一種水包水型多彩涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料領(lǐng)域，具體地說，是一種具有防水性能的水包水型多彩涂料 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，室內(nèi)裝飾熱潮悄然興起，人們對(duì)涂料的裝飾效果要求 越來越高。多彩涂料以其大膽的構(gòu)思打破了傳統(tǒng)單一色彩、平面涂層的裝飾效果，開創(chuàng)了多 彩、立體感的裝飾面，倍受消費(fèi)者青睞。目前，我國(guó)的墻體多彩涂料大多采用水包油型的多 彩涂料，由于使用了大量的有機(jī)溶劑，使用時(shí)有機(jī)溶劑的排放量大，生產(chǎn)成本高而且在施工 過程中需要多次噴涂導(dǎo)致施工速度慢，遭到了市場(chǎng)的排斥。
[0003] 水包水型多彩涂料為全水性體系，在成膜過程中僅有水的揮發(fā)，無(wú)毒、無(wú)味，對(duì)人 體及環(huán)境不造成任何危害。水包水多彩花紋涂料采用乳化與抗溶技術(shù)，將彩料制作與其在 連續(xù)相中的分散兩步操作并為一步，從而產(chǎn)生類似水包油多彩涂料的條狀花紋，提高了產(chǎn) 品的技術(shù)性能和裝飾效果，并且它比水包油型在生產(chǎn)和使用過程中更安全和環(huán)保，簡(jiǎn)化了 生產(chǎn)設(shè)備，降低了產(chǎn)品成本。水包水涂料實(shí)質(zhì)上是一種水性涂料，是在水性乳膠漆中加入可 凝膠化的水溶性涂料分散而成，通過兩相帶有相反的電荷，兩組分混合時(shí)即在粒子的接觸 表面生凝膠化。水包水型多彩漆能逼真還原大理石、花崗巖的裝修效果，特別適用于各類建 筑物的室內(nèi)外裝飾，是高檔石材的經(jīng)濟(jì)替代品，其不僅可以避免使用有機(jī)溶劑還具有生產(chǎn) 成本低的優(yōu)勢(shì)。
[0004] 在專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N101429368A的發(fā)明中公開一種水包水型多彩涂料，其生產(chǎn)方法 為先制備5%濃度的保護(hù)膠溶液，然后再制備白色基礎(chǔ)漆，再按設(shè)計(jì)要求加入色漿進(jìn)行調(diào) 色，最后進(jìn)行彩漆造粒。該涂料制備時(shí)需要采用色漿進(jìn)行調(diào)色，工藝不夠簡(jiǎn)易。在專利申請(qǐng) 號(hào)為CN201410005877.X的發(fā)明中公開了一種高耐候仿花崗巖水包水多彩涂料的制備方法， 采用水性高分子合成乳液作為基料，各種水溶性物質(zhì)作為助劑，該涂料在成品漆制備中還 公開了使用拒水助劑及防水乳液，然而兩者的添加只為了防止成膜后的多彩涂料不易滲 色，并未考慮成膜后多彩涂料的防水性、防污染性及易清洗性。因而如何制備一種多彩涂料 具有不易滲色、穩(wěn)定性良好的同時(shí)兼具防水性能，是相關(guān)制造商亟需解決的一個(gè)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種水包水型多彩涂料及其制備方法，其制備方法簡(jiǎn) 單，不需要有機(jī)溶劑，制備的多彩涂料兼具良好的防水性、抗?jié)B色以及自清潔防污染。
[0006] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種水包水型多彩涂料由膠體溶液、 分散相以及連續(xù)相組成，膠體溶液由焦糖酸鈉和硅酸鎂鋰粉溶于水中形成，分散相主要由 疏水調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、成膜劑、丙二醇、纖維素、顏料、膠體溶液、乳液以及水組 成，連續(xù)相主要由疏水調(diào)節(jié)劑、成膜劑、消泡劑、丙二醇、增稠劑、乳液以及水組成，其中，疏 水調(diào)節(jié)劑為二乙烯基苯與1-乙烯基咪唑的共聚物和/或二乙烯基苯與乙烯基離子液體的共 聚物。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述疏水調(diào)節(jié)劑選自二乙烯基苯與1-乙烯基咪唑的共聚 物、二乙烯基苯與1-乙烯基離子液體的共聚物中的一種或兩種。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，1-乙烯基離子液體為1-乙烯基-3-烷基咪唑陽(yáng)離子鹵素 陰離子離子液體，烷基選自甲基、乙基、丙基和丁基中的一種，鹵素陰離子可以是Cl-、Br-、 I-中的任一種。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，膠體溶液的原料成分組成按重量份計(jì)為:2份焦糖酸鈉、7 ~8份硅酸鎂鋰粉、90~100份水;分散相的原料成分組成按重量份計(jì)為:250~300份疏水調(diào) 節(jié)劑、6~10份潤(rùn)濕分散劑、4~9份消泡劑、5~8份成膜劑、10~15份丙二醇、5~10份纖維 素、20~40份顏料、100~150份膠體溶液、200~250乳液以及400~450份水。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，連續(xù)相的原料成分組成按重量份計(jì)為：150~200份疏水 調(diào)節(jié)劑、10~14份成膜劑、0.5~1份消泡劑、8~10份丙二醇、3~5份增稠劑、270~300份乳 液以及250~290份水。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述潤(rùn)濕分散劑選自聚丙烯酸鈉、磷酸三鈉、娃酸鹽、烷 基酚聚氧乙烯醚、烷基芳基磺酸酯中的一種或多種。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述乳液為苯丙乳液和/或硅丙乳液。
[0013] -種水包水型多彩涂料的制備方法，其包括步驟：
[0014] S100制備膠體溶液，在攪拌下加入相應(yīng)質(zhì)量份的焦磷酸鈉溶于于水中，待焦磷酸 鈉完全溶解后，加入硅酸鎂鋰粉溶于其中，形成膠體溶液，其中，攪拌速度設(shè)定為800~ 1000r/min，攬摔時(shí)間為100 ~150min;
[0015] S200制備分散相的造?；A(chǔ)漆，攪拌相應(yīng)質(zhì)量份的水和乳液的混合液，在攪拌下 加入潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、成膜劑、丙二醇、纖維素，攪拌后，調(diào)整攪拌速度加入至少一種顏 料，攪拌后，調(diào)整攪拌速度加入疏水調(diào)節(jié)劑和膠體溶液，形成分散相的造?；A(chǔ)漆；
[0016] S300造粒，加入膠體溶液和造?；A(chǔ)漆，進(jìn)行均勻造粒，制得造粒子漆，其中，膠體 溶液和造粒基礎(chǔ)漆按照重量份的配比為1: (〇. 5~1.5);以及
[0017] S400制備乳膠成品漆，攪拌相應(yīng)質(zhì)量份的水和乳液的混合液，在攪拌下加入成膜 劑、消泡劑、丙二醇、疏水調(diào)節(jié)劑，攪拌均勻后，加入480~510份造粒子漆攪拌，加入增稠劑 攪拌均勻，制得所述水包水型涂料。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在所述步驟S300的造粒工藝中，膠體溶液和造?；A(chǔ)漆 按照重量份的配比為1:1。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在所述步驟S200中，預(yù)設(shè)攪拌速度為800r/min，攪拌 30min，第一次調(diào)整攪拌速度到lOOOr/min，加入至少兩種顏料，攪拌30min，第二次調(diào)整攪拌 速度到400r/min，攪拌10min。
[0020] 本發(fā)明的有益效果為：
[0021] 1、所述疏水調(diào)節(jié)劑為二乙烯基苯與1-乙烯基咪唑或乙烯基離子液體的共聚物，由 于其粗糙的微納米表面、獨(dú)特的介孔結(jié)構(gòu)和單一的有機(jī)骨架使其具有超疏水的特性，其可 使水包水型涂料的靜態(tài)水接觸角達(dá)到90~120°，滑動(dòng)角< 50°，從而保證涂料的疏水性，使 其不易沾污的同時(shí)還易洗滌；
[0022] 2、當(dāng)疏水調(diào)節(jié)劑選擇的是乙烯基苯與乙烯基離子液體共聚物時(shí)，隨著離子液體上 咪唑接枝的碳鏈越長(zhǎng)，其疏水性越好，同時(shí)親水性的鹵素陰離子可抑制涂料的疏水性，從而 通過改變咪唑上烷基鏈的長(zhǎng)短或選用不同陰離子可以用來調(diào)節(jié)所述涂料的疏水效果，以滿 足不同的疏水需求，使所述涂料達(dá)到不同的防水效果；
[0023] 3、當(dāng)疏水調(diào)節(jié)劑為二乙烯基苯與1-乙烯基咪唑時(shí)，由于疏水調(diào)節(jié)劑中咪唑環(huán)上3 號(hào)位N原子的孤對(duì)電子可促進(jìn)由焦磷酸鈉和硅酸鎂鋰粉形成的保護(hù)膜片層表面和邊緣之間 的相反電荷的靜電相互吸引，使得凝膠體系穩(wěn)定，不容易受到外界干擾，從而有效地在微觀 上阻止顏料顆粒之間的聚集和凝結(jié)，達(dá)到宏觀上彩粒不滲色、不渾濁的效果。
[0024]
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu) 選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。
[0026] -種水包水型多彩涂料由膠體溶液、分散相以及連續(xù)相組成，通過膠體溶液使得 分散相加入連續(xù)相時(shí)，在分散相和膠體溶液的表面產(chǎn)生凝膠化，形成一層保護(hù)膜，膠體溶液 由焦糖酸鈉和硅酸鎂鋰粉溶于水中形成，分散相主要由疏水調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕分散劑、消泡劑、 成膜劑、丙二醇、纖維素、顏料、膠體溶液、乳液以及水組成，連續(xù)相主要由疏水調(diào)節(jié)劑、成膜 劑、消泡劑、丙二醇、增稠劑、乳液以及水組成，其中，疏水調(diào)節(jié)劑為二乙烯基苯與1-乙烯基 咪唑的共聚物和/或二乙烯基苯與乙烯基離子液體的共聚物。從而，所述水包水型多彩涂料 不需要有機(jī)溶劑，通過疏水調(diào)節(jié)劑得以增加所述涂料的防水性，使得所述多彩涂料兼具良 好的防水性、抗?jié)B色、穩(wěn)定性以及自清潔防污染。
[0027] 所述疏水調(diào)節(jié)劑選自二乙烯基苯與1-乙烯基咪唑的共聚物、二乙烯基苯與1-乙稀 基離子液體的共聚物中的一種或兩種，其中，1-乙烯基離子液體為1-乙烯基-3-烷基咪唑陽(yáng) 離子鹵素陰離子離子液體，烷基選自甲基、乙基、丙基和丁基中的一種，鹵素陰離子可以是 Cl_、Br_、I-中的任一種。
[0028]由于在所述涂料中增加了疏水調(diào)節(jié)劑，所述疏水調(diào)節(jié)劑為二乙烯基苯與1-乙烯基 咪挫或乙烯基離子液體的共聚物，由于其粗糙的微納米表面、獨(dú)特的介孔結(jié)構(gòu)和單一的有 機(jī)骨架使其具有超疏水的特性，其可使水包水型涂料的靜態(tài)水接觸角達(dá)到90~120°，滑動(dòng) 角<50°，從而保證涂料的疏水性，使其不易沾污的同時(shí)還易洗滌，當(dāng)水體流到涂料表面時(shí)， 由于涂料疏水，在重力作用下，可將涂料表面的污垢沖掉，達(dá)到自清潔防污染的效果。
[0029]當(dāng)疏水調(diào)節(jié)劑選擇的是乙烯基苯與乙烯基離子液體共聚物時(shí)，隨著離子液體上咪 唑接枝的碳鏈越長(zhǎng)，其疏水性越好，同時(shí)親水性的鹵素陰離子可抑制涂料的疏水性，因此， 通過改變咪唑上烷基鏈的長(zhǎng)短或選用不同陰離子可以用來調(diào)節(jié)所述涂料的疏水效果，以滿 足不同的疏水需求，使所述涂料達(dá)到