一种水性高抗裂仿石艺术涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 20:02:11|

513|

起点商标网

本发明涉及内墙装饰艺术漆技术领域，尤其涉及一种水性高抗裂仿石艺术涂料及其制备方法。

背景技术：

艺术涂料是一种新型的墙面装饰材料，具有水性环保、防水、防尘、阻燃等功能，优质的艺术涂料可擦洗，色彩历久弥新，质感、色彩、光泽于一身，视觉冲击力强、纹理自然、美观，因此在建筑涂料领域备受青睐。另外，与其他墙面材料相比：艺术涂料不容易黄边、褪色、开裂、起泡、发霉等问题，使用寿命长。

高抗裂仿石艺术涂料是一种新型的环保厚浆质感型艺术涂料，采用有机无机复合纳米聚合物乳液、功能材料、特殊填料及助剂制备而成，在外观上可以达到天然石材的装饰效果。使用简单的批刀或则塑料刮板等工具即可做出不同类型的骨浆轮廓造型，纹理仿真度较高，具有优异的附着力和抗开裂能力，可以弥盖墙面细微裂纹，吸音降噪、质感效果强烈，仿石逼真度高，表现力丰富，可满足对立体艺术造型墙面需求，此款产品为造型产品，可进行厚批和造型施工，制造有层次、立体感效果，可作出仿石材、自然肌理、富有历史韵味的效果属于市场流行的艺术漆效果。

随着我国经济建设的飞速发展，人们慢慢对内墙的装饰性、耐久性、耐沾污性及环保型要求越来越高。

目前，传统的仿石材涂料涂膜刚性强，表面毛糙易沾灰尘、透气性差，关键是同类型产品容易开裂、骨浆轮廓差，硬度一般，环保性较差，仿石材纹理肌理感一般，无法提供高装饰、立体感的效果。因此本发明拟提供一种水性高抗裂仿石艺术涂料来弥补以上缺陷。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种水性高抗裂仿石艺术涂料及其制备方法，其voc未检出、低有机物挥发、符合法国a+和绿标要求的环保艺术涂料产品；本发明所述产品漆膜具有一定的柔韧性其解决了厚涂漆膜初期抗开裂技术问题，可以覆盖墙体细小裂纹；实干后纹理质感强烈、硬度好，抗磕耐污、手感较好；堆积厚度可达3-4厘米不开裂，持久韧性和延展性。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种水性高抗裂仿石艺术涂料，包括以下按重量百分比的组份：

水10-20％；

成膜助剂0.5-1.0％；

润湿剂0.1-0.3％；

分散剂0.2-0.8％；

低voc表面活性剂0.8-1.2％；

消泡剂0.2-0.8％；

ph调节剂0.1-0.15％；

改性膨润土0.3-1.0％；

防霉剂0.1-0.3％；

防腐剂0.2-0.4％；

钛白粉0.3-1.0％；

功能性填料40-70％；

纤维0.8-2.3％；

有机无机复合纳米树脂乳液10-20％；

增稠剂0.2-0.5％。

进一步地，包括以下按重量百分比的组份：

水15-20％；

成膜助剂0.5-0.8％；

润湿剂0.1-0.3％；

分散剂0.2-0.8％；

低voc表面活性剂0.8-1.2％；

消泡剂0.2-0.8％；

纤维素0.1-0.5％；

ph调节剂0.1-0.15％；

改性膨润土0.4-0.8％；

防霉剂0.1-0.3％；

防腐剂0.2-0.4％；

钛白粉0.5-0.8％；

功能性填料45-68％；

纤维0.8-1.8％；

有机无机复合纳米树脂乳液10-18％；

增稠剂0.2-0.5％。

进一步地，包括以下按重量百分比的组份：

水18.6％；

成膜助剂0.6％；

润湿剂0.2％；

分散剂0.6％；

低voc表面活性剂0.8％；

消泡剂0.6％；

纤维素0.2％；

ph调节剂0.15％；

改性膨润土0.5％；

防霉剂0.25％；

防腐剂0.3％；

钛白粉0.5％；

功能性填料60％；

纤维1.5％；

有机无机复合纳米树脂乳液15％；

增稠剂0.2％。

进一步地，所述成膜助剂为高沸点成膜助剂，优选为ote-400；所述低voc表面活性剂为亚什兰ft-68。

进一步地，所述钛白粉为r-996钛白粉(龙蟒)；所述功能性填料为gm900绢云母粉(滁州格锐矿业有限公司)、ms-1250目滑石粉(江西广源化工有限责任公司)、w800硅灰石粉(江西上高县恒运矿业有限公司)、800目重钙(晶福)、沉淀硫酸钡sn-1024中的一种或者多种复配而成。

进一步地，优选纤维素为疏水羟乙基纤维素，优选亚什兰250hbr；所述润湿剂为环氧乙烷加成润湿剂，优选陶氏bd109；所述分散剂为聚丙酸钠盐,优选陶氏快易；所述消泡剂为矿物油基消泡剂、金属皂型消泡剂或聚硅氧烷类消泡剂，优选科宁a10；所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述防腐剂为索尔r-s；所述防霉剂为acticideipw40，所述增稠剂为罗门哈斯ase60或则陶氏化学rm-8w。

进一步地，所述合成树脂乳液为低气味、低voc环保型水性有机无机复合聚合物乳液，优选为联合化学usp-520净味乳液；所述纤维优选为木质纤维或者合成纤维；所述木质纤维素优选arbocelbc1000木质纤维素；所述改性膨润土为min-u-gel-400。

进一步地，所述钛白粉为钛白粉(龙蟒r-996)；所述功能性填料包括gm900绢云母粉、ms-1250目滑石粉、硅灰石粉、重钙(晶福)、沉淀硫酸钡中的一种或者多种而成。

进一步地，所述纤维素为羟乙基纤维素，优选250hbr；所述润湿剂为环氧乙烷加成润湿剂，优选陶氏bd109；所述分散剂为聚丙酸钠盐，优选陶氏快易；所述消泡剂为矿物油基消泡剂、金属皂型消泡剂或聚硅氧烷类消泡剂，优选科宁a10；所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇；所述防腐剂为索尔r-s；所述防霉剂为acticideipw40，所述增稠剂为陶氏化学rm-8w或则罗门哈斯ase60。

一种水性高抗裂仿石艺术涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤s1：按配方称取各组原材料组份；

步骤s2：将水放置于不锈钢分散罐中，在开启高速分散机后，加入纤维素、低voc表面活性剂、成膜助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、ph调节剂后在转速400～600r/min下预分散10-15min，此处消泡剂加入量为消泡剂总量的三分之一，起抑泡作用；

步骤s3：而后再添加钛白粉、改性膨润土、功能性填料，在转速800～1200r/min下搅拌18～30min；

步骤s4：而后再添加有机无机复合纳米树脂乳液、防霉剂、防腐剂在转速400～600r/min下预分散8-13min；

步骤s5：而后再添加纤维和剩余的消泡剂，此消泡剂用于搅拌过程的消泡及储存抑泡，在转速400～600r/min下预分散10-15min搅匀；

步骤s6：而后再添加增稠剂在600-800r/min下预分散10-15min即得到水性高抗裂仿石艺术涂料。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：1、本发明优选环保型助剂，采用低voc表面活性剂，替代了其他含有voc的抗冻助剂(如:乙二醇、丙二醇等)，使产品具有良好的防冻性能，同时未检测出voc；所选用成膜助剂为高沸点助剂ote-400，沸点在350-380度，属于零挥发，零释放材料，通过选定低voc表面活性剂和特定成膜助剂，使该产品施工后28天内总挥发有机物含量小于1000ug/m³,达到符合法国a+标准和十环标准。

2、本发明优选气味较低、粒径较细的有机无机复合纳米树脂乳液，该类型乳液具有强疏水性和耐碱性，耐沾污性能优异，具备高附着力和粘结力，成膜适中，同时漆膜具有轻微柔韧性解决了厚涂漆膜初期抗开裂技术问题，可以覆盖墙体细小裂纹。

3、本发明核心技术点为：解决了漆膜自身裂缝和造型搭接处厚度不均匀导致的结构裂缝，为漆膜提供优良抗裂性能：采用片状或纤维状粉体，提高涂膜强度；选用玻璃化温度低的乳液或增加成膜助剂用量，延长开放时间，缩短内外干燥时间差，缓解应力释放不均，从而提高早期干燥抗开裂性能。

4、本发明优选材料云母粉：为两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体构成的复式硅氧层，二维片状结构，片片叠加，径厚比可达100；优选材料滑石粉：大多为白色鳞片状结晶，并含有纤维状物，质轻柔软，在漆膜中能吸收伸缩应力，避免产生裂缝；优选材料硅灰石粉：针状或纤维状，增筋补强，降低裂纹敏感性；优选材料硫酸钡，提升漆膜硬度和打磨性，整体骨浆感进一步提升；优选材料木质纤维：毛细管作用,将系统内部的水分迅速地传输到涂层表面；通过以上技术优势，本发明与现有技术相比具有优良的抗开裂性能，较高的质感纹理效果，石材仿真度高，且环保性能优异。

5、本发明核心树脂乳液的选择尤其重要。乳液是产品主要成膜物质，同时也是影响产品性能关键材料之一，优选良好乳液是制备产品成功的关键。

通用的丙烯酸树脂乳液由于其直链结构导致其致命的缺点是低温环境下脆性大，高温下硬度降低，即热粘冷脆的现象，这不仅给丙烯酸酯涂料的施工带来了更高的要求，而且还使丙烯酸酯涂料存在着涂层硬度和最低成膜温度之间的矛盾；同时由于乳液聚合中表面活性剂的存在使得涂料的耐水性能一般。在乳液中引入无机组份，尤其是无机纳米粒子，可以赋予乳液更多性能，例如超高硬度、阻燃性以及自清洁性。

本发明所选基于丙烯酸酯的有机无机复合纳米树脂乳液乳液，主要附加高性能来自于无机组份以及无机组份与有机组份的良好相容性，通过配方中不同无机材料引入、和树脂乳液充分结合和工艺的适度调整，可以用于制备应用于不同领域的高性能涂料，该类型乳液除了具备环保特性其他性能均需要优于常规丙烯酸酯或者其他基于丙烯酸酯的改性乳液，同时施工性能不受影响，在低温抗开裂和实干漆膜硬度方面有独特的性能和施工宽容度。

附图说明

图1为本发明实施例1-2制备的水性高抗裂仿石艺术涂料成膜后效果图；

图2为本发明实施例3制备的水性高抗裂仿石艺术涂料成膜后效果图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

一种水性高抗裂仿石艺术涂料，包括以下按重量百分比的组份：

水10-20％；

成膜助剂0.5-1.0％；

润湿剂0.1-0.3％；

分散剂0.2-0.8％；

低voc表面活性剂0.8-1.2％；

消泡剂0.2-0.8％；

ph调节剂0.1-0.15％；

改性膨润土0.3-1.0％；

防霉剂0.1-0.3％；

防腐剂0.2-0.4％；

钛白粉0.3-1.0％；

功能性填料40-70％；

纤维0.8-2.3％；

有机无机复合纳米树脂乳液10-20％；

增稠剂0.2-0.5％。

进一步地，包括以下按重量百分比的组份：

水15-20％；

成膜助剂0.5-0.8％；

润湿剂0.1-0.3％；

分散剂0.2-0.8％；

低voc表面活性剂0.8-1.2％；

消泡剂0.2-0.8％；

纤维素0.1-0.5％；

ph调节剂0.1-0.15％；

改性膨润土0.4-0.8％；

防霉剂0.1-0.3％；

防腐剂0.2-0.4％；

钛白粉0.5-0.8％；

功能性填料45-68％；

纤维0.8-1.8％；

有机无机复合纳米树脂乳液10-18％；

增稠剂0.2-0.5％。

进一步地，包括以下按重量百分比的组份：

水18.6％；

成膜助剂0.6％；

润湿剂0.2％；

分散剂0.6％；

低voc表面活性剂0.8％；

消泡剂0.6％；

纤维素0.2％；

ph调节剂0.15％；

改性膨润土0.5％；

防霉剂0.25％；

防腐剂0.3％；

钛白粉0.5％；

功能性填料60％；

纤维1.5％；

有机无机复合纳米树脂乳液15％；

增稠剂0.2％。

进一步地，所述成膜助剂为高沸点成膜助剂，优选为ote-400；所述低voc表面活性剂为亚什兰ft-68。

一种水性高抗裂仿石艺术涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤s1：按配方称取各组原材料组份；

步骤s3：而后再添加钛白粉、改性膨润土、功能性填料，在转速800～1200r/min下搅拌18～30min；

步骤s4：而后再添加有机无机复合纳米树脂乳液、防霉剂、防腐剂在转速400～600r/min下预分散8-13min；

步骤s5：而后再添加纤维和剩余的消泡剂，此消泡剂用于搅拌过程的消泡及储存抑泡，在转速400～600r/min下预分散10-15min搅匀；

步骤s6：而后再添加增稠剂在600-800r/min下预分散10-15min即得到水性高抗裂仿石艺术涂料。

施工时，将腻子层打磨后，辊涂市售的封闭性底漆，待干燥4-6小时后，薄刮一层上述水性高抗裂仿石艺术涂料，要求刮平整，待干燥6小时后，使用上述发明产品进行批刮、刮涂、抹涂、点批、喷涂等施工方式，做出根据所需效果和肌理厚度，实干后进行打磨，然后罩面清漆辊涂或者喷涂一遍，然后可以进行形成最终所需仿石效果。也可以进行罩面后用水性珠光金属漆进行擦色处理，可制作出天然逼真的仿石材、仿大理石、砂岩等各种天然石材效果，同时也可以制作出艺术肌理、质感纹理等各种纹理质感效果。

上述水性高抗裂仿石艺术涂料本产品可以广泛应用于内墙各装饰领域，漆膜抗磕耐污性能强、仿石立体感强，手感较好，高度抗裂和耐擦洗，且加入色浆调色后，着色均匀，无浮色和发花现象。

本发明使用到的部分原材料厂家示例如下：

成膜助剂：选自陶氏化学oe-400；

润湿剂：选自陶氏化学bd109；

分散剂：选自陶氏化学快易；

低voc表面活性剂：选自亚什兰ft-68；

消泡剂：选自科宁a10；

纤维素：选自亚什兰250hbr；

ph调节剂：选自陶氏化学amp-95；

改性膨润土：选自activemineralsinternational(ami)的min-u-gel-400；

防腐剂：选自索尔的r-s；

防霉剂：选自特洛伊的polyphase678；

钛白粉：选自龙蟒的r-996；

云母粉：选自滁州格锐gm900绢云母粉；

滑石粉：选自广源ms-1250目滑石粉；

硅灰石粉：选自w800硅灰石粉(江西上高县恒运矿业有限公司)；

碳酸钙：选自800目重钙(晶福)；

硫酸钡：选自南风集团沉淀硫酸钡；

纤维：选自德国jrsarbocelbc1000木质纤维素；

有机无机复合纳米树脂乳液：选自联合化学usp-529有机无机复合纳米乳液；

增稠剂：选自罗门哈斯ase60。

水性高抗裂仿石艺术涂料的配方实施例如下

表1为实施例1-3及对照例1-2配方，其包括按重量百分比的组份计的：

表1

水性高抗裂仿石艺术涂料的制备方法

实施例1-3所述的水性高抗裂仿石艺术涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤s1：按配方称取各组原材料组分；

步骤s3：而后再添加钛白粉、改性膨润土、功能性填料，在转速800～1200r/min下搅拌18～30min；

步骤s4：而后再添加有机无机复合纳米树脂乳液、防霉剂、防腐剂在转速400～600r/min下预分散8-13min；

步骤s5：而后再添加纤维和剩余的消泡剂，此消泡剂用于搅拌过程的消泡及储存抑泡，在转速400～600r/min下预分散10-15min搅匀；

步骤s6：而后再添加增稠剂在600-800r/min下预分散10-15min即得到水性高抗裂仿石艺术涂料。

对照例1、2的制备方案可参考实施例1-3中的制备方法进行。

实施例1-3及对照例1-2所述水性高抗裂仿石艺术涂料性能测试中，有害物测试方法标准采用gb18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料有害物限量标准中voc的测试方法标准；抗菌防霉检测标准采用hg-t3950-2007抗菌涂料标准；法国a+标准是按照法国对室内tvoc的排放要求是1000ug/m³；附着力检测标准采用jg-t210-2007建筑内外墙用底漆的标准；基础测试性能参照gb/t9756-2018合成树脂乳液内墙涂料和jg/t24-2018合成树脂乳液砂壁状建筑涂料标准。检测环境为室温23±2°，相对湿度50±5％，具体测试结果如下：

表2为基础性能检测结果

表3为有害物测试结果

备注：水性墙面涂料voc测试方法检出限为2g/l；测试方法4种苯系物总和检出限为50mg/kg；游离甲醛测试方法检出限为5mg/kg；“未检出”表示检测结果小于检出限。

综合上述：如图1、图2所示，通过表2测试数据可知：实施例1-3水性高抗裂仿石艺术涂料经施工后，漆膜手感好，仿石纹理质感逼真，且施工宽容度较高，高抗裂性能和施工性远超同类竞品；通过表3对比可知：实施例1-3水性高抗裂仿石艺术涂料产品，voc含量、游离甲醛含量未检出，均符合环保指标要求，而同类对照例1-2的voc含量较高，不符合环保指标要求，因此实施例1-3水性高抗裂仿石艺术涂料产品的环保指标远超同类竞品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击【在线咨询】或添加微信【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。