一种高耐候多彩水包砂涂料及其制备方法
申请号：CN201711112131.9
申请日：2017.11.13
国家/省市：12(天津)
公开号：CN109503026A
公开日：2019.03.22
授权公告号：CN109503026B
授权公告日：2021.01.08
主分类号：C04B24/42
分类号：C04B24/42
申请人：天津德普威涂料有限公司
申请人地址：301700 天津市武清区下朱庄街一经路8号
发明人：杨源河 朱佰虎 陈全
当前权利人：天津德普威涂料有限公司
引用专利：
CN106380979A,20170208;CN206314942U,20170711;CN107056146A,20170818;JPS6028465A,19850213;CN104530874A,20150422
当前状态：有效
摘要: 本发明公开了一种高耐候多彩水包砂涂料及其制备方法，其技术方案要点是，其原料包括：保护胶、基础漆、连续相；其中，所述保护胶的组分为：水，S？482保护胶，羧甲基纤维素钠，黄原胶，防腐剂；所述基础漆的组分为：水，分散剂，消泡剂，羟乙基纤维素，疏水改性纤维素，防冻剂，成膜助剂，乳液，S？482保护胶，防腐剂，增韧剂，80？120目天然彩砂粉；所述连续相的组分为：水，防沉剂，硅丙乳液，成膜助剂，防冻剂，防腐剂，PH调节剂，增稠剂，80？120目天然彩砂粉，达到提高产品耐候性、减小产品色差的效果。
权利要求：
一种高耐候多彩水包砂涂料，其特征在于：按重量份计，由以下原料组成：保护胶250-350份、基础漆450-600份、连续相100-250份和空心微珠20-50份；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量百分比为：水94-96.5%，S-482保护胶3-5.5%，羧甲基纤维素钠0.05-0.15%，黄原胶0.05-0.15%，防腐剂0.1-0.3%；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水15-30%，分散剂0.2-0.5%，消泡剂0.3-0.5%，羟乙基纤维素0.2-1%，疏水改性纤维素0.1-0.3%，防冻剂0.5-2%，成膜助剂1-3%，乳液20-30%，S-482保护胶0.5-1.2%，防腐剂0.05-0.25%，增韧剂0.1-0.2%，80-120目天然彩砂粉40-50%；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水8-12%，防沉剂0.2-0.3%，硅丙乳液75-85%，成膜助剂2-4%，防冻剂1-4%，防腐剂0.05-0.25%，pH 调节剂0.05-0.2%，增稠剂0.4-0.8%，80-120目天然彩砂粉3-8%。
2.根据权利要求1所述的一种高耐候多彩水包砂涂料，其特征在于：所述保护胶中，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂。
3.根据权利要求1所述的一种高耐候多彩水包砂涂料，其特征在于：所述基础漆中，分散剂为聚羧酸氨盐分散剂、聚丙烯酸氨盐分散剂中的至少一种，消泡剂为矿物油疏水气相白炭黑、金属皂类消泡剂NXZ、水性涂料消泡剂SN-DEFOAMER154中的至少一种，疏水改性纤维素为改性羟乙基纤维素、乙基纤维素中的至少一种，防冻剂为丙二醇、乙二醇中的至少一种，成膜助剂为醇酯十二，乳液为纯丙乳液、硅丙乳液中的至少一种，防腐剂为有机酸防腐剂、中性化合物类防腐剂中的至少一种，增韧剂为液体丁腈柔韧剂、聚氯乙烯柔韧剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种高耐候多彩水包砂涂料，其特征在于：所述连续相中，防沉剂为聚酰胺蜡，成膜助剂为醇酯十二，防冻剂为丙二醇或乙二醇，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂，p H调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，增稠剂为丙烯酸系碱溶胀增稠剂TT-615或疏水改性碱溶胀增稠剂DR-72。
5.一种如权利要求1-4任一所述的高耐候多彩水包砂涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
（1）、制备保护胶:按既定重量百分比配制备保护胶;
（2）、制备基础漆:按既定重量百分比制备基础漆;
（3）、制备连续相:按既定重量百分比制备连续相;
（4）、成品涂料的制备:将450-600重量份的基础漆、20-50份的空心微珠加入250-350重量份的保护胶液体中，用筛孔直径为2mm的真空造粒机进行造粒，得色粒，然后将100-250重量份的连续相加入色粒中，搅拌均匀，即得成品涂料。
6.根据权利要求5所述的一种高耐候多彩水包砂涂料的制备方法，其特征在于，所述（1）中保护胶的具体制备方法为：
按既定重量百分比，先将水加入搅拌桶中，在800r/min搅拌速度下，加入S-482保护胶、羧甲基纤维素钠、黄原胶和防腐剂，转速提升至1300r/min，分散搅拌120min。
说明书
一种高耐候多彩水包砂涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性建筑外墙涂料技术领域，特别涉及一种高耐候多彩水包砂涂料及其制备方法。
背景技术
现代人追求亲近自然的生活理念，花岗岩、大理石等石材质感庄重、色彩多样、经久耐用，受到人们的青睐，但制作成本昂贵、施工复杂。水包砂涂料是一种绿色环保的外墙仿石涂料，仿真度极高，广泛地应用于各类高端装饰项目。为规范和激励水性涂料市场的发展，国家出台了水性多彩建筑涂料的行业标准，如今，关于水性涂料的研究，方兴未艾。
现有的可参考申请公布号为CN106280806A的中国专利，其公开了一种水性反射隔热水包砂仿荔枝面涂料及其制备方法，属于建筑涂料领域，由以下质量配比的组分构成：提供主体结构及色彩的含砂调色基础漆45-55份，造粒保护胶溶液20-30份，主要粘结成膜作用的成漆15-25份，增稠剂0.1-0.5份，其中，提供主体结构及色彩的含砂调色基础漆包括白色含砂基础漆和反射隔热色浆，反射隔热色浆的加入量为含砂调色基础漆总质量的0.1-3％，其中，白色合砂基础漆中含有作为造粒基础的白砂。
上述水包砂多彩涂料采用白砂和色浆组合作为彩色粒子，该种产品施工易发花，施工成本高，工程安全系数低，色彩持久度差，耐候性差，不适于北方多灰尘的气候环境。而且，上述水包砂多彩涂料的制备过程中，由于调色批次不同，容易造成颜色不稳定，导致产品不同批次之间出现色差。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种高耐候多彩水包砂涂料及其制备方法，以达到提高产品的耐候性、减小产品色差的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高耐候多彩水包砂涂料，按重量份计，其原料包括：保护胶250-350份、基础漆450-600份、连续相100-250份；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量百分比为：水94-96.5％，S-482保护胶3-5.5％，羧甲基纤维素钠0.05-0.15％，黄原胶0.05-0.15％，防腐剂0.1-0.3％；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水15-30％，分散剂0.2-0.5％，消泡剂0.3-0.5％，羟乙基纤维素0.2-1％，疏水改性纤维素0.1-0.3％，防冻剂0.5-2％，成膜助剂1-3％，乳液20-30％，S-482保护胶0.5-1.2％，防腐剂0.05-0.25％，增韧剂0.1-0.2％，80-120目天然彩砂粉40-50％；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水8-12％，防沉剂0.2-0.3％，硅丙乳液75-85％，成膜助剂2-4％，防冻剂1-4％，防腐剂0.05-0.25％，PH调节剂0.05-0.2％，增稠剂0.4-0.8％，80-120目天然彩砂粉3-8％。
通过采用上述方案，采用天然彩砂粉代替白砂和色浆进行涂料的调色，提高涂料的耐候性，避免传统涂料中，色浆对白砂的包裹性差，白砂裸露，影响色泽，提高涂料的天然质感，减小产品批次之间色差，提高产品质量的均一性。
较佳的，所述多彩水包砂涂料还包括重量份为20-50份的空心微珠。
通过采用上述方案，通过添加空心微珠，将涂料喷涂于外墙后，进一步提高水包砂涂料的耐洗刷性能、耐人工气候老化性能，利用空心微珠的中空结构，提高水包砂涂料的隔热性能。
较佳的，所述保护胶中，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂。
较佳的，所述基础漆中，分散剂为聚梭酸氨盐分散剂或聚丙烯酸氨盐分散剂，消泡剂为矿物油疏水气相白炭黑及金属皂类消泡剂NXZ或水性涂料消泡剂SN-DEFOAMER154，疏水改性纤维素为改性羟乙基纤维素或乙基纤维素，防冻剂为丙二醇或乙二醇，成膜助剂为醇醋十二，乳液为纯丙乳液或硅丙乳液，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂，增韧剂为液体丁睛柔韧剂、树脂柔韧剂或聚氯乙烯柔韧剂。
较佳的，所述连续相中，防沉剂为聚酰胺蜡，成膜助剂为醇醋十二，防冻剂为丙二醇或乙二醇，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂，PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，增稠剂为丙烯酸系碱溶增稠剂TT-615或疏水改性碱溶胀增稠剂DR-72。
一种高耐候多彩水包砂涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)、制备保护胶：按既定重量百分比配制备保护胶；
(2)、制备基础漆：按既定重量百分比制备基础漆；
(3)、制备连续相：按既定重量百分比制备连续相；
(4)、成品涂料的制备：将450-600重量份的基础漆、20-50份的空心微珠加入250-350重量份的保护胶液体中，用筛孔直径为2mm的真空造粒机进行造粒，得色粒，然后将100-250重量份的连续相加入色粒中，搅拌均匀，即得成品涂料。
较佳的，所述(1)中保护胶的具体制备方法为：按既定重量百分比，先将水加入搅拌桶中，在800r/min搅拌速度下，加入S-482保护胶、羧甲基纤维素钠、黄原胶和防腐剂，转速提升至1300r/min，分散搅拌120min。
较佳的，所述(2)中基础漆的具体制备方法为：
a、按既定重量百分比，先在搅拌缸中加入水，再加入分散剂和占基础漆重量百分比为0.2％的消泡剂，控制转速450r/min，搅拌5min；
b、加入羟乙基纤维素和疏水改性纤维素，缓慢提高转速至700-800r/min，搅拌IOmin；
d、提高转速至1400r/min，加入防冻剂、成膜助剂和防腐剂，高速分散20min后，减速至800r/min；
e、加入乳液，3-8min后加入预先配置的质量浓度为10％的S-482保护胶水溶液，1500r/min下高速搅拌10min；
f、减速至800r/min，加入防腐剂、剩余的消泡剂、增韧剂和天然彩砂粉，搅拌均匀。
较佳的，所述(3)中连续相的具体制备方法为：按既定重量百分比，先将水加入搅拌桶中，再加入PH调节剂、防沉剂、硅丙乳液、成膜助剂、防冻剂及防腐剂，在650r/min下搅拌均匀，然后再加入预先配置的质量浓度为40％的增稠剂和水，然后，加入既定重量百分比的天然彩砂粉，搅拌均匀后即制备完成。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、采用天然彩砂粉代替白砂和色浆进行涂料的调色，提高涂料的耐候性、耐洗刷性，适应外墙使用环境，提高涂料寿命，减小产品批次之间色差，提高产品的均一性；
2、在涂料中添加空心微珠，进一步提高水包砂涂料的耐洗刷性能、耐人工气候老化性能，利用空心微珠的中空结构，提高水包砂涂料的隔热性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所使用原料及对比例中的成品水包砂涂料均由市场购得。
实施例1：
一种高耐候多彩水包砂涂料，按重量计：保护胶250Kg、基础漆450Kg、连续相250Kg、空心微珠20Kg；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量份为：水238.75Kg，S-482保护胶10.75Kg，羧甲基纤维素钠0.13Kg，黄原胶0.13Kg，防腐剂0.25Kg；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水121.5Kg，分散剂1.13Kg，消泡剂1.35Kg，羟乙基纤维素0.9Kg，疏水改性纤维素0.45Kg，防冻剂2.25Kg，成膜助剂4.5Kg，乳液112.5Kg，S-482保护胶2.25Kg，防腐剂0.23Kg，增韧剂0.45Kg，80-120目天然彩砂粉202.5Kg；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水22.5Kg，防沉剂0.5Kg，硅丙乳液200Kg，成膜助剂7.5Kg，防冻剂5Kg，防腐剂0.38Kg，PH调节剂0.38Kg，增稠剂1.25Kg，80-120目天然彩砂粉12.5Kg。
实施例2：
一种高耐候多彩水包砂涂料，按重量份计：保护胶350Kg、基础漆600Kg、连续相100Kg、空心微珠35Kg；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量百分比为：水336Kg，S-482保护胶12.25Kg，羧甲基纤维素钠0.42Kg，黄原胶0.46Kg，防腐剂0.88Kg；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水91.8Kg，分散剂2.7Kg，消泡剂2.7Kg，羟乙基纤维素6Kg，疏水改性纤维素1.8Kg，防冻剂12Kg，成膜助剂18Kg，乳液168Kg，S-482保护胶6.9Kg，防腐剂1.2Kg，增韧剂0.9Kg，80-120目天然彩砂粉288Kg；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水11Kg，防沉剂0.3Kg，硅丙乳液75.5Kg，成膜助剂4Kg，防冻剂1Kg，防腐剂0.2Kg，PH调节剂0.2Kg，增稠剂0.8Kg，80-120目天然彩砂粉7Kg。
实施例3：
一种高耐候多彩水包砂涂料，按重量份计：保护胶300Kg、基础漆550Kg、连续相150Kg；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量百分比为：水288.3Kg，S-482保护胶10.5Kg，羧甲基纤维素钠0.3Kg，黄原胶0.3Kg，防腐剂0.6Kg；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水136.95Kg，分散剂1.65Kg，消泡剂2.2Kg，羟乙基纤维素3.3Kg，疏水改性纤维素1.1Kg，防冻剂5.5Kg，成膜助剂8.25Kg，乳液137.5Kg，S-482保护胶4.13Kg，防腐剂1.1Kg，增韧剂0.83Kg，80-120目天然彩砂粉247.5Kg；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水14.78Kg，防沉剂0.38Kg，硅丙乳液120Kg，成膜助剂3.75Kg，防冻剂2.25Kg，防腐剂0.3Kg，PH调节剂0.15Kg，增稠剂0.9Kg，80-120目天然彩砂粉7.5Kg。
实施例4：
一种高耐候多彩水包砂涂料，按重量份计：保护胶300Kg、基础漆550Kg、连续相150Kg、空心微珠20Kg；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量百分比为：水288.3Kg，S-482保护胶10.5Kg，羧甲基纤维素钠0.3Kg，黄原胶0.3Kg，防腐剂0.6Kg；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水136.95Kg，分散剂1.65Kg，消泡剂2.2Kg，羟乙基纤维素3.3Kg，疏水改性纤维素1.1Kg，防冻剂5.5Kg，成膜助剂8.25Kg，乳液137.5Kg，S-482保护胶4.13Kg，防腐剂1.1Kg，增韧剂0.83Kg，80-120目天然彩砂粉247.5Kg；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水14.78Kg，防沉剂0.38Kg，硅丙乳液120Kg，成膜助剂3.75Kg，防冻剂2.25Kg，防腐剂0.3Kg，PH调节剂0.15Kg，增稠剂0.9Kg，80-120目天然彩砂粉7.5Kg。
实施例5：
一种高耐候多彩水包砂涂料，按重量份计：保护胶300Kg、基础漆550Kg、连续相150Kg、空心微珠35Kg；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量百分比为：水288.3Kg，S-482保护胶10.5Kg，羧甲基纤维素钠0.3Kg，黄原胶0.3Kg，防腐剂0.6Kg；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水136.95Kg，分散剂1.65Kg，消泡剂2.2Kg，羟乙基纤维素3.3Kg，疏水改性纤维素1.1Kg，防冻剂5.5Kg，成膜助剂8.25Kg，乳液137.5Kg，S-482保护胶4.13Kg，防腐剂1.1Kg，增韧剂0.83Kg，80-120目天然彩砂粉247.5Kg；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水14.78Kg，防沉剂0.38Kg，硅丙乳液120Kg，成膜助剂3.75Kg，防冻剂2.25Kg，防腐剂0.3Kg，PH调节剂0.15Kg，增稠剂0.9Kg，80-120目天然彩砂粉7.5Kg。
实施例6：
一种高耐候多彩水包砂涂料，按重量份计：保护胶300Kg、基础漆550Kg、连续相150Kg、空心微珠50Kg；其中，所述保护胶的组分及各组分的重量百分比为：水288.3Kg，S-482保护胶10.5Kg，羧甲基纤维素钠0.3Kg，黄原胶0.3Kg，防腐剂0.6Kg；所述基础漆的组分及各组分的重量百分比为：水136.95Kg，分散剂1.65Kg，消泡剂2.2Kg，羟乙基纤维素3.3Kg，疏水改性纤维素1.1Kg，防冻剂5.5Kg，成膜助剂8.25Kg，乳液137.5Kg，S-482保护胶4.13Kg，防腐剂1.1Kg，增韧剂0.83Kg，80-120目天然彩砂粉247.5Kg；所述连续相的组分及各组分的重量百分比为：水14.78Kg，防沉剂0.38Kg，硅丙乳液120Kg，成膜助剂3.75Kg，防冻剂2.25Kg，防腐剂0.3Kg，PH调节剂0.15Kg，增稠剂0.9Kg，80-120目天然彩砂粉7.5Kg。
上述实施例中，较佳的，所述保护胶中，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂；所述基础漆中，分散剂为聚梭酸氨盐分散剂或聚丙烯酸氨盐分散剂，消泡剂为矿物油疏水气相白炭黑及金属皂类消泡剂NXZ或水性涂料消泡剂SN-DEFOAMER154，疏水改性纤维素为改性羟乙基纤维素或乙基纤维素，防冻剂为丙二醇或乙二醇，成膜助剂为醇醋十二，乳液为纯丙乳液或硅丙乳液，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂，增韧剂为液体丁睛柔韧剂、树脂柔韧剂或聚氯乙烯柔韧剂；所述连续相中，防沉剂为聚酰胺蜡，成膜助剂为醇醋十二，防冻剂为丙二醇或乙二醇，防腐剂为有机酸防腐剂或中性化合物类防腐剂，PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，增稠剂为丙烯酸系碱溶增稠剂TT-615或疏水改性碱溶胀增稠剂DR-72。
上述高耐候多彩水包砂涂料的具体制备步骤如下：
(1)、制备保护胶：
按既定重量，先将水加入搅拌桶中，在800r/min搅拌速度下，加入S-482保护胶、羧甲基纤维素钠、黄原胶和防腐剂，转速提升至1300r/min，分散搅拌120min；
(2)、制备基础漆：
a、按既定重量，先在搅拌缸中加入水，再加入分散剂和占基础漆重量百分比为0.2％的消泡剂，控制转速450r/min，搅拌5min；
b、加入羟乙基纤维素和疏水改性纤维素，缓慢提高转速至750r/min，搅拌IOmin；
d、提高转速至1400r/min，加入防冻剂、成膜助剂和防腐剂，高速分散20min后，减速至800r/min；
e、加入乳液，3-8min后加入预先配置的质量浓度为10％的S-482保护胶水溶液，1500r/min下高速搅拌10min；
f、减速至800r/min，加入防腐剂、剩余的消泡剂、增韧剂和天然彩砂粉，搅拌均匀；
(3)、制备连续相：
按既定重量，先将水加入搅拌桶中，再加入PH调节剂、防沉剂、硅丙乳液、成膜助剂、防冻剂及防腐剂，在650r/min下搅拌均匀，然后再加入预先配置的质量浓度为40％的增稠剂和水，然后，加入既定重量的天然彩砂粉，搅拌均匀后即制备完成。
(4)、成品涂料的制备：
将基础漆、空心微珠(实施例4，5，6中)加入保护胶液体中，用筛孔直径为2mm的真空造粒机进行造粒，得色粒，然后将连续相加入色粒中，搅拌均匀，即得成品涂料；
(5)、根据HG/T 4343-2012的要求进行耐洗刷性、耐沾污性和耐人工气候老化实验，根据JG/T 235-2008的要求进行太阳光反射比、半球发射率和隔热温差实验：
检测结果如表1所示。
表1实施例与对比例的检测结果比较
本发明产品耐洗刷性能、耐人工气候老化性能远优于现有产品，耐沾污性级别普遍高于现有产品，由此可知，本发明产品通过采用天然彩砂粉替代现有的白砂和色浆作为彩色粒子，耐洗刷能力、耐人工气候老化性能和耐沾污性明显提高。添加空心微珠后，进一步提高了本发明产品的耐洗刷性能、耐人工气候老化性能，显著提高了产品的太阳光反射比、半球发射率和隔热性能。此外，由于本发明摒弃了现有的白砂和色浆结合作为彩色粒子的步骤，减小了因调色批次不同造成的颜色不稳定，提高了产品色泽的均一性。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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