一种快速干燥型珠光涂料及其制备方法

本发明属于涂料，具体涉及一种快速干燥型珠光涂料及其制备方法。

背景技术：

1、珠光涂料由于其独特的颗粒形态和材料配方而产生具有金属色泽、丰富的色彩和光泽的外观效果，因此在家居、建筑和汽车等领域有着广泛的应用，由于珠光颜料在涂层中具有一定的物理保护层，这种涂料不仅具有较好的耐久性和抗划伤性能，还能够提高产品的外观、质感和附加值。

2、公开号为cn 111073428 a专利申请公开了一种基于水性丙烯酸酯乳液的珠光涂料，该方法选用 γ-氨丙基三乙氧基硅烷、亚油酸和对二甲苯制备出改性珠光颜料，再将其加入至已制备好的水性丙烯酸酯乳液中，再加入消泡剂和增稠剂，搅拌均匀后即可得到珠光涂料成品。此方法对珠光颜料进行了改性，改善了其与丙烯酸酯乳液的相容性，从而增加了珠光涂料的流动性，但是利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和亚油酸改性珠光颜料的生产工艺比较复杂，对生产工艺和设备要求较高，同时改性后可能会使得珠光颜料的色彩效果不稳定，并在使用过程中褪色或变色。

3、公开号为cn 115572503 a专利申请公开了一种用于静电粉末涂料的免邦定珠光颜料，该方法选用氧化锡和二氧化碳包覆珠光颜料本体表面对其进行改性，再通过原位沉积纳米二氧化硅对其进行改性，从而均匀包覆在改性珠光颜料本体表面，制得可以通过静电喷涂成膜的片状的珠光颜料。此方法大幅提升珠光颜料本体表面的光泽度、亮度和饱和度，但是免邦定珠光颜料不含粘结剂，容易出现沉淀和析出现象，且免邦定珠光颜料的制备过程相对较为复杂，需要专业的设备和技术，生产成本较高。

4、因此，传统的珠光涂料制备工艺复杂、技术要求高，需要大量的设备、原料和人力成本，难以实现质量的稳定控制和工艺的可控性；传统的珠光涂料干燥时间长，制造效率低，不符合快速、高效生产和节约能源、保护环境的要求。因此，需要一种具有优异的珠光效果、快速干燥和低成本的珠光涂料制备方法，以满足人们日益增长的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种工艺简单、操作易控、原料易得、成本较低、化学稳定性和防腐蚀性能好的快速干燥型珠光涂料的制备方法。

2、技术方案的具体步骤如下：

3、一种快速干燥型珠光涂料的制备方法，包括如下步骤：

4、1）将白泥放置在烘箱中干燥2~3 h，将其粉碎，用蒸馏水清洗4~5次后干燥，再研磨过筛，留取300~325目范围内的粉体，得到待用粉体。

5、2）向硅藻土中加入1 mol/l盐酸，在30~50℃下进行酸化反应2~5 h去除fe2o3、cao、mgo和k2o后进行抽滤，得到滤渣，向滤渣中加入1 mol/l nh3•h2o调节ph至6左右，再用蒸馏水洗涤4~5次，干燥、粉碎并研磨、过200目筛，获得待用粉体。

6、3）将处理后的白泥和硅藻土分别置于70 ℃的烘箱中干燥3~4 h后，取25~35份处理过的白泥粉末和10~15份处理过的硅藻土粉末，放置在球磨罐中，用星式球磨机湿法球磨1~2 h，其中料:球:水=1:2:0.8，将混合均匀的料浆倒入烧杯中，置于烘箱中70 ℃烘干得到混合料；将混合料放在刚玉坩埚中，在箱式炉中1220~1450 ℃烧结3.5 h，随炉冷却至室温得到 γ-ca2sio4。

7、4）取25~35份白泥粉末、10~15份硅藻土粉末和1.5~2.5份烧结助剂，放置在球磨罐中，用星式球磨机湿法球磨1~2 h，其中料:球:水=1:2:0.8，将混合均匀的料浆倒入烧杯中，置于烘箱中70 ℃烘干得到混合料；将混合料放在刚玉坩埚中，在箱式炉中1220~1450 ℃烧结3.5 h，随炉冷却至室温得到 β-ca2sio4。

8、5）将球磨均匀的 γ-ca2sio4、 β-ca2sio4与软化水按照水胶比(1~1.5):1调成浆料，涂敷在处理过的陶瓷素坯上，再将其放入烘箱中干燥10~15 min。

9、6）在上述 γ-ca2sio4和 β-ca2sio4浆料中加入4 wt%的珠光颜料，混合均匀后涂敷在步骤6）得到的素坯上。再在其表面均匀喷涂珠光颜料，保证密度为1.5~3.5 g/cm2静置10~20 min后，将其放入碳化反应器中通入co2进行碳化固化反应，碳化时间为2~6 h，得到所述快速干燥的珠光涂料。

10、优选地，所述烧结助剂为产自河南南阳的废碱渣，主要成分为45~55 wt% na2co3和8~9 wt% nacl。

11、优选地，所述 γ-c2s和 β-c2s的质量比(0.5~4.5):1。

12、优选地，所述珠光颜料为云母钛珠光颜料，珠光颜料的密度为2 g/cm2。

13、优选地，所述水胶质量比为1.5:1。

14、优选地，所述碳化过程为常压碳化，以0.5 l/min的速率向碳化反应器中通入co2，碳化时间为2 h的方式，得到所述具有快速干燥的珠光涂料。

15、本发明将 γ-ca2sio4、 β-ca2sio4与软化水按照水胶比(1~1.5):1调成浆料，涂敷在处理过的陶瓷素坯上，将其放入烘箱中干燥；在其表面涂敷含有4~6wt%的珠光颜料的 γ-ca2sio4和 β-ca2sio4浆料；再在表面均匀喷涂珠光颜料，密度为2 g/cm2，静置20 min后，将其放入碳化反应器中通入co2进行碳化固化反应，再通过常压碳化，得到快速干燥型珠光涂料。在制备过程中，ca2+从 γ-ca2sio4和 β-ca2sio4中溶出，在通入co2的瞬间，局部产生表面效应，随着溶解进的co2与ca2+相接触，表面反应开始，温度开始升高，界面会迅速生成caco3晶种。当晶种开始生长，珠光颜料持续富集且嵌合在晶体间空隙中，开始在纵向上增加，作为caco3晶型中最稳定的方解石晶型，会将珠光颜料牢牢附着在晶粒间隙中。因此，涂料可以牢固附着在基材上，从而实现快速干燥型珠光涂料。

16、本发明与现有技术相比，具有如下优点和显著进步：

17、1）本发明以硅藻土作为硅源，其主要成分是无定形的二氧化硅，更容易与钙源反应生成ca2sio4，加快反应速率，降低能源消耗。

18、2）本发明采用工业废渣白泥和废碱渣为主要原料，生产成本低，有效节约能源和保护环境。

19、3）本发明中自制的ca2sio4，不仅具备较好的耐腐蚀性能，而且具备优秀的胶凝特性，与水反应形成水化硅酸钙凝胶，能够有效填充涂层中的孔隙，提高涂层的致密性，具有良好的防腐蚀性能和温度的化学性能，因此制备的珠光涂料不仅可以快速干燥，而且粘结性能好、耐酸碱腐蚀。