【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水包砂多彩涂料，尤其涉及一種水性含砂多彩仿石涂料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、水性含砂多彩涂料本身具有顏色豐富、色彩可調(diào)的特點(diǎn)，搭配特殊造型，可以實(shí)現(xiàn)極高程度的仿真石效果，可模擬天然石材的紋理、顏色和質(zhì)感，從而避免天然重質(zhì)材料資源被進(jìn)一步消耗。此外，水性含砂多彩涂料施工簡單，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，質(zhì)輕安全，低碳環(huán)保且成本相對低廉，具有抵抗侵蝕、防水、耐污等優(yōu)點(diǎn)，近年來有望逐步取代傳統(tǒng)真石漆?，F(xiàn)有的水性含砂多彩涂料一般由三部分組成，含砂基礎(chǔ)漆、造粒液和連續(xù)相，其中含砂基礎(chǔ)漆經(jīng)過色漿調(diào)色后，與造粒液混合，通過機(jī)械切割造粒形成具有不同彩點(diǎn)大小和顏色的含砂基礎(chǔ)漆以及造粒液混合液，再與連續(xù)相混合增稠后即可形成水性含砂多彩涂料。
2、然而，目前水性含砂多彩涂料中保護(hù)膠體系的穩(wěn)定性差，與乳液體系的相容性差，極易和涂料中的乳液以及纖維素發(fā)生后增稠等問題，導(dǎo)致涂料成品黏度穩(wěn)定性差、耐水白不佳、粒子穩(wěn)定性差等問題。為了改善上述問題，現(xiàn)有技術(shù)在連續(xù)相乳液中采用惰性的乳液，或?qū)⑦B續(xù)相取消，僅保留基礎(chǔ)漆和造粒液，盡管這些操作可以在一定程度上緩解后增稠等問題，但是并沒有從本質(zhì)上解決保護(hù)膠體系的穩(wěn)定性差的問題，同時(shí)由于這些操作降低了連續(xù)相成膜的保護(hù)作用，對于涂料后期的耐久性和防護(hù)性能都造成了一定的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述問題，本專利技術(shù)提供一種水性含砂多彩仿石涂料及其制備方法，提高了涂料黏度的穩(wěn)定性，同時(shí)可改善體系的后增稠問題，且提高了涂膜的整體致密程度、耐水白性和漆膜硬度，提高了漆膜
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案是：
3、第一方面，本專利技術(shù)提供一種水性含砂多彩仿石涂料，由基礎(chǔ)漆和造粒液組成；
4、所述基礎(chǔ)漆包括含酮羰基和羧基的功能化丙烯酸乳液及含氨基的酰肼改性硅酸鎂鋰；所述造粒液包括所述酰肼改性硅酸鎂鋰；
5、所述功能化丙烯酸乳液的組分包括如式1所示的結(jié)構(gòu)式：
6、
7、式1；
8、式中，r選自或；
9、r'選自-h或-ch3；
10、j、t、s和q獨(dú)立地表示正整數(shù)。
11、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)提供的水性含砂多彩仿石涂料，采用特定原料組分的基礎(chǔ)漆和造粒液進(jìn)行搭配，省略了傳統(tǒng)多彩仿石涂料中的連續(xù)相部分，一方面可以有效改善多彩仿石涂料的后增稠問題，另一方面減少了制備工藝的復(fù)雜性；酰肼改性硅酸鎂鋰作為基礎(chǔ)漆和造粒液的保護(hù)膠體系，在涂膜干燥過程中可以與基礎(chǔ)漆中的功能化丙烯酸乳液發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，不僅提高了涂膜的整體致密程度、耐水白性以及漆膜硬度，還彌補(bǔ)了減少連續(xù)相后漆膜的耐久性和保護(hù)性較差的缺點(diǎn)。
12、本專利技術(shù)以功能化丙烯酸乳液和酰肼改性硅酸鎂鋰作為成膜物質(zhì)，酰肼改性硅酸鎂鋰由硅酸鎂鋰（其示意圖見圖1）經(jīng)過有機(jī)改性得到，硅酸鎂鋰晶體片層之間的間距增大，更容易與乳膠分子發(fā)生反應(yīng)，在功能化丙烯酸乳液的羧基的作用下，也更容易形成卡屋結(jié)構(gòu)。隨著水分的揮發(fā)以及ph的下降，在室溫條件下，酰肼改性硅酸鎂鋰的氨基與功能化丙烯酸乳液的酮羰基可以發(fā)生脫水縮合反應(yīng)進(jìn)行交聯(lián)，因此，在涂膜的干燥過程中，水分不斷揮發(fā)，涂料體系中氨水（中和劑）也不斷揮發(fā)導(dǎo)致ph下降，乳膠粒子開始變形，同時(shí)該交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生，使得在基礎(chǔ)漆和造粒液中的酰肼改性硅酸鎂鋰可以與基礎(chǔ)漆中的功能化丙烯酸乳液快速形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反應(yīng)示意圖如圖2所示。交聯(lián)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生提高了多彩漆膜的致密程度、耐水性能，同時(shí)酰肼改性硅酸鎂鋰在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中起到了“錨固點(diǎn)”的作用，使得基礎(chǔ)漆彩點(diǎn)可以緊密地連接在一起，不僅承擔(dān)了彩點(diǎn)顏色的功能，還實(shí)現(xiàn)了交聯(lián)成膜的作用，省略了傳統(tǒng)的連續(xù)相組分。本專利技術(shù)的基礎(chǔ)漆的表面結(jié)構(gòu)可以一定程度地促進(jìn)保護(hù)膠“卡屋”結(jié)構(gòu)的形成，保持成品的黏度，但又不會(huì)對整體體系的后增稠黏度產(chǎn)生不利影響。
13、優(yōu)選的，所述功能化丙烯酸乳液由含酮羰基的丙烯酸單體、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯聚合而成；
14、所述含酮羰基的丙烯酸單體選自雙丙酮丙烯酰胺或甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯中的至少一種。
15、本專利技術(shù)以雙丙酮丙烯酰胺（daam）和/或甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯（aaem）為主要功能化單體，以甲基丙烯酸甲酯（mma）、甲基丙烯酸（maa）和丙烯酸丁酯（ba）為主要聚合單體，經(jīng)過聚合反應(yīng)后可以在功能化丙烯酸乳液中引入酮羰基和羧基。酮羰基可以與酰肼改性硅酸鎂鋰的氨基發(fā)生脫水縮合反應(yīng)進(jìn)行交聯(lián)，從而取代了傳統(tǒng)的連續(xù)相組分，提高了漆膜的致密程度和耐水性能。甲基丙烯酸中含有羧基，在聚合反應(yīng)后可以在功能化丙烯酸乳液表面修飾上羧基，羧基在在成品乳液分子中可以促進(jìn)體系中保護(hù)膠分子（包括酰肼改性硅酸鎂鋰）的溶脹及卡屋結(jié)構(gòu)的形成。
16、優(yōu)選的，所述功能化丙烯酸乳液的原料包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：含酮羰基的丙烯酸單體4~5.2份、甲基丙烯酸甲酯17.5~19份、甲基丙烯酸0.5~0.8份、丙烯酸丁酯9.5~11份、乳化劑1.28~1.58份、緩沖劑0.12~0.15份、引發(fā)劑0.1~0.12份和水61~68份。
17、本專利技術(shù)通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，均聚的聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）的tg（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）約為100℃，均聚的聚甲基丙烯酸（pmaa）的tg約為105℃，均聚的聚丙烯酸丁酯（pba）的tg約為-55℃，均聚的含酮羰基的丙烯酸的tg約為80℃~120℃。本專利技術(shù)通過限定主要聚合單體的用量配比，使功能化丙烯酸乳液的tg約為5℃~10℃，能夠保證成品漆膜的成膜性能，從而進(jìn)一步平衡多彩仿石涂料的柔韌性和耐水白性，提高多彩仿石涂料的綜合性能。
18、此外，功能化丙烯酸乳液采用特定量的甲基丙烯酸進(jìn)行修飾，引入的羧基與保護(hù)膠體系可以協(xié)同增稠，且不會(huì)導(dǎo)致體系的后增稠問題。本專利技術(shù)通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)羧基濃度超過本專利技術(shù)的限定范圍時(shí)，由于對保護(hù)膠的促進(jìn)作用過于強(qiáng)烈，會(huì)導(dǎo)致體系的后增稠急劇上升；當(dāng)羧基低于本專利技術(shù)的限定范圍時(shí)，體系的黏度又不能很好地維持穩(wěn)定，導(dǎo)致涂料出現(xiàn)分水問題。
19、優(yōu)選的，所述功能化丙烯酸乳液的原料組分還包括中和劑，所述功能化丙烯酸乳液的ph=8~9。
20、本專利技術(shù)中，弱堿性環(huán)境更易維持陰離子乳化劑的穩(wěn)定性。此外，在（過硫酸鹽）引發(fā)過程中會(huì)導(dǎo)致體系的ph下降，堿性環(huán)境可以維持聚合反應(yīng)的穩(wěn)定性，不會(huì)產(chǎn)生聚合加速的現(xiàn)象，可以使聚合反應(yīng)進(jìn)行得更充分。
21、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述乳化劑選自陰離子反應(yīng)型乳化劑。更優(yōu)選的，所述乳化劑為sr-10。
22、本專利技術(shù)中，優(yōu)選的乳化劑可降低功能化丙烯酸乳液的表面張力，是單體乳化成小液滴，并進(jìn)一步形成膠束，有利于后續(xù)的聚合反應(yīng)的發(fā)生及進(jìn)行。反應(yīng)型乳化劑中含有可聚合型雙鍵，在聚合反應(yīng)過程中也可以參與丙烯酸單體共聚反應(yīng)，進(jìn)而提高了乳膠粒子的穩(wěn)定性。此外，漆膜在干燥過程中會(huì)減少乳化劑分子的遷移，從而提高漆膜的耐水白性能。
23、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述緩沖劑為碳酸氫鈉。
24、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述引發(fā)劑本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，由基礎(chǔ)漆和造粒液組成；
2.如權(quán)利要求1所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述功能化丙烯酸乳液由含酮羰基的丙烯酸單體、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯聚合而成；
3.如權(quán)利要求1或2所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述功能化丙烯酸乳液的原料包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：含酮羰基的丙烯酸單體4~5.2份、甲基丙烯酸甲酯17.5~19份、甲基丙烯酸0.5~0.8份、丙烯酸丁酯9.5~11份、乳化劑1.28~1.58份、緩沖劑0.12~0.15份、引發(fā)劑0.1~0.12份和水61~68份；
4.如權(quán)利要求3所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述功能化丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
5.如權(quán)利要求1所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述酰肼改性硅酸鎂鋰的制備方法包括以下步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，S1中，所述硅烷偶聯(lián)劑為氨丙基三甲氧基硅烷；和/或
7.如權(quán)利要求5所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，S1中，
8.如權(quán)利要求1所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述基礎(chǔ)漆和所述造粒液均包括硅酸鎂鋰；和/或
9.如權(quán)利要求1或8所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述基礎(chǔ)漆包括以下質(zhì)量百分含量的組分：功能化丙烯酸乳液22%~25%、硅酸鎂鋰0.38%~0.42%、酰肼改性硅酸鎂鋰0.19%~0.21%、纖維素0.6%~1%、分散劑0.08%~0.12%、消泡劑0.2%~0.4%、防凍液0.7%~1.2%、成膜助劑1.2%~1.8%、殺菌劑0.3%~0.6%、顏填料4.5%~5.8%、中和劑0.08%~0.12%、石英砂32%~38%、色漿0~2%和水25%~30%；和/或
10.權(quán)利要求9所述的水性含砂多彩仿石涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，由基礎(chǔ)漆和造粒液組成；
2.如權(quán)利要求1所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述功能化丙烯酸乳液由含酮羰基的丙烯酸單體、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯聚合而成；
3.如權(quán)利要求1或2所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述功能化丙烯酸乳液的原料包括以下質(zhì)量份數(shù)的組分：含酮羰基的丙烯酸單體4~5.2份、甲基丙烯酸甲酯17.5~19份、甲基丙烯酸0.5~0.8份、丙烯酸丁酯9.5~11份、乳化劑1.28~1.58份、緩沖劑0.12~0.15份、引發(fā)劑0.1~0.12份和水61~68份；
4.如權(quán)利要求3所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述功能化丙烯酸乳液的制備方法包括以下步驟：
5.如權(quán)利要求1所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，所述酰肼改性硅酸鎂鋰的制備方法包括以下步驟：
6.如權(quán)利要求5所述的水性含砂多彩仿石涂料，其特征在于，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：班佳敏，羅仕剛，王美玉，何璇，白旭秋，徐溫，
申請(專利權(quán))人：卡本科技集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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