一种具有高稳定性的水包砂多彩涂料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种具有高稳定性的水包砂多彩涂料及其制备方法 (Sand-in-water multicolor paint with high stability and preparation method thereof ) 是由 李雪莹 周雪 梁锦辉 陈蔚清 高启斌 冯颖敏 于 2020-12-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有高稳定性的水包砂多彩涂料,包括含砂基础漆、连续相乳液和第二部分的保护胶,其中含砂基础漆包括：第一部分的保护胶、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、填料、纤维素、乳液、水以及砂；连续相乳液包括：乳液和水；保护胶包括：硅酸镁锂或改性的硅酸镁锂,和水；所述第一部分的保护胶和第二部分的保护胶,均为硅酸镁盐或改性的硅酸镁盐的水溶液。由于采用混合表面活性剂,可以使得多彩涂料中的含砂基础漆、连续相乳液和第二部分保护胶三种胶体相互作用更为统一有序,并且能够更稳定地存在于成品中；另外,该表面活性剂可以使水包砂多彩涂料在保护胶、乳液和纤维素等主要原材料的选择宽容度提高,兼容性增强。(The invention relates to a sand-in-water multicolor paint with high stability, which comprises a sand-containing base paint, a continuous phase emulsion and a second part of protective adhesive, wherein the sand-containing base paint comprises: a first part of protective gum, anionic surfactant, nonionic surfactant, filler, cellulose, emulsion, water and sand; the continuous phase emulsion comprises: an emulsion and water; the protective adhesive comprises: lithium magnesium silicate or modified lithium magnesium silicate, and water; the first part of protective glue and the second part of protective glue are both magnesium silicate or modified magnesium silicate aqueous solutions. Due to the adoption of the mixed surfactant, three colloids of the sand-containing base paint, the continuous phase emulsion and the second part of protective glue in the multicolor paint can interact more uniformly and orderly, and can exist in a finished product more stably; in addition, the surfactant can improve the selection tolerance of the sand-in-water multicolor paint in main raw materials such as protective glue, emulsion, cellulose and the like, and enhance the compatibility.)
技术领域
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。
背景技术
目前主要的高端仿石材类涂装材料，主要为水包水和水包砂多彩涂料，在早期市场，水包水多彩主要针对的是平面大理石石材效果，涂膜特点平面光滑整洁，色彩上多种多样且相互融合良好，在视觉上能起到以假乱真的效果。而水包砂多彩涂料相比于水包水，其质感效果强，有火烧面、荔枝面等花岗岩石的效果，仿真度更为高。因此，水包砂多彩涂料是继真石漆和水包水多彩涂料之后的另一款新颖涂装材料，在市场上需求量极大，使用场合可以涉及到各种建筑外墙体上，其涂膜强度高，耐候性好，使用寿命也较水包水多彩涂料高。
然而，水包砂多彩涂料在配方中会使用较多石英砂以提高质感效果，故其基础漆性能的要求较高、搭配基础漆使用的保护胶和连续相的选择也较为讲究，体系稳定性相比水包水多彩涂料的稳定性差，在展色方面，因为加入了填料、纤维素、保护胶、乳液等一系列的原料，导致产品彩点颜色展色差，保色性能较弱，成品容易出现渗色变色情况，且在储存一段时间后，彩点还会出现变硬变脆状态，从而影响整体板效。
因此亟需找到一种水包砂多彩涂料，能够克服上述缺陷。
发明内容
本发明提供的具有高稳定性的水包砂多彩涂料，由于采用混合表面活性剂，使得基础漆中颜填料润湿分散、均匀分布。其次也起到协同作用，使得多彩涂料中的含砂基础漆、连续相乳液和保护胶三种胶体相互作用更为统一有序，并且能够更稳定地存在于成品中，彩点不易变硬。该表面活性剂可以使水包砂多彩涂料在保护胶、乳液和纤维素等主要原材料的选择宽容度提高，兼容性增强。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种具有高稳定性的水包砂多彩涂料，其包括含砂基础漆、连续相乳液和第二部分的保护胶，其中
所述含砂基础漆包括：
第一部分的保护胶、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、填料、纤维素、乳液、水以及砂；
所述连续相乳液包括：
乳液和水；
所述第一部分的保护胶和第二部分的保护胶，各自独立地选自硅酸镁盐或改性的硅酸镁盐的水溶液。
进一步地，所述含砂基础漆中还包括助剂1，所述助剂1选自消泡剂、杀菌剂、防霉剂、防冻剂、pH调节剂、颜料、成膜助剂、增稠剂的一种或多种。
进一步地，所述连续相乳液中还包括助剂2，所述助剂2选自消泡剂、杀菌剂、消泡剂、pH调节剂、成膜助剂、增稠剂的一种或多种。
进一步地，所述改性的硅酸镁盐是指利用焦磷酸盐、六偏磷酸盐、三聚磷酸盐等材料改性的硅酸镁盐。
进一步地，所述阴离子表面活性剂选自羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐或磷酸酯盐；所述非离子表面活性剂选自聚氧乙烯型非离子表面活性剂或多元醇型非离子表面活性剂。
进一步地，所述乳液选自纯丙或硅丙乳液。
进一步地，所述阴离子表面活性剂为烷基醇酰胺磷酸酯盐。
进一步地，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
进一步地，所述具有高稳定性的水包砂多彩涂料涂料，包括质量份数如下的成分：
含砂基础漆 45-60份；
连续相乳液 20-25份；
第二部分的保护胶 20-25份；
其中，含砂基础漆包括质量份数如下的成分：
助剂1；
水。
本发明的另一个目的在于提供上述具有高稳定性的水包砂多彩涂料的制备方法，通过以下手段得以实现：
上述高稳定性的水包砂多彩涂料的制备方法包括：
S1.将保护胶分为两部分，分别为第一部分的保护胶和第二部分的保护胶；
S2.将水、第一部分保护胶、纤维素、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、填料、乳液共混形成粗产物，然后向其中加入砂混合均匀；
S3.将含砂基础漆，加入到第二部分的保护胶溶液中搅拌均匀，造粒后，再加入连续相乳液，搅拌均匀，得到高稳定性的水包砂多彩涂料。
本发明有益效果为：
本发明多彩涂料配方中的含砂基础漆，包括纤维素、一部分保护胶和和乳液，呈现出来的强度和韧性，主要来自于其内聚力的大小，而其内聚力则由上述三种原料的相互缔合作用形成。当加入复配的表面活性剂后，可以使复杂的基础漆体系中水油不相容的界面统一缔合，从而稳定体系。具体地：
阴离子表面活性剂在水中能生成具有表面活性的负电基团，润湿分散能力好，但基础漆体系中保护胶因其特殊结构往往对离子型表活比较敏感，含量超过一定量时会影响保护胶的包裹隔离能力；非离子型表面活性剂，这类表面活性剂的分子结构中不具备可电离结构，表面活性作用不受体系酸碱度影响，可以在一定程度下降低基础漆对表活体系的敏感度，选择HLB值较低的表面活性剂，可减少体系中气泡的产生和空气的带入，从而也能一定程度减少消泡剂的使用。将两者进行复配后形成混合表面活性剂，可以弥补非离子表面表面活性剂和阴离子表面活性剂各自存在的不足，利用两个不同类型和结构的表面活性剂分子间的相互作用提高其协同能力。因此，加入复合型表面活性剂，可以使得基础漆体系中颜填料粒子表面表活吸附均匀，使其自由移动能力增强，展色良好。
其次，在含砂基础漆体系中，常用的保护胶是片状带电结构的硅酸镁盐或改性的硅酸镁盐；常用乳液包含大量或惰性或活性结构的乳胶粒子；常用纤维素是常规羟乙基纤维素或疏水改性羟乙基纤维素。以上三者表面均带电荷，或有亲水和疏水基团，在如此复杂的体系中，需要使用兼容性较好的胶体改性剂，有效促使三者在体系中处于一个较为稳定的状态，当基础漆搭配连续相乳液和保护胶制成成品后，由于混合表面活性剂的加入，使成品体系稳定性增强，彩点的状态稳定不易变形变硬。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
本发明实施例中所采用的改性硅酸镁锂采购自巴德富公司；型号为AC-482。
所采用的碱溶性乳液型增稠剂，采购自罗门哈斯，型号为TT-935。
实施例1
一种具有高稳定性的水包砂多彩涂料，包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆 60份；
连续相乳液 20份；
第二部分的保护胶 20份；
其中，含砂基础漆包括质量份数如下的成分：
连续相乳液包括质量份数如下的成分：
其中第一部分的保护胶和第二部分的保护胶均是10wt％的硅酸镁锂的水溶液。
上述水包砂多彩涂料的制备方法为：
按上述质量份数，将保护胶分为两部分，分别为第一部分的保护胶和第二部分的保护胶；
含砂基础漆的制备：
按照本实施例配方质量份数，在反应釜1中加入水后，搅拌过程中按缓慢加入纤维素，再加入阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、消泡剂、杀菌剂、防霉剂、防冻剂、钛白粉、高岭土和pH调节剂后，调节pH至9，转速1000rpm下搅拌20分钟后，再降低转速为600rpm，再加入乳液、成膜助剂、增稠剂和第一部分的保护胶，搅拌20min，形成粗产物。放置12h待其完全稳定后，加入砂。
连续相乳液的制备：
按照本实施例配方质量份数，在反应釜2中依次加入水、杀菌剂、消泡剂、成膜助剂、乳液、增稠剂以及pH调节剂，调节pH至9，转速为600rpm，搅拌20min。
具有高稳定性的水包砂多彩涂料制备：
按照本实施例配方质量份数，在容器中，先取调色的含砂基础漆，加入到第二部分的保护胶溶液中搅拌，使用造粒机造粒，再加入连续相乳液后，搅拌均匀，得到产物。
实施例2
一种具有高稳定性的水包砂多彩涂料，包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆 45份；
连续相乳液 25份；
第二部分的保护胶 25份；
其中，未含砂基础漆包括质量份数如下的成分：
其中第一部分的保护胶和第二部分的保护胶均10wt％的硅酸镁锂的水溶液。
连续相乳液包括质量份数如下的成分：
上述水包砂多彩涂料的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种具有高稳定性的水包砂多彩涂料，包括如下质量份数的成分：
含砂基础漆 50份；
连续相乳液 22份；
第二部分的保护胶 22份；
其中，未含砂基础漆包括质量份数如下的成分：
其中第一部分的保护胶和第二部分的保护胶均是8wt％的改性的硅酸镁锂的水溶液。
连续相乳液包括质量份数如下的成分：
上述水包砂多彩涂料的制备方法与实施例1相同。
对比例
对比例成分和制备方法同实施例1，其区别在于基础漆配方中不含有阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂成分。
测试例
测试实施例1-3最终产品技术指标，并且与现有产品和对比例1进行对比。所述测试方法如下：
粘度的测试方法为：使用斯托默粘度计测试样品，在25℃下测试。
稳定性的测试方法为：分别将样品在50℃和5℃下存储一周后，观察是否有后稠、分层现象，无则为通过。
彩点状态的测试方法为：目测样品，对比彩点初期状态和后期储存后状态变化。
表1实施例1-3和对比例的各个性能对比
以上数据充分说明了：
实施例1-3由于使用不同类型的表面活性剂进行复配，可以使复杂的基础漆体系中水油不相容的界面统一缔合，从而稳定体系，且增强产品展色性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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