一种适用于外墙保温配套用的质感涂料的制备工艺的制作方法

本发明属于涂料加工技术领域，具体涉及一种适用于外墙保温配套用的质感涂料的制备工艺。

背景技术：

质感涂料以其变化无穷的立体化纹理、多选择的个性搭配，展现独特的空间视角，丰富而生动，令人耳目一新，并且以个性创作来满足整体装饰风格，使得质感涂料在装潢中展现出自己的独特风格。这种新型艺术涂料，把墙身涂料的平滑型时代带进了天然环保型凹凸涂料的全新时代，可以替代墙纸，而且更加环保，经济，个性化。质感涂料无辐射，自重轻，效果逼真，通过不同的施工工艺，手法和技巧，创造无穷特殊装饰效果。这就是市场上正在流行的新型装饰新材料--质感涂料。

质感涂料作为一款具有装饰性和特殊功能复合的涂料，越来越受到市场的欢迎。由于建筑物不均匀的干湿变化、热胀冷缩、结构沉降及施工上的不完善等原因，几乎所有的建筑物都会有不同程度的裂缝产生，这些裂缝作为常见施工质量的通病，一直困扰着当今建筑业。裂缝的出现不仅影响饰面的美观，而且还会由于水的渗入导致墙体冰冻胀裂、钢筋锈蚀、保温功能下降等严重后果。因此提升质感涂料的抗开裂性能，使其能够更好的与外墙外保温体系进行配套应用，保证工程质量。例如中国专利cn2006100447294公开了无机防开裂地坪涂料，给出了在涂料中加入防开裂化学纤维，可有效的阻止面层砂浆的开裂，但是在涂料基体中，添加的防开裂化学纤维之间易发生交联团聚，形成沉降，使得涂料的储存稳定性较差；又例如中国专利cn2011104257800公开了弹性质感涂料，以特制纯丙乳液为基料制得弹性乳液，通过提升涂料的柔韧特质可有效桥连墙体的龟裂，从而实现抗开裂的技术效果，但是涂料柔韧特质的提升使得涂料表面硬度降低，在外界风沙的作用下易出现划痕，破坏了饰面的美观性。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种适用于外墙保温配套用的质感涂料的制备工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用于外墙保温配套用的质感涂料的制备工艺，具体工艺方法如下：

1）按照体积比为1:6-8:15-20，称取质量浓度为16-20%的氯化钛溶液、无水乙醇以及蒸馏水，搅拌均匀后转入内衬聚四氟乙烯不锈钢高压釜中，在150-160℃下恒温加热10-13h，将得到的产物过滤后，分别用去离子水和无水乙醇冲洗干净，烘干后得到二氧化钛纤维；本发明中，采用氯化钛作为原料，通过水热法，在较低的温度下制得由纳米棒自组装而成的二氧化钛纤维；

2）按照质量体积比为4-4.5g:7g:250-300ml，称取二水合醋酸锌和聚乙烯吡咯烷酮，依次加入到去离子水中，在室温下以100-140r/min搅拌30-40min得到透明溶液，随后按照质量体积比为4-4.5:100g/ml，将三水合锡酸钠加入到去离子水中，搅拌均匀后按照体积比为1:2.5-3，缓慢滴加至上述透明溶液中，以100-140r/min搅拌15-20min得到混合液，然后按照混合液体积的15-18%，逐滴加入少量的浓氨水，移至反应釜中，在50-60℃下继续搅拌4-5h，自然冷却后将产物进行离心、洗涤以及干燥，得到纳米羧基锡酸锌；本发明中，采用二水合醋酸锌和三水合锡酸钠作为原料，加入表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮，通过一部水热法合成了由纳米棒堆积构成的纳米花结构的羧基锡酸锌，该特殊结构的羧基锡酸锌具有较大的比表面积，纳米花之间可以通过相互穿插形成堆叠，使得纳米级羧基锡酸锌之间可以紧密相连，从而有助于增强后续预处理二氧化钛纤维之间的结合强度，提升交联网络结构的稳定性；

3）按照质量体积比为0.2-0.3:600-650g/ml，将纳米级羧基锡酸锌超声分散于质量浓度为1.5-2.5%的壳聚糖溶液中，然后在40-60℃恒温条件下，按照纳米级羧基锡酸锌与二氧化钛纤维的质量比为1:12-15，加入适量的二氧化钛纤维，以150-200r/min搅拌2-4h，然后缓慢滴加到0.1-0.2mol/l氢氧化钠溶液中，静置8-10h后，将产物取出后按照甲醇溶液的体积占壳聚糖溶液体积的50-60%，放入到加有1.5m50%戊二醛溶液的甲醇溶液中，继续以150-200r/min搅拌4-5h，稳定成型后用无水乙醇和去离子水反复洗涤，经冷冻干燥后得到二氧化钛复合纤维；本发明中，利用壳聚糖为成胶体微粒的基体，通过将纳米级羧基锡酸锌与壳聚糖交联团聚后附着在二氧化钛纤维表面，从而在二氧化钛纤维表面形成均匀、致密且牢固结合的纳米级羧基锡酸锌薄膜层；

4）在室温避光条件下，将二氧化钛复合纤维浸入到苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液中，浸渍5-10min，取出烘干后再浸入浓度为2-3mg/ml阴离子聚电解质多聚磷酸水溶液中，浸渍5-10min，烘干后重复浸渍2-3次，得到预处理二氧化钛复合纤维；本发明中，通过静电自组装，通过将二氧化钛复合纤维反复浸渍在阳离子聚电解质苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液以及阴离子聚电解质多聚磷酸水溶液中，从而形成具有多层自组装膜层的预处理二氧化钛复合纤维，由于形成的自组装膜层中含有苯乙烯吡啶盐结构，在光照下会发生分子间光加成反应，形成交联网络，从而使得预处理二氧化钛复合纤维通过交联网络相互连接，从而在涂料基体中形成连续、完整的二氧化钛复合纤维网，从而可以增大涂料基体中分子间的相互作用力，使得涂料不易出现裂纹，从而可以有效的弥补墙体开裂造成细小裂纹的问题，提高了外观装饰效果；并且由于在本申请中，涂料基体中网状结构的形成是在光照条件下进行的，因此在涂料未使用时，涂料中的预处理二氧化钛复合纤维由于带同种电荷，在静电作用下是呈均匀分散的，相互之间不会发生交联形成网状结构，从而保证了涂料的储存稳定性；

5）按重量份计，在850-950r/min高速搅拌条件下，向10-15份去离子水中依次加入3-4份成膜助剂、5-6份助溶剂、1-2份消泡剂、1-2份防霉剂，高速搅拌10-20min，然后在300-400r/min低速搅拌条件下加入160-180份丙烯酸乳液，加入2-3份ph调节剂调节ph值为8-9，再加入2-4份增稠剂以及40-50份纤维素液，得到浆料，将得到的浆料在低速搅拌条件下加入100-150份天然质感砂以及10-15份预处理二氧化钛复合纤维，继续搅拌10-15min，即可得到所需的质感涂料。

进一步，所述苯乙烯吡啶盐共聚物的制备方法如下：将一定量的丙烯酸胺、丙烯酸和十二烷基硫酸铵用去离子水配成水溶液，用质量浓度20-25%的氢氧化钠溶液调节ph为5-6.5，然后加入制定量的苯乙烯吡啶盐荧光单体，搅拌溶解，然后置于恒温水浴锅中，通氮气保护，在45-50℃下加入适量的引发剂，恒温反应10-12h，待反应结束后，将产物用甲醇和蒸馏水反复洗涤，烘干后加入到去离子水中，配置成2-3mg/ml的苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液；其中，反应体系中，单体总质量浓度为15-20%，引发剂为过硫酸铵/亚硫酸氢钠，加量为单体总物质的量的0.05-0.1%，丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为2.1-2.6:1，十二烷基硫酸铵加量为单体总质量的3-3.5%，苯乙烯吡啶盐荧光单体的加量为单体总物质的量的0.15-0.2%。

进一步，在其中一些实施例中，所述成膜助剂为texanol醇酯；所述助溶剂为丙二醇；所述消泡剂为消泡剂154；所述防霉剂为防霉剂m-8；所述增稠剂为增稠剂nls200；所述ph调节剂为amp-95；所述天然质感砂粒径为20-30目，40-70目，70-100目中至少一种。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明制备的质感涂料，通过在常规的质感涂料基体中加入预处理二氧化钛复合纤维，引入的复合纤维由于带同种电荷，在静电作用下是呈均匀分散的状态，相互之间不会发生交联形成网状结构形成沉降，从而保证了涂料的储存稳定性，同时涂料涂刷在外墙面后，在光照条件下，复合纤维表面形成的自组装膜层中含有苯乙烯吡啶盐结构，在光照下会发生分子间光加成反应，形成交联网络，从而使得预处理二氧化钛复合纤维通过交联网络相互连接，从而在涂料基体中形成连续、完整的二氧化钛复合纤维网，从而可以增大涂料基体中分子间的相互作用力，使得涂料不易出现裂纹，从而可以有效的弥补墙体开裂造成细小裂纹的问题，提高了外观装饰效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种适用于外墙保温配套用的质感涂料的制备工艺，具体工艺方法如下：

1）按照体积比为1:6:15，称取质量浓度为16%的氯化钛溶液、无水乙醇以及蒸馏水，搅拌均匀后转入内衬聚四氟乙烯不锈钢高压釜中，在150℃下恒温加热13h，将得到的产物过滤后，分别用去离子水和无水乙醇冲洗干净，烘干后得到二氧化钛纤维；

2）按照质量体积比为4g:7g:250ml，称取二水合醋酸锌和聚乙烯吡咯烷酮，依次加入到去离子水中，在室温下以100r/min搅拌30min得到透明溶液，随后按照质量体积比为4:100g/ml，将三水合锡酸钠加入到去离子水中，搅拌均匀后按照体积比为1:2.5，缓慢滴加至上述透明溶液中，以100r/min搅拌15min得到混合液，然后按照混合液体积的15%，逐滴加入少量的浓氨水，移至反应釜中，在50℃下继续搅拌5h，自然冷却后将产物进行离心、洗涤以及干燥，得到纳米羧基锡酸锌；

3）按照质量体积比为0.2:600g/ml，将纳米级羧基锡酸锌超声分散于质量浓度为1.5%的壳聚糖溶液中，然后在40℃恒温条件下，按照纳米级羧基锡酸锌与二氧化钛纤维的质量比为1:12，加入适量的二氧化钛纤维，以150r/min搅拌4h，然后缓慢滴加到0.1mol/l氢氧化钠溶液中，静置8h后，将产物取出后按照甲醇溶液的体积占壳聚糖溶液体积的50%，放入到加有1.5m50%戊二醛溶液的甲醇溶液中，继续以150r/min搅拌5h，稳定成型后用无水乙醇和去离子水反复洗涤，经冷冻干燥后得到二氧化钛复合纤维；

4）在室温避光条件下，将二氧化钛复合纤维浸入到苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液中，浸渍min，取出烘干后再浸入浓度为2mg/ml阴离子聚电解质多聚磷酸水溶液中，浸渍5min，烘干后重复浸渍2次，得到预处理二氧化钛复合纤维；

5）按重量份计，在850r/min高速搅拌条件下，向10份去离子水中依次加入3份texanol醇酯成膜助剂、5份丙二醇、1份消泡剂154、1份防霉剂m-8，高速搅拌10min，然后在300r/min低速搅拌条件下加入160份丙烯酸乳液，加入2份amp-95调节ph值为8，再加入2份增稠剂nls200以及40份纤维素液，得到浆料，将得到的浆料在低速搅拌条件下加入100份粒径为20-30目天然质感砂以及10份预处理二氧化钛复合纤维，继续搅拌10-15min，即可得到所需的质感涂料。

进一步，所述苯乙烯吡啶盐共聚物的制备方法如下：将一定量的丙烯酸胺、丙烯酸和十二烷基硫酸铵用去离子水配成水溶液，用质量浓度20%的氢氧化钠溶液调节ph为5，然后加入制定量的苯乙烯吡啶盐荧光单体，搅拌溶解，然后置于恒温水浴锅中，通氮气保护，在45℃下加入适量的引发剂，恒温反应10h，待反应结束后，将产物用甲醇和蒸馏水反复洗涤，烘干后加入到去离子水中，配置成2mg/ml的苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液；其中，反应体系中，单体总质量浓度为15%，引发剂为过硫酸铵/亚硫酸氢钠，加量为单体总物质的量的0.05%，丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为2.1:1，十二烷基硫酸铵加量为单体总质量的3%，苯乙烯吡啶盐荧光单体的加量为单体总物质的量的0.15%。

实施例2

一种适用于外墙保温配套用的质感涂料的制备工艺，具体工艺方法如下：

1）按照体积比为1:7:18，称取质量浓度为18%的氯化钛溶液、无水乙醇以及蒸馏水，搅拌均匀后转入内衬聚四氟乙烯不锈钢高压釜中，在155℃下恒温加热12h，将得到的产物过滤后，分别用去离子水和无水乙醇冲洗干净，烘干后得到二氧化钛纤维；

2）按照质量体积比为4.2:7g:280ml，称取二水合醋酸锌和聚乙烯吡咯烷酮，依次加入到去离子水中，在室温下以130r/min搅拌35min得到透明溶液，随后按照质量体积比为4.3:100g/ml，将三水合锡酸钠加入到去离子水中，搅拌均匀后按照体积比为1:2.8，缓慢滴加至上述透明溶液中，以130r/min搅拌17min得到混合液，然后按照混合液体积的16%，逐滴加入少量的浓氨水，移至反应釜中，在55℃下继续搅拌4.5h，自然冷却后将产物进行离心、洗涤以及干燥，得到纳米羧基锡酸锌；

3）按照质量体积比为0.25:630g/ml，将纳米级羧基锡酸锌超声分散于质量浓度为2.0%的壳聚糖溶液中，然后在50℃恒温条件下，按照纳米级羧基锡酸锌与二氧化钛纤维的质量比为1:13，加入适量的二氧化钛纤维，以180r/min搅拌3h，然后缓慢滴加到0.15mol/l氢氧化钠溶液中，静置9h后，将产物取出后按照甲醇溶液的体积占壳聚糖溶液体积的55%，放入到加有1.5m50%戊二醛溶液的甲醇溶液中，继续以180r/min搅拌4.5h，稳定成型后用无水乙醇和去离子水反复洗涤，经冷冻干燥后得到二氧化钛复合纤维；

4）在室温避光条件下，将二氧化钛复合纤维浸入到苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液中，浸渍8min，取出烘干后再浸入浓度为2.5mg/ml阴离子聚电解质多聚磷酸水溶液中，浸渍7min，烘干后重复浸渍3次，得到预处理二氧化钛复合纤维；

5）按重量份计，在900r/min高速搅拌条件下，向13份去离子水中依次加入3份texanol醇酯成膜助剂、5份丙二醇、2份消泡剂154、2份防霉剂m-8，高速搅拌15min，然后在350r/min低速搅拌条件下加入170份丙烯酸乳液，加入2.5份amp-95调节ph值为8.5，再加入3份增稠剂nls200以及45份纤维素液，得到浆料，将得到的浆料在低速搅拌条件下加入130份粒径为40-70目天然质感砂以及13份预处理二氧化钛复合纤维，继续搅拌12min，即可得到所需的质感涂料。

进一步，所述苯乙烯吡啶盐共聚物的制备方法如下：将一定量的丙烯酸胺、丙烯酸和十二烷基硫酸铵用去离子水配成水溶液，用质量浓度23%的氢氧化钠溶液调节ph为6，然后加入制定量的苯乙烯吡啶盐荧光单体，搅拌溶解，然后置于恒温水浴锅中，通氮气保护，在46℃下加入适量的引发剂，恒温反应11h，待反应结束后，将产物用甲醇和蒸馏水反复洗涤，烘干后加入到去离子水中，配置成2.5mg/ml的苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液；其中，反应体系中，单体总质量浓度为18%，引发剂为过硫酸铵/亚硫酸氢钠，加量为单体总物质的量的0.07%，丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为2.5:1，十二烷基硫酸铵加量为单体总质量的3.2%，苯乙烯吡啶盐荧光单体的加量为单体总物质的量的0.18%。

实施例3

一种适用于外墙保温配套用的质感涂料的制备工艺，具体工艺方法如下：

1）按照体积比为1:8:20，称取质量浓度为20%的氯化钛溶液、无水乙醇以及蒸馏水，搅拌均匀后转入内衬聚四氟乙烯不锈钢高压釜中，在160℃下恒温加热10h，将得到的产物过滤后，分别用去离子水和无水乙醇冲洗干净，烘干后得到二氧化钛纤维；

2）按照质量体积比为4.5g:7g:300ml，称取二水合醋酸锌和聚乙烯吡咯烷酮，依次加入到去离子水中，在室温下以140r/min搅拌40min得到透明溶液，随后按照质量体积比为4.5:100g/ml，将三水合锡酸钠加入到去离子水中，搅拌均匀后按照体积比为1:3，缓慢滴加至上述透明溶液中，以140r/min搅拌20min得到混合液，然后按照混合液体积的18%，逐滴加入少量的浓氨水，移至反应釜中，在60℃下继续搅拌5h，自然冷却后将产物进行离心、洗涤以及干燥，得到纳米羧基锡酸锌；

3）按照质量体积比为0.3:650g/ml，将纳米级羧基锡酸锌超声分散于质量浓度为2.5%的壳聚糖溶液中，然后在60℃恒温条件下，按照纳米级羧基锡酸锌与二氧化钛纤维的质量比为1:15，加入适量的二氧化钛纤维，以200r/min搅拌4h，然后缓慢滴加到0.2mol/l氢氧化钠溶液中，静置10h后，将产物取出后按照甲醇溶液的体积占壳聚糖溶液体积的60%，放入到加有1.5m50%戊二醛溶液的甲醇溶液中，继续以200r/min搅拌5h，稳定成型后用无水乙醇和去离子水反复洗涤，经冷冻干燥后得到二氧化钛复合纤维；

4）在室温避光条件下，将二氧化钛复合纤维浸入到苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液中，浸渍10min，取出烘干后再浸入浓度为3mg/ml阴离子聚电解质多聚磷酸水溶液中，浸渍10min，烘干后重复浸渍3次，得到预处理二氧化钛复合纤维；

5）按重量份计，在950r/min高速搅拌条件下，向15份去离子水中依次加入4份texanol醇酯成膜助剂、6份丙二醇、2份消泡剂154、2份防霉剂m-8，高速搅拌20min，然后在400r/min低速搅拌条件下加入180份丙烯酸乳液，加入3份amp-95调节ph值为9，再加入4份增稠剂nls200以及50份纤维素液，得到浆料，将得到的浆料在低速搅拌条件下加入150份粒径为70-100目天然质感砂以及15份预处理二氧化钛复合纤维，继续搅拌15min，即可得到所需的质感涂料。

进一步，所述苯乙烯吡啶盐共聚物的制备方法如下：将一定量的丙烯酸胺、丙烯酸和十二烷基硫酸铵用去离子水配成水溶液，用质量浓度25%的氢氧化钠溶液调节ph为6.5，然后加入制定量的苯乙烯吡啶盐荧光单体，搅拌溶解，然后置于恒温水浴锅中，通氮气保护，在50℃下加入适量的引发剂，恒温反应10h，待反应结束后，将产物用甲醇和蒸馏水反复洗涤，烘干后加入到去离子水中，配置成3mg/ml的苯乙烯吡啶盐共聚物水溶液；其中，反应体系中，单体总质量浓度为20%，引发剂为过硫酸铵/亚硫酸氢钠，加量为单体总物质的量的0.1%，丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为2.6:1，十二烷基硫酸铵加量为单体总质量的3.5%，苯乙烯吡啶盐荧光单体的加量为单体总物质的量的0.2%。

对照组

按重量份计，在850r/min高速搅拌条件下，向10份去离子水中依次加入3份texanol醇酯成膜助剂、5份丙二醇、1份消泡剂154、1份防霉剂m-8，高速搅拌10min，然后在300r/min低速搅拌条件下加入160份丙烯酸乳液，加入2份amp-95调节ph值为8，再加入2份增稠剂nls200以及40份纤维素液，得到浆料，将得到的浆料在低速搅拌条件下加入100份粒径为20-30目天然质感砂，继续搅拌10-15min，即可得到所需的质感涂料。

测试实验

选择晴朗天气，采用如下涂刷工艺，将实施例1-3和对照组提供的质感涂料涂刷在外墙面上，具体涂刷方法如下：s1：基层修复，施工人员使用超声波探测仪对即将粉刷的整个墙面进行检测，使用颜料标注出裂缝和空鼓部分后，统一通过修补液修补裂缝，同时，清除遮盖在空鼓部分的固态砂浆后，利用填充砂浆填实空鼓部分，并将修补后的部位打磨至与墙面齐平；其中，所述修补液为增强剂和粘结剂的混合物，所述增强剂和粘结剂的配比为2:1，增强剂选用北京海岩兴业混凝土外加剂有限公司和云南昆明佰意建筑材料制造有限公司联合制造的混凝土砂浆表面增强剂，粘结剂选用任丘市华北化工有限公司生产的108胶；其中，粘结剂为108胶和水的混合物，且108胶和水的配比为1:3；其中，填充砂浆为a和b的混合物，a包括以下重量份的组份：水泥30份、河砂200份、sbs短纤5份、水210份，所述b包括以下重量份的组份：环氧结构胶40份；]s2：基层清理，先用清水清洗一遍墙面，再用3%的烧碱溶液清洗，最后再用清水清洗；s3：批刮腻子，待墙面干燥至基层含水率5%时，涂刷上界面剂，待界面剂完全干燥后，粉刷第一道柔性抗裂腻子找平，粉刷厚度为0.1mm，待第一道柔性抗裂腻子完全干燥后粉刷第二道柔性抗裂腻子，粉刷厚度为0.2mm；其中，界面剂为山东京枫新型建材有限公司的界面剂；其中，柔性抗裂腻子为c和d的混合物，所述c包括以下重量份的组份：苯丙乳液19份、功能型助剂0.8份、水5份，所述d包括以下重量份的组份：白水泥10份、纳米碳酸钙25份、纤维素醚0.3份；纤维素醚为hpmc，而功能型助剂包括0.2份的减缩剂、0.2份的分散剂、0.24份的增稠剂和0.2份的流平剂，同时，d中还掺有0.2份的防水剂；s4：腻子清理，待第二道腻子完全干燥后，选用80目砂皮，从上到下使用砂皮同向打磨整个腻子层表面，在打磨结束后清理腻子层表面浮灰和粉尘；s5：涂刷底漆，选用武汉奥的装饰涂料有限公司的抗碱封闭底漆，沿砂皮打磨方向粉刷底漆，采用长毛滚筒进行施工；s6：涂刷中涂漆，选用广西镀宝投资有限公司的佐敦m-02弹性中涂漆，并待底漆完全干燥后粉刷中涂漆；s7：涂刷面漆，选用提供的质感涂料，待中涂漆完全干燥后粉刷面漆。

根据上述提供的涂刷工艺进行施工，然后以半年为一周期进行检查，结果如下：实施例1-3提供的质感涂料，涂刷后未发现裂纹；对照组提供的质感涂料，涂刷后出现少量裂纹。

通过上述试验结果可知，本发明提供的质感涂料，涂刷后不易出现裂纹，可以有效的弥补墙体开裂造成细小裂纹的问题，提高了外观装饰效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

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