一种适用多种基材的外墙涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑外墙涂料领域，公开了一种适用多种基材的外墙涂料及其制备方法。


背景技术：

2.外墙涂料是一种用于外墙保护和装饰的涂料，具有防水、防尘、耐候、耐腐蚀、耐磨损等功能，可以满足建筑物外墙在不同气候和环境条件下的需要，提高建筑物的整体品质，有效延长建筑物的使用寿命。
3.外墙涂料直接暴露在外界环境中，故要求涂料有耐水、保色、耐老化性能好，同时，需要具有良好的附着力。现有外墙涂料分为以下几种：薄质外墙涂料、复层花纹涂料、彩砂涂料、厚质涂料。
4.由于外墙涂料应用的场景不同，所使用的基材也是多种多样，有腻子基材、混凝土基材、瓷砖基材、旧涂料基材等等，而针对不同基材，要进行不同的施工工艺，现有技术中一般的施工工艺为：基材找平、批刮腻子、施工底漆、施工面漆，工序复杂，还耗费时间和人工，综合成本较高。
5.cn104073035a中公开一种丙烯酸共聚乳液水泥基防水涂料，具体涉及一种丙烯酸共聚乳液水泥基防水涂料，属于涂料技术领域，丙烯酸共聚乳液水泥基防水涂料，由以下原料按其重量百分比配制而成：硅酸盐水泥55～60％，丙烯酸乳液35～40％，煅烧高岭土2～3％，戊二醇2～3％，纳米碳酸钙1～2％，为墙体提供防水功能，不具备外墙面漆的性能要求，其上面还需要再做外墙装饰涂料，施工较为麻烦。
6.cn107903740a公开一种环保涂料，包含以下重量份数的组分：柠檬油2～4份，橘子油2～4份，钛白粉2～3份，碳黑1～3份，乙二醛6～12份，聚乙二醇200 1～4份，正丁醇5～8份，甲基纤维素3～6份，填料10～25份，水15～30份，丙烯酸弹性乳液25～50份，聚羧酸系高性能减水剂5～8份，海藻泥6～13份，二氧化钛3～7份，硅酸盐水泥40～70份，其中使用多种溶剂，加量也较大，且未公开更详细的资料，难以确定是否执行外墙面漆gb/t9755标准。
7.因此，研究一种工序简单、性能良好的适用多种基材的外墙涂料及其制备方法有重要意义。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种适用多种基材的外墙涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
10.一种适用多种基材的外墙涂料的制备方法：包括以下步骤：s1：(1)取丙烯酸乳液、钛白粉、高岭土、碳酸钙、纤维素、成膜助剂、抗冻剂、其他助剂、水，混合均匀，得a组分；(2)取硅酸盐水泥，命名为b组分；
11.s2：取a组分、b组分，以600转/分钟的速度混合5～10分钟，得外墙涂料。
12.较为优化地，一种适用多种基材的外墙涂料的制备方法：包括以下步骤：s1：(1)取丙烯酸乳液、钛白粉、高岭土、碳酸钙、纤维素、成膜助剂、抗冻剂、其他助剂、水，混合均匀，得a组分；(2)取硅酸盐水泥，命名为b组分；
13.s2：取a组分、b组分，以600转/分钟的速度混合8分钟，得外墙涂料。
14.较为优化地，所述a组分与b组分的质量比为7:3。
15.较为优化地，所述a组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：40～60％、钛白粉：15～20％、高岭土：1～3％、碳酸钙：8～12％、纤维素：0.1～0.2％、成膜助剂：2～4％、抗冻剂：1.5～2.5％、其他助剂：1～4％。
16.较为优化地，所述a组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：50％、钛白粉：18％、高岭土：2％、碳酸钙：10％、纤维素：0.15％、成膜助剂：3.5％、抗冻剂：1.7％、其他助剂：1～4％。
17.较为优化地，所述其他助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、ph调节剂、聚氨酯增稠剂、防霉剂中的至少一种。
18.较为优化地，所述a组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：40～60％、钛白粉：15～20％、高岭土：1～3％、碳酸钙：8～12％、纤维素：0.1～0.2％、成膜助剂：2～4％、抗冻剂：1.5～2.5％、分散剂0.5～2％、润湿剂0.1～0.5％、消泡剂0.1～0.5％、ph调节剂0.2～0.5％、聚氨酯增稠剂0.05～0.2％、防霉剂0.1～0.5％。
19.较为优化地，所述a组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：50％、钛白粉：18％、高岭土：2％、碳酸钙：10％、纤维素：0.15％、成膜助剂：3.5％、抗冻剂：1.7％、分散剂0.8％、润湿剂0.2％、消泡剂0.2％、ph调节剂0.25％、聚氨酯增稠剂0.1％、防霉剂0.3％。
20.较为优化地，s1步骤中，a组分的具体制备过程包括以下步骤：取抗冻剂、分散剂、润湿剂、消泡剂，依次加入水，以1100～1300转/分钟的速度分散5～10分钟，依次加入钛白粉、高岭土、碳酸钙、纤维素、ph调节剂，保持1100～1300转/分钟的速度分散25～30分钟，至细度分散至≤60微米，依次加入防霉剂、防腐剂、丙烯酸乳液、成膜助剂、聚氨酯增稠剂，保持900～1100转/分钟的速度搅拌10～15分钟，得a组分。
21.较为优化地，s1步骤中，a组分的具体制备过程包括以下步骤：取抗冻剂、分散剂、润湿剂、消泡剂，依次加入水，以1200转/分钟的速度分散8分钟，依次加入钛白粉、高岭土、碳酸钙、纤维素、ph调节剂，保持1200转/分钟的速度分散28分钟，至细度分散至≤60微米，依次加入防霉剂、防腐剂、丙烯酸乳液、成膜助剂、聚氨酯增稠剂，保持1000转/分钟的速度搅拌13分钟，得a组分。
22.较为优化地，所述丙烯酸乳液是高性能纯丙烯酸乳液；所述钛白粉是金红石型钛白粉；所述高岭土是煅烧高岭土。
23.较为优化地，所述碳酸钙是重质碳酸钙；所述纤维素是羟乙基纤维素醚。
24.较为优化地，所述成膜助剂是醇酯十二；所述抗冻剂是丙二醇。
25.较为优化地，所述丙烯酸乳液是高性能纯丙烯酸乳液，具体型号为陶氏tx-100；所述钛白粉是金红石型钛白粉，具体型号为美礼联化工tiona 595；所述高岭土是煅烧高岭土，具体型号为中国矿产白雪80。
26.较为优化地，所述碳酸钙是重质碳酸钙，具体型号为广源化工cc-600；所述纤维素是羟乙基纤维素醚，具体型号为亚什兰250hbr。
27.较为优化地，所述成膜助剂是醇酯十二，具体型号为伊士曼texanol；所述抗冻剂是丙二醇。
28.较为优化地，所述分散剂为阿克苏诺贝尔747；所述润湿剂为科莱恩x080；所述消泡剂为布莱克本cf1494；所述ph调节剂为陶氏amp-95；所述聚氨酯增稠剂为陶氏rm-2020npr；所述防霉剂为托尔epw；所述防腐剂为托尔rsc conc。
29.较为优化地，所述硅酸盐水泥为32.5白色硅酸盐水泥。
30.较为优化地，制得的外墙涂料需在5h内使用，以免固化。
31.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：(1)本发明制备的外墙涂料包括a组分和b组分，其中，a组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：40～60％、钛白粉：15～20％、高岭土：1～3％、碳酸钙：8～12％、纤维素：0.1～0.2％、成膜助剂：2～4％、抗冻剂：1.5～2.5％、其他助剂：1～4％，其余为水；b组分包括32.5白色硅酸盐水泥；本发明将配方设计成双组分，在配方中加入了硅酸盐水泥，控制硅酸盐水泥(b组分)与另一组分(a组分)的质量比为3:7，从而提升涂料的性能和对各种基材的附着力；另一组分(a组分)中使用了与水泥相容性优异的纯丙烯酸乳液，使整个涂料具有良好的稳定性，其在瓷砖、混凝土、旧涂料、腻子等基材上都有非常好的附着力、不易脱落，且耐碱性优异、阻止墙体碱性渗出，所以与普通外墙涂料相比无需使用界面剂、底漆、腻子，拥有更好的附着力、耐候性、耐碱性，极大的缩短了工期、降低施工成本。
32.(2)本发明使用的丙烯酸乳液是高性能纯丙烯酸乳液，具有极佳的耐候性能，对混凝土、瓷砖、砖石等基材都有很好的附着力，且能与水泥有良好的相容性；本发明使用的钛白粉是金红石型钛白粉，耐候性能优异、遮盖力好、颜色稳定；本发明使用的高岭土是煅烧高岭土，具有遮盖力好、耐久性好、耐化学腐蚀的特点，还能有效降低涂料光泽；本发明使用的碳酸钙是重质碳酸钙，与高岭土配合使用，可有效降低涂料的光泽；本发明使用的纤维素是羟乙基纤维素醚，粘度稳定性好、保水性好；本发明使用的其他助剂与以上原料按一定比例配合使用，可得到一种附着力好、耐碱性好、耐侯性好、稳定性好、易于施工的适用多种基材的外墙涂料。
33.(3)本发明所述其他助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、ph调节剂、聚氨酯增稠剂、防霉剂，本发明使用的分散剂为阿克苏诺贝尔747；润湿剂为科莱恩x080；消泡剂为布莱克本cf1494；ph调节剂为陶氏amp-95；聚氨酯增稠剂为陶氏rm-2020npr；防霉剂为托尔epw；防腐剂为托尔rsc conc，这些助剂具有用量小、作用大的特点，按一定比例配合使用，可得到一种附着力好、耐碱性好、耐侯性好、稳定性好、易于施工的适用多种基材的外墙涂料。
具体实施方式
34.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.以下实施例中包括以下原料：丙烯酸乳液(纯丙烯酸乳液，陶氏tx-100)；钛白粉(美礼联化工tiona 595)；高岭土(中国矿产白雪80)；碳酸钙(广源化工cc-600)；纤维素(亚什兰250hbr)；成膜助剂(伊士曼texanol)；抗冻剂(丙二醇，cas：57-55-6)；分散剂(阿克苏
诺贝尔747)；润湿剂(科莱恩x080)；消泡剂(布莱克本cf1494)；ph调节剂(陶氏amp-95)；聚氨酯增稠剂(陶氏rm-2020npr)；防霉剂(托尔epw)；防腐剂(托尔rsc conc)；
36.以下份数为质量百分比；
37.实施例1：
38.具体制备步骤：
39.s1：制备a组分，具体原料与步骤参考表1；
40.s2：取a组分、b组分，以600转/分钟的速度混合8分钟，得外墙涂料。
41.表1：
[0042][0043]
实施例2：
[0044]
具体制备步骤：
[0045]
s1：制备a组分，具体原料与步骤参考表2；
[0046]
s2：取a组分、b组分，以600转/分钟的速度混合8分钟，得外墙涂料。
[0047]
表2：
[0048][0049]
对比例1(纯丙烯酸乳液的加入量低于范围要求)：
[0050]
具体制备步骤：
[0051]
s1：制备a组分，具体原料与步骤参考表3；
[0052]
s2：取a组分、b组分，以600转/分钟的速度混合8分钟，得外墙涂料。
[0053]
表3：
[0054][0055][0056]
测试：取实施例1～2所得的外墙涂料、对比例1制备的外墙涂料、普通外墙涂料(菊花牌高级丙烯酸外墙漆)，测试其关键性能指标，具体结论见表4；
[0057]
表4：
[0058]
[0059]
[0060][0061]
结论：对比例1制备的外墙涂料加入的纯丙烯酸乳液量减少，未符合本发明限定的要求，虽然也可以直接施工，适用多种基材，但乳液量过少导致漆膜附着力差，出现泛碱现象，在参照jg/t210-2018外墙ⅰ型成膜型标准测试其抗泛盐碱性时，未达到标准；选用一种市面上常用的普通外墙涂料(菊花牌高级丙烯酸外墙漆)进行测试，该外墙涂料使用时需先施工界面剂，再施工底漆和外墙面漆，若不施工界面剂和底漆则附着力较差、易泛碱，施工耗时大，且该外墙涂料的耐洗刷性、耐碱性、耐水性、耐人工气候老化性等性能均在实施例1
～2之下，在参照jg/t210-2018外墙ⅰ型成膜型标准测试其抗泛盐碱性时，未达到标准。
[0062]
因此，本发明制备的外墙涂料符合国家标准，且附着力、耐碱性、耐侯性、稳定性等各性能均良好，无需界面剂、腻子、底漆等便可直接施工，适用多种基材。
[0063]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0064]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用多种基材的外墙涂料，其特征在于：所述外墙涂料包括a组分和b组分，a组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：40～60％、钛白粉：15～20％、高岭土：1～3％、碳酸钙：8～12％、纤维素：0.1～0.2％、成膜助剂：2～4％、抗冻剂：1.5～2.5％、其他助剂：1～4％；b组分包括硅酸盐水泥。2.根据权利要求1所述的一种适用多种基材的外墙涂料，其特征在于：所述a组分与b组分的质量比为7:3。3.根据权利要求1所述的一种适用多种基材的外墙涂料，其特征在于：所述其他助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂、ph调节剂、聚氨酯增稠剂、防霉剂中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种适用多种基材的外墙涂料，其特征在于：所述a组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：40～60％、钛白粉：15～20％、高岭土：1～3％、碳酸钙：8～12％、纤维素：0.1～0.2％、成膜助剂：2～4％、抗冻剂：1.5～2.5％、分散剂0.5～2％、润湿剂0.1～0.5％、消泡剂0.1～0.5％、ph调节剂0.2～0.5％、聚氨酯增稠剂0.05～0.2％、防霉剂0.1～0.5％。5.根据权利要求1所述的一种适用多种基材的外墙涂料，其特征在于：所述硅酸盐水泥是32.5白色硅酸盐水泥。6.一种适用多种基材的外墙涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：(1)取丙烯酸乳液、钛白粉、高岭土、碳酸钙、纤维素、成膜助剂、抗冻剂、其他助剂、水，混合均匀，得a组分；(2)取硅酸盐水泥，命名为b组分；s2：取a组分、b组分，以600～700转/分钟的速度混合5～10分钟，得外墙涂料。7.根据权利要求6所述的一种适用多种基材的外墙涂料的制备方法，其特征在于：s1步骤中，a组分的具体制备过程包括以下步骤：取抗冻剂、分散剂、润湿剂、消泡剂，依次加入水，以1100～1300转/分钟的速度分散5～10分钟，依次加入钛白粉、高岭土、碳酸钙、纤维素、ph调节剂，保持1100～1300转/分钟的速度分散25～30分钟，至细度分散至≤60微米，依次加入防霉剂、防腐剂、丙烯酸乳液、成膜助剂、聚氨酯增稠剂，保持900～1100转/分钟的速度搅拌10～15分钟，得a组分。8.根据权利要求6所述的一种适用多种基材的外墙涂料的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸乳液是高性能的纯丙烯酸乳液；所述钛白粉是金红石型钛白粉；所述高岭土是煅烧高岭土；所述碳酸钙是重质碳酸钙；所述纤维素是羟乙基纤维素醚；成膜助剂是醇酯十二；所述抗冻剂是丙二醇。

技术总结
本发明涉及建筑外墙涂料领域，公开了一种适用多种基材的外墙涂料及其制备方法；本发明制备的外墙涂料包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下原料，按质量百分比：丙烯酸乳液：40～60％、钛白粉：15～20％、高岭土：1～3％、碳酸钙：8～12％、纤维素：0.1～0.2％、成膜助剂：2～4％、抗冻剂：1.5～2.5％、其他助剂：1～4％，其余为水；B组分包括32.5白色硅酸盐水泥；A组分与B组分的质量比为7:3，两者充分混匀后得适用多种基材的外墙涂料；该外墙涂料无需配套使用底漆或界面剂，具有良好的稳定性、附着力、耐候性、耐碱性，且施工工期短，简化了外墙涂料的施工流程，能有效降低施工成本。能有效降低施工成本。


技术研发人员：宁睿 张喜强 丁文胜 邵珊珊
受保护的技术使用者：中华制漆（深圳）有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/8