一种多功能型水包水多彩涂料及其制作方法

一种多功能型水包水多彩涂料及其制作方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及一种建筑内、外墙装饰材料，特别是一种多功能型水包水多彩涂料及其制作方法。
【背景技术】
[0002]
目前，市场上用于建筑外墙仿石材装饰的水包水多彩涂料，在实际应用中存在如下一些缺陷:1、施工应用方法单一，只能采用喷涂法，这是由于“彩粒”的弹塑性能差，在微小的外力作用下“彩粒”就会破碎而混色，所以水包水多彩涂料的施工应用方法只能是采用专用“水包水多彩涂料喷枪”进行喷涂布料的方式。在施工时常因“抢手”的个人因素造成喷出的“彩粒”分布疏、密不均匀，造成“仿石”效果差，有时为了避免喷涂的彩粒不均现象，常采用“满喷”遮底的喷涂布料方式，“满喷”法虽然多彩粒分布均匀了，但多彩涂料的用量加大，使得成本上升。2、多彩涂层不够平整，达不到抛光大理石材的效果，这是由于采用点喷涂时“彩粒”叠加，造成涂层表面凹凸不平而产生的。3、多彩涂层耐水性能差，这是因为目前市售的水包水多彩涂料，大量采用了保护胶、羟乙基纤维素和一些亲水性助剂，使得水包水多彩涂料制成的仿石面层耐水性差，必需外加罩面涂层来防水。4、涂料体系中由于保护胶、羟乙基纤维素的存在使得粘度不稳定，常会出现彩粒下沉或上漂现象以及体系粘度随着时间增长而变大。

【发明内容】

[0003]
本发明的目的是克服目前水包水多彩涂料存在的上述缺陷，提供一种多功能型水包水多彩涂料，该多功能型水包水多彩涂料，不仅可以喷涂，也可以抹涂和刮涂施工，在没有电气设备的情况下，用一把抹刀也可以施工水包水多彩涂料，涂料成膜固化后涂层表面平整光亮，更加像抛光后的大理石材;涂层有很好的耐水性能，无需再在其表面涂面漆保护;涂料体系粘度稳定且可调、体系中不用保护胶液。本发明同时提供一种多功能型水包水多彩涂料的制作方法。
[0004]为实现本发明的上述目的，所采用的技术方案是，一种多功能型水包水多彩涂料，其特征是:采用可再分散彩色胶状体在聚合物水乳液连续体中进行搅拌切割造粒、增稠后，得到可以进行抹涂施工、刮涂施工、喷涂施工的多功能型水包水多彩涂料，多功能型水包水多彩涂料固化成膜后，具有透气、防水、装饰的功能。
[0005]所述的可再分散彩色胶状体，是采用水溶性聚氨酯半聚体与聚合物彩色浆料在充足水存在的条件下经交联反应而成的彩色弹塑性胶状体。
[0006]所述的交联反应的过程是，水溶性聚氨酯半聚体溶于水后，与水发生交联反应时生成的弹性胶体内又包裹了聚合物(是指聚合物乳液中的聚合物)、固体粉料的混合胶状体。它的一些反应成形机理和特性如下:1、水溶性聚氨酯半聚体分子链中的聚氧乙烯链段具有亲水性，在半聚体中的助溶剂丙酮、醋酸乙酯水溶性存在的条件下，使得其能快速分散在水中后再与水进行交联反应;2、水溶性聚氨酯半聚体在尚未与水起交联反应前，快速将彩色水性聚合物浆料倒入其中，这时聚合物乳液、彩石粉等粉料分散在水溶性聚氨酯半聚体和水中；3、由于水溶性聚氨酯半聚体中的酒石酸的存在，可以控制异氰酸根(-CNO)活性基团与水的-OH离子在30 -60秒内再进行交联反应，在30 -60秒内水溶性聚氨基甲酸酯半聚体、水、聚合物乳液、粉料等充分混合;4、30 -60秒后，-CNO活性基团与水的-OH基团发生交联反应，这时水溶性聚氨酯半聚体的二维长链交联成三维的体型结构，同时聚合物乳液的聚合物长链、部分水、彩色石粉、钛白粉都被缠裹在三维的体型结构体中，形成可再分散彩色胶状体;5、此胶体不溶于水、不溶于聚合物乳液，但胶体的三维的体型结构体中缠裹着聚合物和部分水，所以胶体与水和聚合物乳液又有一定的亲和力;6、所述的可再分散是指“彩色胶状体”被切割开后可分散在聚合物水乳液中，而不再彼此混溶。在可再分散彩色胶状体的制作过程中，水性聚氨酯半聚体对水性聚合物彩色浆料改性程度(改变水性聚氨酯半聚体用量)不同，制得的彩色胶状颗粒体的弹、塑性能就不同。采用高弹性的彩色胶状颗粒体并且调大体系的粘度，可以制作成适用于抹涂工艺的多功能型水包水多彩涂料;采用高塑性的彩色胶状颗粒体，并且调小体系的粘度可以制作成适用于喷涂工艺的多功能型水包水多彩涂料;采用同时具有弹、塑性的彩色胶状颗粒体且调节体系粘度为中等的，可以制作成适用于刮涂工艺的多功能型水包水多彩涂料。
[0007]所述的水性聚氨酯半聚体，是水溶性聚醚多元醇与过量的二异氰酸酯聚合而成的一种活性聚合体。过量的二异氰酸酯使得水性聚氨酯半聚体含有异氰酸根(-CN0)，而异氰酸根的百分含量(_CN0%)，是影响水性聚氨酯半聚体对聚合物乳液改性后制得的可再分散彩色胶状体的弹、塑性能的重要参数，异氰酸根的百分含量(_CN0%)低，则可再分散彩色胶状体的弹性小塑性大，异氰酸根的百分含量(_CN0%)高，则可再分散彩色胶状体的弹性大塑性小。水溶性聚氨酯半聚体带有-CNO活性基团，这就赋予了水溶性聚氨酯半聚体具有很高的与羟基(-0H)反应的活性。
[0008]所述的水溶性聚醚多元醇，是由多元醇与环氧乙烷、环氧丙烷经无规共聚制得的聚醚多元醇。所用多元醇的官能度高，则可再分散彩色胶状体的弹性大、塑性小，多元醇的官能度低，则可再分散彩色胶状体的塑性大、弹性小;水溶性聚醚多元醇的平均分子量大，则可再分散彩色胶状体的弹性小、塑性大，平均分子量小，则可再分散彩色胶状体的弹性大、塑性小;环氧乙烷、环氧丙烷用量多，则水溶性聚醚多元醇的平均分子量大。
[0009]所述的聚合物水乳液连续体，是聚合物乳液与水的互溶体，是可再分散彩色胶状体造粒的载体，也是可再分散彩色胶状体分割成液相彩粒防止再混溶的隔离体，同时也是多功能型水包水多彩涂料的粘度调节剂。
[0010]所述的聚合物彩色浆料是用聚合物乳液与彩石粉或无机颜料复配而成的聚合物色浆，是用于提高可再分散彩色胶状体可塑性的，用量多，则可再分散彩色胶状体的可塑性强，它也是可再分散彩色胶状体的染色材料。
[0011]所述的可再分散彩色胶状颗粒体，是可再分散彩色胶状体在聚合物水乳液中经搅拌切割而成的不规则的小型个体，彩色胶状颗粒体具有一定的强度，受外力挤压时不会破裂，只是塑性变形，撤除外力后可维持受力时形状(仅有微小的回弹性);彩色胶状颗粒体脱水固化后形成的彩膜，具有高强、高韧性和耐水、耐候性的特点。
[0012]本发明的多功能型水包水多彩涂料的物理特性:1、应用于抹涂时，其彩粒具有一定的强度，在抹刀的轻压下不会破碎混色，只是塑性变形;应用于喷涂时，其彩粒强度较低，塑变性更好，喷在物体面上更易形成不规则形状;应用于刮涂时，其彩粒弹性与塑性能满足抹刮后彩粒间位移小、且能自动复位流平。2、彩粒与增稠后的聚合物乳液抹刮在物体表面脱水固化后形成的膜，平整光亮，涂层耐水、耐候性优秀，无需再涂刷面漆保护。3、多功能型水包水多彩涂料的涂层与基层界面粘结性能好，粘结强度可达0.5mpa以上。4、多功能型水包水多彩涂的彩粒不沉淀，体系稳定。
[0013]本发明的多功能型水包水多彩涂料具有如下功能:1、固化成膜后的多功能型水包水多彩涂料，具有透气、防水、装饰等多项功能。2、具有抹涂功能，液态时的多功能型水包水多彩涂料，可以人工用抹刀抹涂施工一次成活(无需涂刷面漆)，省时省工省料;具有刮涂功能，可适用于生产流水线刮涂工艺，制作成柔性仿石卷材;具有喷涂功能，可以现场机器喷涂，一次成活(无需涂刷面漆)，省时省工省料。
[0014]多功能型水包水多彩涂料制作工艺步骤包括:1、水溶性聚醚多元醇的制备；2、水溶性聚氨酯半聚体的制备;3、水性聚合物彩色浆料的制备;4、可再分散彩色胶状体的制备；
5、聚合物水乳液的连续体的制备;6、可再分散彩色胶状体在聚合物水乳液的连续体中的造粒;7、多功能型水包水多彩涂的制作。
[0015]—种多功能型水包水多彩涂料的制作方法，一种多功能型水包水多彩涂料的制作方法，包括水溶性聚醚多元醇的制备、水溶性聚氨酯半聚体的制备、水性聚合物彩色浆料制备、聚合物水乳液的连续体制备工序，其特征是:还含有可再分散彩色胶状体的制备、可再分散彩色胶状体在聚合物水乳液的连续体中的造粒、多功能型水包水多彩涂料的制作工序;
所述的含有可再分散彩色胶状体的制备工序为:按重量比例称取水溶性聚氨酯半聚体10份、去离子水200 -230份、有机酸0.1 -0.5份、杀菌剂2 _3份、水性聚合物彩色浆料20 -40份，先将水溶性聚氨酯半聚体倒入可调速分散机的桶中，开动搅拌后，4 -6秒内将去离子水和杀菌剂快速倒入其中，紧接着在5秒内将水性聚合物彩色浆料倒入其中，搅拌均匀后，即制成了可再分散彩色胶状体，装桶后备用；
所述的可再分散彩色胶状体在聚合物水乳液的连续体中的造粒工序为:按重量比例分别称取聚合物水乳液的连续体100份-110份、可再分散彩色胶状体100份，先将聚合物水乳液的连续体倒入分散机罐体中，再将相应可再分散彩色胶状体倒入其中，开动搅拌并从低速向高速逐渐调整，直到把可再分散彩色胶状体搅拌成所需要的颗粒大小为止，制作出体系粘度较小的可再分散彩色胶状颗粒体，装桶备用；
所述的多功能型水包水多彩涂料的制作工序为:先根据所需仿制大理石纹理的各种颜色计算其所占百分比，再按其百分比分别称取对应颜色的单色可再分散胶状颗粒体，将其混合在一起搅拌均匀，最后按混合后的可再分散彩色胶状颗粒体的总重量计算加入增稠剂的量，以每100份混合后的可再分散彩色胶状颗粒体加增稠剂0.1 -0.5份的重量比例，将其体系粘度增稠调节到所需的粘度，计量装桶，即得到成品。
[0016]本发明的最佳实施例为所述的水溶性聚醚多元醇的制备工序为:将多元醇50-200份、氢氧化钾(化学纯)1.5份，加入到高压