阅读说明：本技术 具有自清洁、美化功能的真石漆及其制备方法 (stone-like paint with self-cleaning and beautifying functions and preparation method thereof ) 是由 程志林 曹维维 李法鑫 于 2019-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有自清洁、美化环境功能的真石漆及其制备方法,真石漆包含以下重量份的原料：水100-160份、纤维素1-3份、多功能助剂1-3份、硅丙乳液140-190份、分散剂1-5份、防冻剂4-9份、成膜助剂6-11份、消泡剂0.5-3份、防腐剂1-5份、增稠剂0.5-2份、美化环境材料30-50份、自清洁功能材料30-50份以及天然彩砂600-650份。该配方制备的真石漆中包含能释放负离子的美化环境材料,可以实现环境净化；还能将美化环境材料和自清洁功能材料形成微米-纳米交替结构,提高涂层表面粗糙度,增强拒水性,实现自清洁作用。(the invention discloses a stone-like paint with self-cleaning and environment beautifying functions and a preparation method thereof, wherein the stone-like paint comprises the following raw materials in parts by weight: 160 parts of water, 1-3 parts of cellulose, 1-3 parts of multifunctional auxiliary agent, 190 parts of silicone-acrylic emulsion 140, 1-5 parts of dispersing agent, 4-9 parts of antifreezing agent, 6-11 parts of film forming auxiliary agent, 0.5-3 parts of defoaming agent, 1-5 parts of preservative, 0.5-2 parts of thickening agent, 30-50 parts of environment beautifying material, 30-50 parts of self-cleaning functional material and 650 parts of natural color sand 600. The stone-like paint prepared by the formula contains environment beautifying materials capable of releasing negative ions, so that the environment can be purified; and the environment beautifying material and the self-cleaning functional material can form a micron-nanometer alternate structure, so that the surface roughness of the coating is improved, the water repellency is enhanced, and the self-cleaning effect is realized.)

具有自清洁、美化功能的真石漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及环保涂料技术领域，特别涉及一种具有自清洁、美化功能的真石漆及其制备方法。

背景技术

真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料，它主要采用各种颜色的天然石粉配制而成，应用于建筑外墙的仿石材效果，因此又称液态石。真石漆装修后的建筑物，具有天然真实的自然色泽，给人以高雅、和谐、庄重之美感，适合于各类建筑物的室内外装修；特别是在曲面建筑物上装饰，生动逼真，有一种回归自然的效果。因此，随着近年来随着人们对生活环境要求的不断提高，真石漆的用量也逐年提升。

目前，虽然关于环保型涂料的研究报道较多，研究也比较深入，已有大量文献和应用情况相继出现，但是绝大部分建筑净化环保型涂料都是内墙平涂涂料，而关于净化环保型的如真石漆质感漆等砂壁状涂料却鲜有提及，并且空气中粉尘很容易对建筑外墙涂料造成侵蚀污染严重影响其外表形象，一般只能对其进行清洗后进行翻新涂刷，大大增加的建筑成本，清洗过程产生的废渣、废液也造成了环境污染。目前市场上亟待一种自清洁、美化环境功能真石漆以满足人们的使用需要，通过雨水的冲刷实现建筑的自清洁功能。

本申请发明人的团队在现有涂料行业技术支持，通过不断筛选原材料、合理搭配特殊功能助剂，及选用特殊工艺的方法得到了一种水性环保、施工性能好、施工效果好、并且具有自清洁、美化环境功能的真石漆以填补市场空白。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种具有自清洁、美化功能的真石漆，可以释放负离子以美化环境，并且刷涂外墙后的涂层表面形成超疏水模型，增加了涂层表面的拒水性，可达到自清洁作用。

本发明还有一个目的是提供一种具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，通过天然矿物六环石超细微粉与改性纳米二氧化钛在分散剂作用下均匀分布，提高了纳米粒子与超细微粉间的相容性，构筑成微米-纳米交替结构，提高涂层表面粗糙度，增强拒水性，以实现自清洁作用。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有自清洁、美化环境功能的真石漆，包含以下重量份的原料：水100-160份、纤维素1-3份、多功能助剂1-3份、硅丙乳液140-190份、分散剂1-5份、防冻剂4-9份、成膜助剂6-11份、消泡剂0.5-3份、防腐剂1-5份、增稠剂0.5-2份、份美化环境材料30-50份、自清洁功能材料30-50份以及天然彩砂600-650份。

优选的是，所述纤维素为高效能羟乙基纤维素。

所述防冻剂为丙二醇；所述成膜助剂为十二碳醇酯、乙二醇单丁醚、苯甲醇其中的任意一种；

所述消泡剂是矿物油基化合物；

所述防腐剂为苯并异噻唑啉酮或者卡松；

所述分散剂为聚丙烯酸胺盐分散剂。

优选的是，所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂、阴离子型碱溶胀增稠剂或疏水改性缔合型阴离子碱溶胀增稠剂其中一种。

优选的是，所述自清洁功能材料为改性纳米二氧化钛；所述美化环境材料为改性的天然矿物六环石超细微粉。

本发明还提供一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各组分，在搅拌状态下向水中加入纤维素，室温下搅拌至状态不再发生变化，得到混合料；

S2：搅拌状态下，向所述混合料种依次加入多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料和自清洁功能材料，制成真石漆基料前浆；

S3：将所得真石漆基料前浆转移到卧式搅拌釜中，在500-1000rpm的转速下预搅拌5-10min，降低搅拌转速至200-300rpm，加入天然彩砂，搅拌均匀后立即停止搅拌，得到真石漆成品。

优选的是，S1中的搅拌条件为：500-1000rpm搅拌20-30min；S2中的搅拌速度为500-1000rpm，并且每种组分加入后搅拌2-3min后再加下一种组分。

优选的是，S2中所述自清洁功能材料的具体制备方法为：按重量份数计，将5份γ－脲基丙基三乙氧基硅烷加入50-60份纳米二氧化钛中，混合后加入100份水中，于80℃加热条件下搅拌30-40min后，再加入45-50份正硅酸乙脂，继续搅拌45-50min，得到自清洁功能材料。

优选的是，S2中所述美化环境材料的具体制备方法为：将天然矿物六环石用超细粉磨机制备成超细微粉，将非离子氟碳表面活性剂滴加至所述超细微粉中，滴加结束后，搅拌20-30min，加热至80-85℃并保持35-40min，再经过滤、水洗、干燥，得到美化环境材料。

优选的是，所述超细微粉为2000目。

优选的是，所述非离子氟碳表面活性剂按所述超细微粉总量的8％-10％添加。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明所述的美化环境材料是采用具有释放负离子功能的天然矿物六环石制备成超细微粉，通过用非离子表面活性剂对天然矿物六环石进行表面改性，制备成所述美化环境材料，并将其与硅丙乳液搅拌共混，制备成真石漆前浆基料，加入天然彩砂后，可应用到外墙上，一方面保证建筑物美观，另一方面还具备了释放负离子的功能，对于空气中PM2.5等颗粒物的污染物，释放在空气中的负离子就会吸附周围颗粒物，污染物受重力影响就会沉降到地面；对于细菌病毒等活性的污染物，负离子能够破坏其结构，使其失去活性，细菌等也会降落到地面；对于甲醛、苯等碳氢化合物，负离子会降低碳氢之间的结合，让其分解成无污染的二氧化碳和水，所产生的负离子可通过各种途径减轻环境中的污染物，以净化环境。

自清洁材料是利用γ－(甲基丙烯氧)丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯对纳米二氧化钛进行改性形成的，增强了与天然矿物六环石超微粉的相容性，在分散剂的作用下，两者更均匀分散在硅丙乳液中，提高了两者的分散性及所制备的真石漆的稳定性，同时两者在真石漆中构筑成微米一纳米交替结构，可提高真石漆涂层的表面粗糙度，使形成的涂层表面符合超硫水模型，増加了涂层表面的拒水性，可实现自洁作用作用；另外真石漆的溶剂为水，环保无污染。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

以下是实施例中所用的：

所述纤维素为高效能羟乙基纤维素，可选日本信越牌号为MH10007P4的羟乙基纤维素；

消泡剂是矿物油基化合物，可选巴斯夫FoamStarA10消泡剂或东莞德丰消泡剂有限公司的DF-18矿物油消泡剂；

所述防腐剂为苯并异噻唑啉酮或者卡松，可选广州市鑫泰新材料有限公司BIT-20防腐剂或深圳市金兄弟化工科技有限公司卡松杀菌剂K9N；

所述分散剂为聚丙烯酸胺盐分散剂，可选分散剂SG-B03、731A其中任意一种；

所述增稠剂为非离子聚氨酯缔合型增稠剂、阴离子型碱溶胀增稠剂或疏水改性缔合型阴离子碱溶胀增稠剂其中一种，可选湖北齐飞医药化工有限公司增稠剂HT925、南通市晗泰化工有限公司HT935或者广州市嘉如化工有限公司HS-622。

自清洁功能材料即改性纳米二氧化钛的具体制备方法为：按重量份数计，将5份γ－脲基丙基三乙氧基硅烷加入60份纳米二氧化钛中，混合后加入100份水中，于80℃加热条件下搅拌40min后，再加入50份正硅酸乙脂，继续搅拌45min，得到自清洁功能材料。

美化环境材料即改性的天然矿物六环石超细微粉的具体制备方法为：将天然矿物六环石用超细粉磨机制备成超细微粉，将非离子氟碳表面活性剂YM-313滴加至所述超细微粉中，非离子氟碳表面活性剂YM-313添加量为所述超细微粉的10％，滴加结束后，搅拌30min，加热至85℃并保持40min，再经过滤、水洗、干燥，得到美化环境材料。

实施例1

一种具有自清洁、美化环境功能的真石漆，包含以下重量份的原料：水100份、纤维素1份、多功能助剂1份、硅丙乳液140份、分散剂1份、防冻剂4份、成膜助剂6份、消泡剂0.5份，防腐剂1份，增稠剂0.5份、美化环境材料30份、自清洁功能材料30份以及天然彩砂600份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各组分，在500rpm搅拌状态下向水中加入纤维素，室温下搅拌20min至状态不再发生变化，得到混合料；

S2：500rpm搅拌状态下，向所述混合料种依次加入多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料和自清洁功能材料，每种组分加入后搅拌2min后再加下一种组分制成真石漆基料前浆；

S3：将所得真石漆基料前浆转移到卧式搅拌釜中，在500rpm的转速下预搅拌5min，降低搅拌转速至200rpm，加入天然彩砂，搅拌均匀后立即停止搅拌，得到真石漆成品。

实施例2

一种具有自清洁、美化环境功能的真石漆，包含以下重量份的原料：水130份、纤维素2份、多功能助剂1.5份、硅丙乳液150份、分散剂2份、防冻剂5份、成膜助剂8.5份、消泡剂1.5份，防腐剂2份、增稠剂1份、美化环境材料40份、自清洁功能材料40份以及天然彩砂610份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各组分，在600rpm搅拌状态下向水中加入纤维素，室温下搅拌25min至状态不再发生变化，得到混合料；

S2：600rpm搅拌状态下，向所述混合料种依次加入多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料和自清洁功能材料，每种组分加入后搅拌3min后再加下一种组分制成真石漆基料前浆；

S3：将所得真石漆基料前浆转移到卧式搅拌釜中，在600rpm的转速下预搅拌8min，降低搅拌转速至250rpm，加入天然彩砂，搅拌均匀后立即停止搅拌，得到真石漆成品。

实施例3

水150份、纤维素3份、多功能助剂3份、硅丙乳液160份、分散剂4份、防冻剂7份、成膜助剂10份、消泡剂2.5份、防腐剂3.5份、增稠剂1份、美化环境材料50份、自清洁功能材料50份以及天然彩砂620份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各组分，在700rpm搅拌状态下向水中加入纤维素，室温下搅拌25min至状态不再发生变化，得到混合料；

S2：700rpm搅拌状态下，向所述混合料种依次加入多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料和自清洁功能材料，每种组分加入后搅拌3min后再加下一种组分制成真石漆基料前浆；

S3：将所得真石漆基料前浆转移到卧式搅拌釜中，在700rpm的转速下预搅拌5min，降低搅拌转速至300rpm，加入天然彩砂，搅拌均匀后立即停止搅拌，得到真石漆成品。

实施例4

水120份、纤维素3份、多功能助剂1.5份、硅丙乳液160份、分散剂2份、防冻剂7份、成膜助剂8.5份、消泡剂1.5份、防腐剂2份、增稠剂0.5份、美化环境材料30份、自清洁功能材料30份以及天然彩砂640份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各组分，在800rpm搅拌状态下向水中加入纤维素，室温下搅拌25min至状态不再发生变化，得到混合料；

S2：800rpm搅拌状态下，向所述混合料种依次加入多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料和自清洁功能材料，每种组分加入后搅拌3min后再加下一种组分制成真石漆基料前浆；

S3：将所得真石漆基料前浆转移到卧式搅拌釜中，在800rpm的转速下预搅拌10min，降低搅拌转速至300rpm，加入天然彩砂，搅拌均匀后立即停止搅拌，得到真石漆成品。

实施例5

水120份、纤维素3份、多功能助剂1.5份、硅丙乳液160份、分散剂2份、防冻剂7份、成膜助剂8.5份、消泡剂1.5份、防腐剂2份、增稠剂0.5、美化环境材料40份、自清洁功能材料40份以及天然彩砂630份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各组分，在900rpm搅拌状态下向水中加入纤维素，室温下搅拌30min至状态不再发生变化，得到混合料；

S2：900rpm搅拌状态下，向所述混合料种依次加入多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料和自清洁功能材料，每种组分加入后搅拌2min后再加下一种组分制成真石漆基料前浆；

S3：将所得真石漆基料前浆转移到卧式搅拌釜中，在900rpm的转速下预搅拌10min，降低搅拌转速至300rpm，加入天然彩砂，搅拌均匀后立即停止搅拌，得到真石漆成品。

实施例6

一种具有自清洁、美化环境功能的真石漆，包含以下重量份的原料：水160份、纤维素3份、多功能助剂3份、硅丙乳液190份、分散剂5份、防冻剂9份、成膜助剂11份、消泡剂3份、防腐剂5份、增稠剂2份、美化环境材料50份、自清洁功能材料50份以及天然彩砂650份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取各组分，在1000rpm搅拌状态下向水中加入纤维素，室温下搅拌20min至状态不再发生变化，得到混合料；

S2：1000rpm、搅拌状态下，向所述混合料种依次加入多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料和自清洁功能材料，每种组分加入后搅拌3min后再加下一种组分制成真石漆基料前浆；

S3：将所得真石漆基料前浆转移到卧式搅拌釜中，在1000rpm的转速下预搅拌10min，降低搅拌转速至300rpm，加入天然彩砂，搅拌均匀后立即停止搅拌，得到真石漆成品。

对比例1

水120份、纤维素3份、多功能助剂1.5份、硅丙乳液160份、分散剂2份、防冻剂7份、成膜助剂8.5份、消泡剂1.5份，防腐剂2份，增稠剂0.5份、美化环境材料40份(未经改性的天然矿物六环石超细微粉)、自清洁功能材料40份(未经改性的纳米二氧化钛)以及天然彩砂630份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

称取各组分，向水中加入纤维素、多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料、自清洁功能材料以及天然彩砂，然后在900rpm转速下搅拌均匀，得到真石漆成品。

对比例2

水120份、纤维素3份、多功能助剂1.5份、硅丙乳液160份、分散剂2份、防冻剂7份、成膜助剂8.5份、消泡剂1.5份、防腐剂2份、美化环境材料40份以及天然彩砂630份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

称取各组分，向水中加入纤维素、多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、美化环境材料以及天然彩砂，然后在900rpm转速下搅拌均匀，得到真石漆成品。

对比例3

水120份、纤维素3份、多功能助剂1.5份、硅丙乳液160份、分散剂2份、防冻剂7份、成膜助剂8.5份、消泡剂1.5份、防腐剂2份、自清洁功能材料40份(未经改性的纳米二氧化钛)以及天然彩砂630份。

一种所述的具有自清洁、美化功能的真石漆的制备方法，包括以下步骤：

称取各组分，向水中加入纤维素、多功能助剂、硅丙乳液、分散剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂、防腐剂、增稠剂、自清洁功能材料以及天然彩砂，然后在900rpm转速下搅拌均匀，得到真石漆成品。

一、本发明还对实施例1-6以及对比例1-3制备的真石漆成品进行了性能测试，结果如表1所示：

表1实施例1-5及对比例1-3的性能测试结果

从表1中，可看出是实施例5的配方稳定性最好，施工性能最佳；其它可能由于粘度较稠，降低施工性能，而出现分层现象，可能由于储存时间问题以及热储过程水分挥发温度变化导致凝华、液化现象造成的，不过在经过搅拌后仍然能够使用。

二、本发明将实施例5、对比例1-3以及市面上购买的普通真石漆进行负离子测试，测试方法如下：将两个同等质量的普通真石漆、实施例5的真石漆以及对比例1-3的真石漆，经相同环境条件下，通过电镜扫描释放负离子的含量，测试结果如表2所示：

表2不同种真石漆释放负离子的情况

由表2可以看出，本发明的真石漆相对于普通真石漆及对比例的真石漆来说，具有了释放负离子，美化环境、吸收雾霾的功能。

三、本发明对于上述实施例5所制作的真石漆进行自清洁测试。测试方法如下：将两个同等质量的普通真石漆、实施例5的真石漆以及对比例1-3的真石漆，经相同环境条件下，使用粉煤灰涂刷真石漆涂层表面，通过模拟淋雨方式，进行清洗来完成耐沾污测试，测试结果如表3所示：

表3不同种真石漆的自清洁能力测试结果

四、本发明对于上述实施例5所制备的真石漆进行型式检测，检测结果如表4所示：

表4实施例5的真石漆的型式测试结果

由表4可以看出，实例2真石漆产品可以达到产品型式检测要求。

通过表1、表2、表3和表4的共同测试，相比市面上普通真石漆以及对比例1-3制备的真石漆，本申请通过实例5配方可以制得的真石漆产品，实验性能达到测试要求，施工性能良好，具备优良的自清洁、释放负离子，美化环境的功能。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里的示出。