一种水包砂多彩涂料及其制备方法和应用与流程

本发明属于涂料领域，具体涉及一种水包砂多彩涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、花岗石是一种天然的石材，属岩浆岩，广泛用于建筑外墙饰面。但花岗石造价十分昂贵，而且在建筑外墙用作饰面具有公共危险性，不适合大面积使用或高层建筑外墙体贴设使用。因此，为了建筑物能达到花岗石的外观豪华效果，仿制花岗石的材料不断涌出，由于花岗石的色彩多异性使仿制工艺具有很大的难度，因此，亟需需求一种简易仿制花岗岩的涂料来简化仿制工艺的复杂性。

2、传统的水包砂多彩涂料的制作工艺包括基础漆，造粒胶及连续相三部分，基础漆在造粒胶中造粒后加入连续相半制品混合即可完成水包砂多彩成品的制作，连续相的作用主要有两方面：1、增稠防沉。因为造粒胶及基础漆的混合物粘度较小，需要加入连续相提升成品的粘度。2、粘合成膜，提供粘结力和保护力，抵抗水对漆膜的侵袭，提高漆膜粘结力和寿命。当漆膜浸在水中或者在湿度非常大的环境下，需要抵抗水或者水汽对它的侵蚀作用(包括溶解、腐蚀等)。当漆膜不能抵挡水的侵蚀时，会出现发白、失光、起泡、脱落等现象。但传统的水包砂多彩涂料在制作时因含有连续相而存在如下问题：连续相粘度过大，难以使用管道运输，因此，连续相的运输和使用一直困扰着多彩涂料生产企业；若降低连续相粘度，则由于水包砂含砂的特点，成品彩点容易下沉。且目前连续相的配方的防沉设计往往依靠膨润土和增稠剂，膨润土亲水性强，碱溶胀类增稠剂会在遇水后游离到漆膜表面产生泛白现象，从而严重影响多彩涂料的使用效果。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种水包砂多彩涂料。

2、本发明的目的之二在于提供一种水包砂多彩涂料的制备方法。

3、本发明的目的之三在于提供一种水包砂多彩涂料在建筑材料或道路施工材料中的应用。

4、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

5、一种水包砂多彩涂料，由以下重量份的组分组成，多彩保护胶10～20份，调色基础漆80～90份；所述多彩保护胶包括有机硅氧烷改性的硅酸镁锂；所述调色基础漆包括改性丙烯酸混合乳液；所述改性丙烯酸混合乳液中，有机硅改性丙烯酸和环氧改性丙烯酸的质量比为1：(0.4～1)。本发明中的改性丙烯酸混合乳液具有颗粒细、弹性好、耐光、耐候、耐水、强吸附等特点。

6、本发明中的涂料采用有机硅改性丙烯酸和环氧改性丙烯酸的混合溶液，能够提供优异的彩点韧性和附着力，同时防沉体系采用多彩保护胶，遇水水合膨胀，自带悬浮效果，具有一定粘度，能够较好维持彩点稳定性和流动性。本发明中的涂料无需连续相混入，且性能满足hg/t4343-2012《水性多彩建筑涂料》，同时具有较强的附着力和优异的悬浮防沉性、耐水白、耐候性等性能，涂料的生产工艺更简化，生产效率更高。

7、优选地，所述有机硅改性丙烯酸为罗斯夫实业有限公司的有机硅疏水改性rs6088。

8、优选地，所述环氧改性丙烯酸为上海昭和高分子有限公司水乳化环氧改性的6577af。环氧改性丙烯酸具有提高含砂彩点的附着力的作用。

9、优选地，所述环氧改性丙烯酸的制备方法为：将水、乳化剂、双酚a环氧树脂、丙烯酸树脂乳液、引发剂混合反应制得。

10、优选地，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠。

11、优选地，所述引发剂为过硫酸铵。

12、优选地，所述有机硅改性丙烯酸的制备方法为：将丙烯酸乳液、氯化钠、有机硅氧烷、有机憎水粉、碳酸钠、分散剂在65～80℃混合反应制得。

13、优选地，所述多彩保护胶包括以下重量份的组分：有机硅氧烷改性的硅酸镁锂4～10份；杀菌剂0.1～0.2份，溶剂90～96份。

14、优选地，所述有机硅氧烷改性的硅酸镁锂为浙江丰虹新材料有限公司的cl930或cl950保护胶粉。

15、优选地，所述调色基础漆包括以下重量份的组分：纤维素0.8～1.2份，膨胀微球0.5～2份，改性丙烯酸混合乳液20～30份，颜填料1～5份，助剂3～6份，白砂0～25份，多彩保护胶5～8份，溶剂35～45份。

16、优选地，所述白砂的粒径为40～120目；进一步优选地，所述白砂选自粒径为40～80目的白砂、粒径为80-120目的白砂中的至少一种。

17、优选地，所述膨胀微球选自西能化工科技(上海)有限公司的可膨胀微球、诺力昂公司的expancel 461we40d36中的至少一种；进一步优选地，所述膨胀微球为诺力昂公司的expancel 461we40d36。膨胀微球由聚合物壳体和它包裹着的液体组成。当受热时聚合物壳体软化壳里的液体气化膨胀，使膨胀微球的体积发生增大。

18、优选地，所述助剂选自分散剂、消泡剂、ph调节剂、成膜助剂、防冻剂、杀菌剂、增稠剂中的至少一种。

19、优选地，所述助剂包括以下重量份的组分：分散剂0.2～0.5份，消泡剂0.5～1.0份，ph调节剂0.1～0.2份，成膜助剂1～1.5份，防冻剂0.5～1.0份，杀菌剂0.1～0.2份，增稠剂1～1.5份。

20、优选地，所述多彩保护胶和/或调色基础漆中的杀菌剂选自异噻唑啉酮及其衍生物、苯并异噻唑啉酮及其衍生物、苯并咪唑及其衍生物中的至少一种。

21、优选地，所述异噻唑啉酮及其衍生物包括异噻唑啉酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-苯并-异噻唑啉-3-酮、n-正丁基-1,2-苯并-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4,5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮。

22、优选地，所述苯并咪唑及其衍生物包括苯并咪唑、苯菌灵、多菌灵、青菌灵、硫菌灵、甲基硫菌灵、噻菌灵、麦穗宁、唑菌灵。

23、优选地，所述多彩保护胶和/或调色基础漆中的溶剂包括水、乙醇、丁醇、醋酸丁酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊脂中的至少一种；进一步优选地，所述多彩保护胶和/或调色基础漆中的溶剂包括水、乙醇中的至少一种；再进一步优选地，所述多彩保护胶和/或调色基础漆中的溶剂为水。

24、优选地，所述防冻剂选自乙二醇、聚乙二醇中的至少一种。

25、优选地，所述分散剂为铵盐分散剂；进一步优选地，所述分散剂为诺普科铵盐分散剂sn5027。

26、优选地，所述增稠剂选自疏水改性羟乙基纤维素、疏水改性的碱溶胀增稠剂中的至少一种。进一步优选地，所述增稠剂为亚什兰纤维素增稠剂plus330、疏水缔合羟乙基纤维hm10000、陶氏碱溶胀增稠剂dr50中的至少一种。

27、优选地，所述ph调节剂为水性有机硅化合物；进一步优选地，所述ph调节剂为水性有机硅化合物bs16。

28、优选地，所述消泡剂为金属皂类消泡剂、聚合物类消泡剂中的至少一种；进一步优选地，所述消泡剂为圣诺普科金属皂类消泡剂或巴斯夫星型聚合物类消泡剂。

29、优选地，所述成膜助剂为coasol 290、coasol 290plus或十二碳醇酯。

30、优选地，所述颜填料包括颜料、填料中的至少一种；进一步优选地，所述颜填料包括颜料0～5份，填料3～10份。

31、优选地，所述颜料选自金红石型钛白粉、铁红浆、铁黄浆、炭黑浆中的至少一种。

32、优选地，所述填料为煅烧高岭土。将高岭土在煅烧炉中烧结得到。

33、优选地，所述有机硅氧烷改性的硅酸镁锂的制备方法包括以下步骤：

34、s1：将钼酸钠、氯化锂、硅溶胶、水混合，然后与氯化镁、偏锗酸钠和碳酸钠混合反应，制得硅酸镁锂；

35、s2：将硅酸镁锂与有机硅氧烷混合反应，制得所述有机硅氧烷改性的硅酸镁锂。

36、优选地，所述步骤s1中，混合反应温度为150～170℃。

37、优选地，所述步骤s1中，混合反应时间为100～150min。

38、优选地，所述硅酸镁锂为层状硅酸镁锂。

39、优选地，所述步骤s2中，混合反应温度为35～50℃。

40、优选地，所述步骤s2中，混合反应时间为3～6h。

41、优选地，所述步骤s2中，在混合反应结束后还包括过滤、洗涤、烘烤、粉碎过筛的步骤。

42、本发明中的有机硅氧烷改性的硅酸镁锂遇水水合膨胀，具有优异的粘度和触变性，能够长期维持彩点的稳定性和流动性。

43、优选地，所述有机硅氧烷改性的硅酸镁锂为华特保护胶粉cl950。

44、本发明的第二个方面在于提供本发明第一个方面提供的水包砂多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：

45、分别将多彩保护胶和调色基础漆的各原料混合均匀，制得多彩保护胶和调色基础漆；然后将多彩保护胶和调色基础漆混合并切点，制得所述水包砂多彩涂料。

46、优选地，所述多彩保护胶的制备方法为：将有机硅氧烷改性的硅酸镁锂和溶剂以1300～1500rpm的搅拌速率高速分散30～40min，然后调整搅拌速率至300～500rpm并加入杀菌剂，静置20～30h后制得所述多彩保护胶。

47、优选地，所述调色基础漆的制备方法为：先将溶剂和纤维素在200～400rpm的搅拌速率下混合3～5min，然后加入ph调节剂、分散剂、消泡剂、颜填料以1200～1500rpm的搅拌速率分散20～30min，再将搅拌速率降至800～1000rpm，加入膨胀微球、改性丙烯酸混合乳液、防冻剂、杀菌剂、成膜助剂、增稠剂，搅拌10～15min后，再加入白砂和多彩保护胶，搅拌10～15min至均匀，制得所述调色基础漆。

48、优选地，所述将多彩保护胶和调色基础漆混合并切点步骤中，搅拌采用螺带搅拌。

49、优选地，所述螺带搅拌的搅拌速率为200～400rpm。

50、本发明的第三个方面在于提供本发明第一个方面提供的水包砂多彩涂料在建筑材料或道路施工材料中的应用。

51、本发明的有益效果是：本发明中的涂料具备优异的粘结性能、悬浮性能和热储存稳定性，具体为：在55℃下保存和运输皆无分层现象，不影响施工，且涂料的色彩丰富，通透性强、颜色可任意调制，彩色粒子大小亦可随意控制，涂料的涂层在色彩上能模仿天然花岗岩，具有高仿真性，仿真度达到95％以上，装饰效果优异。此外，本发明中的涂料具有优异的耐候性和耐水白性能，具体为：浸水、淋水初期耐水测试结果优异，涂抹在墙面上时明显提高耐水白性，表干后，即便空气潮湿度较高也不影响涂料性能；且施工后若遇雨水天气，涂料即便被泡发，亦不会损坏漆膜，自然干燥后，亦不会破坏漆膜完整性和美观性，涂料的各项性能均满足《hg/t4343-2012水性多彩建筑涂料》标准的指标要求。

52、本发明中的涂料采用绿色环保的成分构成，有毒有害的成分极大减少，其voc含量为28g/l，而标准中要求的voc含量≤80g/l，voc含量显著降低。