1.本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种水包砂涂料的制备方法。


背景技术：

2.涂料，是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。水包砂多彩涂料是目前比较流行的新型装置涂料，一般主要由水性乳胶粒子搭配纤维素及功能型助剂及天然砂构成的分散相为a组分，再由高性能聚合物惰性类丙烯酸合成树脂乳液构成的连续相为b组分，另外由保护胶水溶液对a组分构成的多点隔离包裹为c组分，然后通过a组分+b组分+c组分复合为一体制备的水包砂涂料，即具有天然仿石功能，效果逼真，施工简便，低碳环保，节约能源等诸多优势，经过一次至两次喷涂就能得到高仿干挂石材的高档装饰效果，然而水包砂喷涂时往往比一般涂料涂抹的更厚，导致其存在涂抹后墙面出现脱落的风险，尤其在施工时当地气温较低的情况下，脱落现象会更加严重，所以市场上急需一种抗冻、防脱落的水包砂涂料。
3.公开号为cn110527384b，公开日为2019-12-03的中国发明专利公开了一种膨胀玻化微珠在水包砂基础漆中的应用、水包砂基础漆、制备方法及水包砂涂料，水包砂基础漆由包括如下重量份的组分配制而成：去离子水20-30份、分散剂0.2-0.3份、消泡剂0.2-0.5份、防冻剂1.0-2.0份、成膜助剂1.0-2.0份、膨胀玻化微珠1-5份、钛白粉1-5份、高岭土1-8份、纤维素0.8-2.0份、ph调节剂1.0-2.0份、乳液20-40份、防腐剂0.1-0.5份、10wt%保护胶溶液5-10份、增稠剂0.1-0.5份和石英砂40-50份制成。
4.虽然该发明在水包砂基础漆中加入膨胀玻化微珠，降低水包砂基础漆中粒子的比重，提高了基础漆中粒子的悬浮性，使由其配制的水包砂涂料中的粒子悬浮性提高；但是该发明并未解决水包砂涂料涂抹后在墙面出现脱落以及低温下脱落现象严重的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明目的是提供一种水包砂涂料的制备方法，本发明通过含有基础漆乳液、固体砂以及减水剂的基础漆，含有连续相乳液以及阻冻剂的连续相，含有分散剂以及分子筛的隔离液制备水包砂涂料起到了抗冻、防脱落的技术效果。本发明具有制备方便，流程简易，在涂料其他性能不变的情况下有效降低涂料中的含水率涂料坍落度明显下降，低温下溶解冰晶和阻止冰晶长大的作用提高涂料低温下的流动性，阻冻剂与减水剂配合使用时涂料的含水量更少成冰量更低，分子筛延缓阻冻剂挥发过程进一步提高涂料整体的防冻效果，同时减水剂减少涂料的流动性后使得所述分子筛在涂料搅拌均匀后位置相对固定不成团聚集的优点。
6.本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种水包砂涂料的制备方法，s1、制备基础漆，所述基础漆包括基础漆乳液、固体砂以及减水剂；s2、制备连续相，所述连续相包括连续相乳液以及阻冻剂；
s3、制备隔离液，所述隔离液包括分散剂以及分子筛；s4、将所述基础漆、连续相以及隔离液混合，得到水包砂涂料。
7.其中所述基础漆乳液主要由粗粒径乳液制备而成，目的是提升涂料的内聚力，并与固体砂配合提升水包砂涂料内部骨架的稳定性，有利于涂料做出做荔枝面凸点效果，所述固体砂一般采用外观较为美观并且硬度较高耐磨损的固定小颗粒构成，既起到了仿真石漆的效果，又保障了墙面的的高抗压性和高耐磨性，选用的材料例如石英砂或者人造树脂，人造聚合物等等。
8.此外，所述减水剂是一种在维持涂料拌合物的流动性基本不变的条件下，能减少拌合用水量的外加剂，大多属于阴离子表面活性剂，例如木质素磺酸盐等物质，并且加入所述减水剂后，涂料的坍落度明显下降，使得涂料可以更好地依附于墙面上，不易脱落。
9.此外，所述连续相乳液粒径较细，通透度高，可为涂料提供清晰的色点，同时其易增稠的特性可以配合所述减水剂提高涂料的粘稠度使得涂料易于粘附在墙面上，所述阻冻剂亦可称之为抗冻剂，是一类加入到其他液体中以降低其冰点、提高抗冻能力的物质，一般用于加入到水中，所述阻冻剂也具有溶解冰晶和阻止冰晶长大的作用，当所述减水剂与所述阻冻剂配合使用时，减水组分可减少涂料拌合用水量，从而减少了低温下涂料中的成冰量，并使冰晶粒度细小且均匀分散，减小对涂料的破坏应力，同时可以大大提高阻冻剂在涂料中的浓度，提高涂料的阻冻性能。
10.此外，所述分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，可均一分散那些难于溶解于液体的颗粒物质，防止颗粒的沉降和凝聚，所述分子筛一种人工合成的具有筛选分子作用的沸石类材料，它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开，通过调整分子式中硅、铝元素的比例可得到不同孔径的分子筛，它的吸附能力高、选择性强、耐高温，是理想的吸附材料，然而所述分子筛由于颗粒小，质量轻，在涂料中往往浮于表面或者分散不均匀易成团凝聚，此时所述分散剂可以有效地将所述分子筛均匀的分散在涂料中。
11.此外，所述阻冻剂一般由高挥发性的醇类物质构成，所述分子筛利用其多孔的特性可对所述阻冻剂产生固定作用，延缓其挥发过程，进一步提高涂料整体的防冻效果。
12.此外，所述减水剂减少涂料的流动性后使得所述分子筛在涂料搅拌均匀后位置相对固定，不会在涂料放置时间过程的情况下重新成团聚集，影响涂料的性能。
13.进一步优选的技术方案在于：所述减水剂包括木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾中的任意一种或几种混合物。
14.其中优选的情况下采用木质素磺酸钙为所述减水剂的主要成分，木质素磺酸钙属于阴离子型表面活性剂，可以直接使用，也可作为复合型外加剂原料之一，用于涂料中中可改进施工性、流动性，提高强度，减水率在8－10%。
15.进一步优选的技术方案在于：阻冻剂包括乙二醇、甲醇、乙醇中的任意一种或几种混合物。
16.其中优选的情况下采用乙二醇为所述阻冻剂的主要成分，乙二醇属于甘醇型防冻液的一种具有优良的防冻效果，乙二醇是一种无色微粘的液体，能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压，冰点显著降低，并且乙二醇的沸点较高不易挥发，不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。
17.此外，由于木质素磺酸钙的存在，使得涂料中水分降低，乙二醇在涂料中可以加入少量即可达到很高的浓度，避免了乙二醇添加过量在涂料中产生过多的酸性物质，对墙面产生腐蚀作用。
18.进一步优选的技术方案在于：所述分子筛包括4a型分子筛、3a型分子筛、5a型分子筛中的任意一种或几种混合物。
19.其中优选的情况下采用5a分子筛为所述分子筛的主要成分，它除具有3a，4a分子筛所具有吸附小分子的功效外，还可吸附乙二醇等醇类防冻液的功能，可以进一步将所述阻冻剂固定在涂料中，提升涂料的防冻性能。
20.此外，由于木质素磺酸钙的存在，使得涂料中水分降低，从而使得所述分子筛在涂料中不会聚集沉降而降低涂料的防冻性能。
21.进一步优选的技术方案在于：所述分子筛为球形颗粒，直径范围为1.2-10mm。
22.其中优选的情况下采用4-6mm的分子筛作为防冻液的吸附剂，因为该范围的分子筛大小适中，易于在涂料中分散，不会过小而成团聚集也不会因为过大而影响涂料使用时的外观。
23.进一步优选的技术方案在于：所述分散剂包括硬脂酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸锌中的任意一种或几种混合物。
24.其中优选的情况下采用硬脂酰胺作为分散剂，硬脂酰胺无吸湿性，滑爽性好，可提高分子筛在涂料中的分散效果，并且硬脂酰胺溶于醇类，与乙二醇配合使用可以进一步提高其持效性和热稳定性，同时降低了硬质酰胺在涂料涂抹后的表面析出量。
25.进一步优选的技术方案在于：所述基础漆乳液包括按重量计的以下组分：去离子水100-300份，丙烯酸乳液35-70份，纤维素助剂2-4份。
26.其中去离子水使用蒸馏水即可，丙烯酸乳液采用去离子水、丙烯酸丁酯、丙烯酸、阴离子乳化剂、苯乙烯混合制备而成，固体砂主要成分为二氧化硅颗粒，使得涂料具有真石漆的质感，纤维素助剂的主要成分为木质素。
27.进一步优选的技术方案在于：所述连续相乳液包括按重量计的以下组分：去离子水100-400份，聚氨酯-丙烯酸乳液50-100份。
28.其中聚氨酯-丙烯酸乳液采用聚氨酯、丙烯酸酯、过硫酸盐、异氰酸酯构成，粒径相较于丙烯酸乳液更低，通透度高。
29.进一步优选的技术方案在于：所述固体砂粒径范围为80-180目。
30.其中二氧化硅，即石英砂的粒径小于80目则影响水包砂涂料最终的美观效果，而石英砂大于180目时则很难在水包砂涂料中均匀分散。
31.进一步优选的技术方案在于：固体砂包括二氧化硅、碳酸钙、三氧化二铁中的任意一种或几种混合物。
32.其中选的情况下采用采用二氧化硅作为固体砂的主要成分，二氧化硅硬度较高，化学稳定性较强，不与一般的酸反应，可稳定存在于涂料之中，并且二氧化硅质地白皙，较为美观，适宜于作为装饰材料使用。
33.进一步优选的技术方案在于：所述基础漆中的所述基础漆乳液、固体砂以及减水剂按重量计的比例为（100-600）：（50-100）：1。
34.其中基础漆乳液、固体砂以及减水剂的比例在300:30:1的条件下最为理想。
35.进一步优选的技术方案在于：所述连续相中所述连续相乳液以及阻冻剂按重量计的比例为（50-150份）：1。
36.其中连续相乳液以及阻冻剂的比例在75:1的条件下最为理想。
37.本发明的有益之处在于：1、本发明通过添加木质素磺酸钙作为涂料中的减水剂，可在涂料其他性能不变的情况下有效降低涂料中的含水率，涂料坍落度明显下降，使得涂料可以更好地依附于墙面上，不易脱落；2、本发明通过添加乙二醇为所述阻冻剂具有溶解冰晶和阻止冰晶长大的作用，提高涂料低温下的流动性，不易在墙面上脱落，并且与所述减水剂配合使用时涂料的含水量更少，成冰量更低，墙面的依附效果更佳；3、本发明通过添加5a型分子筛作为吸附分子筛并利用其多孔的特性可对所述阻冻剂产生固定作用，延缓其挥发过程，进一步提高涂料整体的防冻效果，同时所述减水剂减少涂料的流动性后使得所述分子筛在涂料搅拌均匀后位置相对固定，不会在涂料放置时间过程的情况下重新成团聚集，影响涂料的性能。
具体实施方式
38.以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
39.实施例1：一种水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、制备基础漆，所述基础漆包括按重量计的以下组分：去离子水300份，丙烯酸乳液70份，木质素4份、二氧化硅100份以及木质素磺酸钙3份；s2、制备连续相，所述连续相包括重量计的以下组分：去离子水400份，聚氨酯-丙烯酸乳液100份以及乙二醇4份；s3、制备隔离液，所述隔离液包括重量计的以下组分：硬脂酰胺3份以及直径为5mm的5a型分子筛6份；s4、将所述基础漆、连续相以及隔离液按重量计的比例75:75:1混合，得到水包砂涂料。
40.在本实施例中，所述水包砂涂料在10℃墙面上涂抹，30天掉落率在0.7%以下，即墙面最多有0.7%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在2%以下，即墙面最多有2%面积发生墙面裸露现象，在4℃墙面上涂抹，30天掉落率在1.2%以下，即墙面最多有1.2%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在3%以下，即墙面最多有3%面积发生墙面裸露现象，涂料对墙面的依附性能很好。
41.实施例2：一种水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、制备基础漆，所述基础漆包括按重量计的以下组分：去离子水200份，丙烯酸乳液50份，木质素3份、二氧化硅75份以及木质素磺酸钙2份；s2、制备连续相，所述连续相包括重量计的以下组分：去离子水250份，聚氨酯-丙烯酸乳液75份以及乙二醇3份；s3、制备隔离液，所述隔离液包括重量计的以下组分：硬脂酰胺2份以及直径为5mm的5a型分子筛3份；s4、将所述基础漆、连续相以及隔离液按重量计的比例75:75:1混合，得到水包砂
涂料。
42.在本实施例中，所述水包砂涂料在10℃墙面上涂抹，30天掉落率在1.1%以下，即墙面最多有1.1%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在2.5%以下，即墙面最多有2.5%面积发生墙面裸露现象，在4℃墙面上涂抹，30天掉落率在1.9%以下，即墙面最多有1.9%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在3.8%以下，即墙面最多有3.8%面积发生墙面裸露现象，涂料对墙面的依附性能好。
43.实施例3：一种水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、制备基础漆，所述基础漆包括按重量计的以下组分：去离子水100份，丙烯酸乳液35份，木质素2份、二氧化硅50份以及木质素磺酸钙1份；s2、制备连续相，所述连续相包括重量计的以下组分：去离子水100份，聚氨酯-丙烯酸乳液50份以及乙二醇2份；s3、制备隔离液，所述隔离液包括重量计的以下组分：硬脂酰胺1份以及直径为5mm的5a型分子筛2份；s4、将所述基础漆、连续相以及隔离液按重量计的比例75:75:1混合，得到水包砂涂料。
44.在本实施例中，所述水包砂涂料在10℃墙面上涂抹，30天掉落率在0.9%以下，即墙面最多有0.9%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在2.6%以下，即墙面最多有2.6%面积发生墙面裸露现象，在4℃墙面上涂抹，30天掉落率在2.6%以下，即墙面最多有2.6%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在4.2%以下，即墙面最多有4.2%面积发生墙面裸露现象，涂料对墙面的依附性能较好。
45.对比实施例1：一种水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、制备基础漆，所述基础漆包括按重量计的以下组分：去离子水300份，丙烯酸乳液70份，木质素4份、二氧化硅100份；s2、制备连续相，所述连续相包括重量计的以下组分：去离子水400份，聚氨酯-丙烯酸乳液100份以及乙二醇3份；s3、制备隔离液，所述隔离液包括重量计的以下组分：硬脂酰胺3份以及直径为5mm的5a型分子筛6份；s4、将所述基础漆、连续相以及隔离液按重量计的比例75:75:1混合，得到水包砂涂料。
46.在本实施例中，所述水包砂涂料在10℃墙面上涂抹，30天掉落率在5%以上，即墙面最少有5%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在8%以上，即墙面最少有8%面积发生墙面裸露现象，在4℃墙面上涂抹，30天掉落率在9%以上，即墙面最少有9%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在13%以上，即墙面最多有13%面积发生墙面裸露现象，涂料对墙面的依附性能较差。
47.对比实施例2：一种水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、制备基础漆，所述基础漆包括按重量计的以下组分：去离子水300份，丙烯酸乳液70份，木质素4份、二氧化硅100份以及木质素磺酸钙3份；s2、制备连续相，所述连续相包括重量计的以下组分：去离子水400份，聚氨酯-丙烯酸乳液100份；
s3、制备隔离液，所述隔离液包括重量计的以下组分：硬脂酰胺3份以及直径为5mm的5a型分子筛6份；s4、将所述基础漆、连续相以及隔离液按重量计的比例75:75:1混合，得到水包砂涂料。
48.在本实施例中，所述水包砂涂料在10℃墙面上涂抹，30天掉落率在14%以上，即墙面最少有14%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在21%以上，即墙面最少有21%面积发生墙面裸露现象，在4℃墙面上涂抹，30天掉落率在19%以上，即墙面最少有19%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在33%以上，即墙面最多有33%面积发生墙面裸露现象，涂料对墙面的依附性能很差。
49.对比实施例3：一种水包砂涂料的制备方法，包括以下步骤：s1、制备基础漆，所述基础漆包括按重量计的以下组分：去离子水300份，丙烯酸乳液70份，木质素4份、二氧化硅100份以及木质素磺酸钙3份；s2、制备连续相，所述连续相包括重量计的以下组分：去离子水400份，聚氨酯-丙烯酸乳液100份以及乙二醇3份；s3、制备隔离液，所述隔离液包括重量计的以下组分：硬脂酰胺3份；s4、将所述基础漆、连续相以及隔离液按重量计的比例75:75:1混合，得到水包砂涂料。
50.在本实施例中，所述水包砂涂料在10℃墙面上涂抹，30天掉落率在8%以上，即墙面最少有8%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在11%以上，即墙面最少有11%面积发生墙面裸露现象，在4℃墙面上涂抹，30天掉落率在12%以上，即墙面最少有12%面积发生墙面裸露现象，180天掉落率在17%以上，即墙面最多有17%面积发生墙面裸露现象，涂料对墙面的依附性能差。
51.上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。