着技术的发展以及对环保要求的提高，在旧建筑外墙翻新中水性双组份涂料产品逐渐取代溶剂型涂料产品使用，然而单组份产品依然较少。
另外，外墙瓷砖、马赛克瓷砖等表面光滑致密，对涂布的涂料吸收量较少，附着力较低，并且涂料在干燥过程中易出现流挂现象。由于外界的机械、热影响、化学物质渗入以及涂层附着力破坏原因，漆膜易出现起泡、脱落等常见漆病。因此，翻新涂料对外墙瓷砖、马赛克瓷砖等的干湿附着力性能要求显得尤为重要。涂层附着力主要分为化学间力、机械力和分子间作用力，外墙瓷砖和马赛克瓷砖因表面光滑致密而没有涂层的渗入，因此没有产生机械附着力。同时，由于瓷砖表面经过烧结处理，其釉面具有一定的惰性，所以难以与普通的涂料之间产生相应的化学吸附。由此，外墙瓷砖和马赛克瓷砖与翻新涂层间的附着力主要依靠分子间范德华力和极性分子间产生的氢键作用力，但是该作用力相对不稳定，因而常用硅烷偶联剂进行交联。然而，目前常用的硅烷偶联剂基本上为小分子单体，添加量相对较大，在制作过程中加入后，涂料在储存过程中不稳定，且形成的交联网络较低，依然存在缺陷。
技术实现要素：
针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料，该涂料具有优异的干湿附着力、耐候性，不仅能够解决瓷砖表面难附着以及流挂的问题，而且还能够解决雨水浸泡后附着力变差的问题。另外，该涂料的施用简单，能缩短施工周期、降低施工成本，为瓷砖翻新提供良好的解决方案。
本发明的第一个目的是提供一种直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料，其包括以下按重量份计的组分：
成膜物i10-25份、成膜物ⅱ25-35份、附着力促进剂0-1份、润湿剂0-1份、分散剂0-1份、消泡剂0-1份、成膜助剂0-8份、增稠剂0-4份、防冻剂0-3份、ph调节剂0-1份、防腐剂0-1份、防霉剂0-1份、填料5-25份、颜料0-25份、水20-25份。
优选地，所述成膜物i为苯丙乳液。本发明使用的苯丙乳液的粒径小于60nm(补充具体范围)，其对基材具有较好的附着力。瓷砖表面较为平滑，从微观来看，若使用的乳液粒径偏大，成膜后与瓷砖致密程度降低，从而降低对瓷砖的附着力。
优选地，所述成膜物ⅱ为纯丙乳液。本发明使用的纯丙乳液是一种内硬外软的核壳型乳液，玻璃化温度为40℃-45℃，成膜后耐沾污性能较好，与成膜物i搭配使用后能够弥补单独使用成膜物i耐沾污性能较差的缺陷。
优选地，所述附着力促进剂为环氧硅烷低聚物。进一步优选地，所述环氧硅烷低聚物为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷低聚体(迈图coatosilmp200)。在成膜过程中，本发明中使用的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷低聚体，一方面其侧链的环氧基团与涂料中的羟基、羧基等基团反应，另一方面其中的三甲氧基硅烷水解成的硅羟基与基材表面的羟基发生脱水缩合，形成稳定的-si-o-结构，最终多条侧链形成比较稳定的空间网络结构，极大的提升了涂料对基材的附着力。相比于环氧硅烷低聚物，在涂料中使用单链硅烷偶联剂(如kh-560)时，涂料的稳定性和脱水缩合后形成的结构相对较差。
优选地，所述润湿剂为非离子表面活性剂；更优选地，所述润湿剂为烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪醇醚中的一种或两种，还更优选地，所述润湿剂为科莱恩lcn070、科莱恩lcn407、陶氏eh-09。
优选地，所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂；更优选地，所述分散剂为陶氏731a。
优选地，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，更优选地，所述消泡剂为巴斯夫st2410ac。
优选地，所述成膜助剂为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
优选地，所述增稠剂为纤维素类增稠剂和疏水改性碱溶胀型增稠剂；更优选地，所述纤维素类增稠剂为羟乙基纤维素，所述疏水改性碱溶胀型增稠剂为罗门哈斯tt-935。
优选地，所述防冻剂为乙二醇、丙二醇中的一种或两种。
优选地，所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
优选地，所述防腐剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
优选地，所述防霉剂为吡啶硫酮锌。
优选地，所述填料是硅微粉、硫酸钡、重钙、滑石粉中的一种或多种。
优选地，所述颜料是钛白粉。
本发明的另一个目的是提供一种直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将分散剂加入水中，在700-800转/分钟的转速分散至均匀；
(2)依次加入润湿剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、纤维素类增稠剂和ph调节剂，在700-800转/分钟的转速分散至均匀；
(3)加入填料和颜料，提高转速至1400-1600转/分钟，分散至均匀；
(4)降低转速至800-1000转/分钟，依次加入防霉剂、防腐剂、成膜物i、成膜物ⅱ、附着力促进剂和疏水改性碱溶胀型增稠剂，分散至均匀，即得直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料。
本发明的直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料加入了环氧硅烷低聚物，增加了涂料在干燥后形成的空间网络交联结构，干湿附着力显著提升；在乳液的选择上，选用乳液粒径较小的苯丙乳液，再搭配具有核壳结构且内硬外软的纯丙乳液，在保持附着力的同时，具有良好的耐污性能。
本发明的有益效果：
(1)本发明的直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料为水性体系，voc含量低，绿色环保；
(2)本发明的直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料具有优异的干湿附着力、耐候性等性能；
(3)本发明的直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料直接涂布于外墙瓷砖、马赛克外墙和光滑石材等材料表面，施用简单，能缩短施工周期、降低施工成本。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。应当理解，这些实施例并非用于限定本发明的保护范围，在不脱离本发明理念的前提下，对各组分的等同替换或各组分配比的调整，均属于本发明的保护范围。
实施例1
一种直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料，包括以下按重量份计的组分：
(1)将分散剂加入水中，在750转/分钟的转速分散至均匀；
(2)依次加入润湿剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、纤维素类增稠剂和ph调节剂，在750转/分钟的转速分散至均匀；
(3)加入填料和颜料，提高转速至1500转/分钟，分散至均匀；
(4)降低转速至900转/分钟，依次加入防霉剂、防腐剂、成膜物i、成膜物ⅱ、附着力促进剂和疏水改性碱溶胀型增稠剂，分散至均匀，即得直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料。
实施例2
一种直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料，包括以下按重量份计的组分：
(1)将分散剂加入水中，在750转/分钟的转速分散至均匀；
(2)依次加入润湿剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、纤维素类增稠剂和ph调节剂，在750转/分钟的转速分散至均匀；
(3)加入填料，提高转速至1500转/分钟，分散至均匀；
(4)降低转速至900转/分钟，依次加入防霉剂、防腐剂、成膜物i、成膜物ⅱ、附着力促进剂和疏水改性碱溶胀型增稠剂，分散至均匀，即得直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料。
实施例3
一种直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料，包括以下按重量份计的组分：
上述直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将分散剂加入水中，在750转/分钟的转速分散至均匀；
(2)依次加入润湿剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、纤维素类增稠剂和ph调节剂，在750转/分钟的转速分散至均匀；
(3)加入填料，提高转速至1500转/分钟，分散至均匀；
(4)降低转速至900转/分钟，依次加入防霉剂、防腐剂、成膜物i、成膜物ⅱ、附着力促进剂和疏水改性碱溶胀型增稠剂，分散至均匀，即得直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料。
在不加入成膜物质i(苯丙乳液)、成膜物质ii(纯丙乳液)和附着力促进剂(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷低聚体)的情况下，制备对比例1-3的翻新涂料，制备方法同实施例1，其中在相应的步骤中分别省略未添加的组分。对比例1-3的翻新涂料的各组分用量用下所示：
试验例性能测试
用漂白水溶液清洗待翻新的瓷砖墙面，若有掉落瓷砖进行简单修补；待墙面干燥后，再进行滚涂(或喷涂)本发明的直涂型水性单组份瓷砖翻新涂料以及对比例1-3的翻新涂料；按照《合成树脂乳液外墙涂料》gb/t9755-2014测试性能，结果列在表1中。
表1性能测试结果
由上表可以看出，对比例1仅使用了玻璃化温度相对较高的纯丙乳液，沾污性性很好，但其乳液粒径大于100nm，在浸水后漆膜与瓷砖的空隙处容易出现起泡的弊病，导致该区域处附着力就较差；对比例2仅使用了苯丙乳液，虽然附着力很好，但是耐沾污性较差；对比例3未使用附着力促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷低聚体，湿附着力非常差。综上可知，同时使用苯丙乳液、纯丙乳液和促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷低聚体，得到的产品在保持附着力的同时，具有良好的耐污性能。