一种水包砂多彩涂料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及建筑涂料，尤其是涉及一种水包砂多彩涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、水包砂多彩涂料作为新型的仿石类涂料，在具有优异仿石效果的同时，因其产品本身的纹理效果，带来了耐沾污差的问题。为了使其达到优良的耐沾污效果，在产品施工时必须在多彩涂料上做罩面漆，施工周期增加，人工成本较高。有些施工项目为了赶工期，节约人工成本，则不按照标准施工工艺要求进行罩面漆的施工，导致漆膜出现耐沾污差、耐水性能差等情况，严重影响了工程质量以及外观效果。

2、cn113462247a公开了一种水性含砂多彩涂料及其制备方法，该发明的水性含砂多彩涂料及其制备方法，通过对保护胶硅酸镁锂的改性，使得涂料具有自清洁特性，防污防尘，保护胶溶液与连续相有较好的相容性，所用连续相乳液与保护胶保持相对惰性，减少了后增稠现象，提高了储存稳定性。然而，该发明专利所述水包砂多彩涂料的制备是通过对保护胶硅酸镁铝的改性，使水包砂多彩涂料具有自清洁和防污防尘性能。保护胶硅酸镁铝的改性生产工艺复杂，操作难度大，各个涂料生产企业很难大规模生产，限制了产品的市场推广和使用。

3、cn112480763a公开了一种免罩面水包水多彩仿大理石涂料及其制备方法。主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：基础漆38-42份、保护胶液20份、连续相乳液40份、ph碱性调节剂0.1-0.2份；其中，所述连续相乳液主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：水20.55-22.35份、消泡剂0.15-0.25份、水性氟碳乳液30-70份、纯丙乳液38-42份、乙二醇或丙二醇2.6-3份、成膜助剂3.5-4.5份、ph碱性调节剂0.1-0.2份。该发明通过连续相乳液的水性氟碳乳液和纯丙乳液构成主要的成膜物，从而提升了漆膜的耐水性等性能，但该发明所述免罩面水包水多彩仿大理石涂料，通过提升水性氟碳乳液在主材中的比例来达到提升漆膜的耐水性、耐候性、耐酸雨性、耐候性，产品成本高，产品稳定性不可控。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种水包砂多彩涂料，所述水包砂多彩涂料是一种免罩面漆自洁型水包砂多彩涂料，所述水包砂多彩涂料干燥后漆膜致密性高，漆膜表面呈现强亲水特性，当水珠与涂料面层薄膜接触时，水珠迅速铺展形成水膜流掉，带走污染物，从而实现自清洁的效果。

2、本发明的目的之二在于提供一种所述水包砂多彩涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：配料取所述彩点基础漆中各组分混合，得到所述彩点基础漆；取造粒液中各组分混合，得到所述造粒液；取连续相中各组分混合，得到连续相；将彩点基础漆和造粒液混合，分散造粒，得到含砂色粒液；将含砂色粒液和连续相混合，搅拌，得到所述的水包砂多彩涂料。所述水包砂多彩涂料的制备方法简单、易于操作，适于工业化生产，且生产得到的水包砂多彩涂料成本低，产品稳定性得到进一步提高。

3、本发明的目的之三在于提供一种所述水包砂多彩涂料在制备建筑涂料中的应用。

4、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

5、第一方面，本发明提供一种水包砂多彩涂料，所述水包砂多彩涂料包括质量比为(50-65):(15-25):(15-25)的彩点基础漆、造粒液和连续相；

6、所述彩点基础漆按重量份数计包括：丙烯酸乳液15-25份、纤维素0.1-2份、保护胶溶液1-5份、填料1-10份、白砂40-60份、溶剂20-40份；

7、所述造粒液按重量份数计包括：保护胶2-6份、溶剂94-98份；

8、所述连续相按重量份数计包括：硅丙乳液60-80份、羟基酪醇0.1-5份、溶剂20-40份。

9、在本发明中，在连续相中添加羟基酪醇，羟基酪醇有两个酚羟基和一个醇羟基，是一种具有酚羟基特性也具有醇羟基特性的两性分子。醇羟基可以和多彩涂料中的保护胶发生交联反应，提升漆膜的致密性；酚羟基由于o和苯环的p-π共轭，o的电子偏向苯环，使得o相对于之前更缺电子，利于对o-h间电子云的吸引，极性较大，很容易与水形成氢键，使漆膜表面呈现强亲水性。因此，本发明提供的水包砂多彩涂料干燥后漆膜致密性高，漆膜表面呈现强亲水特性，在漆膜表面有雨水接触时，水珠迅速铺展形成水膜流掉，带走污染物，从而实现自清洁的效果。

10、在本发明中，彩点基础漆选择丙烯酸乳液作为基础乳液，其自身即具有优异的延伸率，与彩点基础漆中各成分相容性好，能够有效分散纤维素、保护胶、填料、白砂等成分，获得均一相溶液。而连续相中添加硅丙乳液，则能够有效提高漆膜的耐水性、耐老化及耐擦洗等性能，漆膜的附着力亦能显著提高。

11、优选地，所述丙烯酸乳液为核壳聚合丙烯酸酯共聚物乳液。

12、其中，彩点基础漆、造粒液和连续相的质量比为(50-65):(15-25):(15-25)，例如可以是50:25:25、55:20:25、55:25:20、60:15:25、60:25:15、65:15:20、65:20:15等。

13、在彩点基础漆中，丙烯酸乳液的含量为15-25份，例如可以是15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份等。

14、在彩点基础漆中，纤维素的含量为0.1-2份，例如可以是0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份等，优选为0.1-1.3份。

15、在彩点基础漆中，保护胶溶液的含量为1-5份，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等，优选为3-5份。

16、在彩点基础漆中，填料的含量为1-10份，例如可以是1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等，优选为1-6份。

17、在彩点基础漆中，白砂的含量为40-60份，例如可以是40份、42份、44份、46份、48份、50份、52份、54份、56份、58份、60份等。

18、在彩点基础漆中，溶剂的含量为20-40份，例如可以是20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份等。

19、在造粒液中，保护胶的含量为2-6份，例如可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份等，优选为3-5份。

20、在造粒液中，溶剂的含量为94-98份，例如可以是94份、94.5份、95份、95.5份、96份、96.5份、97份、97.5份、98份等，优选为94.5-94.7份。

21、在连续相中，硅丙乳液的含量为60-80份，例如可以是60份、62份、64份、68份、70份、72份、74份、76份、78份、80份等。

22、在连续相中，羟基酪醇的含量为0.1-5份，例如可以是0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等，优选为1-3份。

23、在连续相中，溶剂的含量为20-40份，例如可以是20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份等。

24、优选地，所述丙烯酸乳液为核壳聚合丙烯酸酯共聚物乳液。

25、优选地，所述丙烯酸乳液选自rs2788和/或ap4765。

26、优选地，所述纤维素包括羟乙基纤维素和/或疏水缔合型纤维素。

27、在本发明中，所述纤维素选择羟乙基纤维素和疏水缔合型纤维素的组合，两者相互配合，协同增效，能够进一步降低保护胶的用量，且使纤维素与乳液进行交联形成网状结构，提高基础漆本身的强度，并使最终得到的多彩颗粒大小均匀。

28、优选地，所述羟乙基纤维素和疏水缔合型纤维素的质量比为(4-8):(0-5)；

29、其中，“4-8”例如可以是4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8等；

30、其中，“0-5”例如可以是0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5等。

31、在彩点基础漆中，羟乙基纤维素的含量为0.4-0.8份，例如可以是0.4份、0.45份、0.5份、0.55份、0.6份、0.65份、0.7份、0.75份、0.8份等。

32、在彩点基础漆中，疏水缔合型纤维素的含量为0.1-0.5份，例如可以是0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份、0.5份等。

33、优选地，所述保护胶溶液为硅酸镁锂溶液。

34、优选地，所述的硅酸镁锂的纯度为90-93％，例如可以是90％、90.5％、91％、91.5％、92％、92.5％、93％等，粒径为0.3-2.5μm，例如可以是0.3μm、0.4μm、0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2μm、2.2μm、2.5μm等。

35、优选地，所述保护胶溶液按质量百分含量计包括：保护胶8-12％、杀菌剂0-0.2％、水88-92％。

36、以所述保护胶溶液的总质量为100％计，保护胶的含量是8-12％，例如可以是8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％等，优选为10％。

37、以所述保护胶溶液的总质量为100％计，杀菌剂的含量是0-0.2％，例如可以是0％、0.02％、0.05％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％、0.2％等，优选为0.1-0.2％。

38、以所述保护胶溶液的总质量为100％计，水的含量是88-92％，例如可以是88％、88.5％、89％、89.5％、90％、90.5％、91％、91.5％、92％等，优选为89.8-89.9％。

39、优选地，所述填料包括煅烧高岭土和/或钛白粉。

40、优选地，所述煅烧高岭土和钛白粉的质量比为(1-5):(0-1)；

41、其中，“1-5”例如可以是1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5等；

42、其中，“0-1”例如可以是0、0.2、0.4、0.6、0.8、1等。

43、在彩点基础漆中，煅烧高岭土的含量为1-5份，例如可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等。

44、在彩点基础漆中，钛白粉的含量为0-1份，例如可以是0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。

45、优选地，所述白砂的粒径为80-120目，例如可以是80目、85目、90目、95目、100目、105目、110目、115目、120目等。

46、优选地，所述彩点基础漆中的溶剂为水。

47、优选地，所述彩点基础漆中还包括分散剂、消泡剂、ph调节剂、防冻剂、成膜助剂、防腐剂、杀菌剂或调色剂中的任意一种或至少两种的组合。

48、优选地，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐型分散剂或聚羧酸钠盐类分散剂。

49、优选地，所述分散剂选自诺普科sn5027、诺普科sn5040或陶氏731a中的任意一种或至少两种的组合。

50、优选地，所述消泡剂选自矿物油消泡剂、二氧化硅类消泡剂或石蜡类消泡剂中的任意一种或至少两种的组合。

51、优选地，所述消泡剂选自诺普科nxz(矿物油消泡剂)、诺普科sn154(二氧化硅类消泡剂)或sn1340(石蜡类消泡剂诺普科)中的任意一种或至少两种的组合。

52、优选地，所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

53、优选地，所述ph调节剂选自陶氏amp-95。

54、优选地，所述防冻剂选自乙二醇和/或丙二醇。

55、优选地，所述成膜助剂选自2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯。

56、优选地，所述成膜助剂选自伊士曼taxanol、润泰rtc-12或可乐士c-12中的任意一种或至少两种的组合。

57、优选地，所述防腐剂选自bit类防腐剂或bit/mit类防腐剂。

58、优选地，所述防腐剂选自托尔mbs(bit/mit类防腐剂)、海客迈斯bt20(bit类防腐剂)或海客迈斯bte(bit类防腐剂)中的任意一种或至少两种的组合。

59、优选地，所述杀菌剂选自卡松类杀菌剂。

60、优选地，所述杀菌剂选自陶氏lxe、海客迈斯nks或海客迈斯md中的任意一种或至少两种的组合。

61、优选地，所述调色剂选自水性氧化铁系列色浆和/或水性碳黑色浆。

62、优选地，所述彩点基础漆按重量份数计中还包括：成膜助剂0-2份、防冻剂0-1份、分散剂0-0.4份、消泡剂0-0.4份、ph调节剂0-0.2份、防腐剂0-0.3份、杀菌剂0-0.2份、调色剂0-1份。

63、在彩点基础漆中，成膜助剂的含量为0-2份，例如可以是0份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份等，优选为1-2份。

64、在彩点基础漆中，防冻剂的含量为0-1份，例如可以是0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等，优选为0.5-1份。

65、在彩点基础漆中，分散剂的含量为0-0.4份，例如可以是0份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份等，优选为0.1-0.4份。

66、在彩点基础漆中，消泡剂的含量为0-0.4份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份等，优选为0.2-0.4份。

67、在彩点基础漆中，ph调节剂的含量为0-0.2份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份等，优选为0.1-0.2份。

68、在彩点基础漆中，防腐剂的含量为0-0.3份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份、0.22份、0.24份、0.26份、0.28份、0.3份等，优选为0.1-0.3份。

69、在彩点基础漆中，杀菌剂的含量为0-0.2份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份等，优选为0.1-0.2份。

70、在彩点基础漆中，调色剂的含量为0-1份，例如可以是0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。

71、优选地，所述的硅酸镁锂的纯度为90-93％，例如可以是90％、90.5％、91％、91.5％、92％、92.5％、93％等，粒径为0.3-2.5μm，例如可以是0.3μm、0.4μm、0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm、2μm、2.2μm、2.5μm等。

72、优选地，所述造粒液中的溶剂为水。

73、优选地，所述造粒液还包括悬浮剂和/或杀菌剂。

74、优选地，所述悬浮剂选自膨润土类悬浮剂和/或黄原胶类悬浮剂。

75、优选地，所述悬浮剂选自dc118(膨润土类悬浮剂)、xg100(黄原胶类悬浮剂)或j-20(黄原胶类悬浮剂)中的任意一种或至少两种的组合。

76、优选地，所述杀菌剂选自卡松类杀菌剂。

77、优选地，所述造粒液按重量份数计还包括：悬浮剂0-0.4份、杀菌剂0-0.2份。

78、在造粒液中，悬浮剂的含量为0-0.4份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份等，优选为0.1-0.4份。

79、在造粒液中，杀菌剂的含量为0-0.2份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份等，优选为0.1-0.2份。

80、优选地，所述硅丙乳液选自rs3799a、kd98c或8087a中的任意一种或至少两种的组合。

81、其中，rs3799a：粘度10-80mpa·s，固含39-41％。

82、其中，kd98c：粘度<100mpa·s，固含29-31％。

83、其中，8087a：粘度10-800mpa·s，固含39-41％。

84、优选地，所述连续相中的溶剂为水。

85、优选地，所述连续相中还包括消泡剂、成膜助剂、防冻剂、ph调节剂、增稠剂、杀菌剂或防腐剂中的任意一种或至少两种的组合。

86、优选地，所述消泡剂选自矿物油消泡剂、二氧化硅类消泡剂或石蜡类消泡剂中的任意一种或至少两种的组合。

87、优选地，所述成膜助剂选自2,2,4-三甲基-1,3戊二醇单异丁酸酯。

88、优选地，所述防冻剂选自乙二醇和/或丙二醇。

89、优选地，所述ph调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。

90、优选地，所述增稠剂选自疏水碱溶胀缔合型增稠剂。

91、优选地，所述杀菌剂选自卡松类杀菌剂。

92、优选地，所述防腐剂选自bit类防腐剂或bit/mit类防腐剂。

93、优选地，所述连续相按重量份数计中还包括：成膜助剂0-4份、防冻剂0-4份、增稠剂0-1份、消泡剂0-0.2份、ph调节剂0-0.2份、防腐剂0-0.2份、杀菌剂0-0.2份。

94、在连续相中，成膜助剂的含量为0-4份，例如可以是0份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份等，优选为3-4份。

95、在连续相中，防冻剂的含量为0-4份，例如可以是0份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.8份、4份等，优选为3-4份。

96、在连续相中，增稠剂的含量为0-1份，例如可以是0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等，优选为0.6-1份。

97、在连续相中，消泡剂的含量为0-0.2份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份等，优选为0.1-0.2份。

98、在连续相中，ph调节剂的含量为0-0.2份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份等，优选为0.1-0.2份。

99、在连续相中，防腐剂的含量为0-0.2份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份等，优选为0.1-0.2份。

100、在连续相中，杀菌剂的含量为0-0.2份，例如可以是0份、0.02份、0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.18份、0.2份等，优选为0.1-0.2份。

101、在本发明中，羟基酪醇可选择陕西帕尼尔生物科技有限公司生产。

102、在本发明中，疏水缔合型纤维素可选择亚什兰公司的he-10kb、he-3kb及akzonobel的ehm500、ebs481fq中一种。

103、在本发明中，羟乙基纤维素可选用亚什兰公司的250hbr、250hhbr或者信越公司的hs-30000yp2、hs-100000yp2中的一种。

104、在本发明中，保护胶可选用硅酸镁锂，如byk s-482、网格gts、海明斯rd等。

105、在本发明中，增稠剂可选用陶氏tt935、tt-615或者巴斯夫1152、1153增稠剂中的一个。

106、在本发明中，丙烯酸乳液可选用巴德富rs-2788或者昭和ap4765。

107、在本发明中，硅丙乳液可选用巴德富rs-3799a、万华8087a、保立佳kd98c中一种。

108、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的水包砂多彩涂料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

109、配料取所述彩点基础漆中各组分混合，得到所述彩点基础漆；取造粒液中各组分混合，得到所述造粒液；取连续相中各组分混合，得到连续相；

110、将彩点基础漆和造粒液混合，分散造粒，得到含砂色粒液；

111、将含砂色粒液和连续相混合，搅拌，得到所述的水包砂多彩涂料。

112、优选地，所述彩点基础漆中各组分混合的转速为1400-1500rpm，例如可以是1400rpm、1420rpm、1440rpm、1460rpm、1480rpm、1500rpm等，时间为20-30min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min等。

113、优选地，所述造粒液中各组分混合的转速为1000-1200rpm，例如可以是1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm等，时间为30-40min，例如可以是30min、32min、34min、36min、38min、40min等。

114、优选地，所述连续相中各组分混合的转速为1000-1200rpm，例如可以是1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm等，时间为15-20min，例如可以15min、16min、17min、18min、19min、20min等。

115、优选地，所述分散造粒转速为1000-1200rpm，例如可以是1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm等，时间为30-40min，例如可以是30min、32min、34min、36min、38min、40min等。

116、优选地，所述含砂色粒液的粒径为0.5-10mm，例如可以是0.5mm、1mm、2mm、4mm、6mm、8mm、10mm等。

117、优选地，所述搅拌的转速为100-800rpm，例如可以是100rpm、200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm、800rpm等，时间为2-10min，例如可以是2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min等。

118、优选地，所述水包砂多彩涂料的粘度为95-105ku，例如可以是95ku、96ku、98ku、100ku、102ku、108ku等。

119、第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的水包砂多彩涂料在制备建筑涂料中的应用。

120、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

121、(1)本发明提供的水包砂多彩涂料干燥后漆膜致密性高，漆膜表面呈现强亲水特性，当水珠与涂料面层薄膜接触时，水珠迅速铺展形成水膜流掉，带走污染物，从而实现自清洁的效果；

122、(2)本发明提供的水包砂多彩涂料施工后无需进行罩面漆施工，在满足多彩漆膜本身效果的同时还具有优异的耐沾污性。