1.本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种连续相材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.现今，人们随着生活水平的提高，对自己居住的建筑装饰不仅限于简单仿石材花纹装饰，更要求要有逼真石材质感效果及高强度的性能，所以往往需要多彩涂料来实现此功能。
3.cn104974645a公开了一种多彩涂料，原料为：二甲苯、颜料、乙酸辛酯、丁醇、醇酸树脂、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、蓖麻油、硝化棉和乙酸乙酯；产品各色粒子界限分明，搅拌时不粘连；固体分20
‑
40％，涂布量度0.2
‑
0.4；干燥时间8
‑
12h，贮存期6
‑
12个月，可以广泛生产并不断代替现有材料。
4.cn104817916b本发明是有关于一种水包水多彩涂料及其制备方法，包括调色乳液和造粒乳液，其中，所述的造粒乳液为连续相乳液，造粒乳液的制备方法为在合成树脂硅丙乳液中加入四硼酸钠搅拌均匀；所述的调色乳液为分散相乳液，调色乳液的制备方法为在聚醋酸乙烯共聚乳液中加入羟乙基纤维素搅拌均匀。该制备方法为首先制备好调色乳液、造粒乳液和各色弹性乳胶漆，然后将弹性乳胶漆倒入调色乳液中搅拌均匀，然后将调色乳液与弹性乳胶漆的混合物倒入造粒乳液中搅拌均匀。采用造粒乳液作为连续相、调色乳液作为分散相二相乳液制备出来的水包水多彩涂料制造方法简单，制作出来的粒子，软硬度可控制，色粒清晰，储存稳定性强。
5.目前多彩仿石涂料存在以下问题：1、造粒工艺复杂，过程繁琐，往往需要3
‑
4个半成品才能制得最后的成品多彩涂料；2、水包砂多彩涂料稳定性不够，长时间保存出现连续相和分散相的分离造成沉降，影响产品性能；3、现有水包砂产品以保护胶体系造粒，造粒过程高速搅拌容易将彩点搅碎，导致彩点不成型。
6.综上所述，开发一种易成型和稳定性优异的水包砂涂料至关重要。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种连续相材料及其制备方法和应用，所述连续相材料形成的水包砂涂料造粒后彩点成型容易，彩点形成后缺陷较少，存储稳定性良好，粘度适宜，进一步形成的涂层的彩点的机械强度高，具有仿石性。
8.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
9.第一方面，本发明提供了一种连续相材料，所述连续相材料的制备原料按照重量份数包括如下组分：
[0010][0011]
本发明所述连续相材料中，保护胶粉直接在反应型乳液中形成连续相材料，保护胶粉与反应型乳液，通过微反应增加体系的结构强度；除此之外，保护胶粉遇水形成硅酸根阴离子，其与缔合型纤维素醚发生交联，二者协同配合，提升连续相材料的稳定性。
[0012]
所述水的重量份数为20
‑
30份，例如22份、24份、26份、28份等。
[0013]
所述保护胶粉的重量份数为4
‑
7份，例如4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份等。
[0014]
所述缔合型纤维素醚的重量份数为0.5
‑
0.8份，例如0.55份、0.6份、0.65份、0.7份、0.75份等。
[0015]
所述反应型乳液的重量份数为30
‑
70份，例如40份、50份、60份等。
[0016]
所述助剂的重量份数为1.1
‑
22.2份，例如2份、4份、6份、8份、10份、12份、14份、16份、18份、20份等。
[0017]
优选地，所述保护胶粉包括有机硅改性的纳米硅酸镁锂。
[0018]
优选地，所述缔合型纤维素醚包括羟乙基纤维素。
[0019]
优选地，所述反应型乳液包括硅丙乳液。
[0020]
优选地，所述反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂、乳化剂、后处理剂和溶剂。
[0021]
优选地，以所述反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：20％
‑
40％甲基丙烯酸甲酯，0％
‑
20％苯乙烯，1％
‑
3％丙烯酸和1％
‑
5％硅单体。
[0022]
所述甲基丙烯酸甲酯的重量百分数为20％
‑
40％，例如25％、30％、35％等。
[0023]
所述苯乙烯的重量百分数为0％
‑
20％，例如5％、10％、15％等。
[0024]
所述丙烯酸的重量百分数为1％
‑
3％，例如1.5％、2％、2.5％等。
[0025]
所述硅单体的重量百分数为1％
‑
5％，例如2％、3％、4％等。
[0026]
优选地，所述引发剂包括硫酸铵。
[0027]
优选地，所述乳化剂包括反应型乳化剂。
[0028]
优选地，所述反应型乳化剂包括烷基苯磺酸钠、硫酸盐或磺酸盐中的任意一种或至少两种的组合，例如dns/f
‑
6。
[0029]
优选地，所述后处理剂包括过氧化氢。
[0030]
优选地，所述过氧化氢的固含量为40％
‑
50％，例如42％、45％、46％、48％等。
[0031]
优选地，所述助剂包括悬浮剂。
[0032]
优选地，所述悬浮剂包括聚酰胺蜡和焦磷酸盐的组合。
[0033]
本发明所述连续相材料中，聚酰胺蜡和焦磷酸盐配合使用，二者协同沉降，利于连
续相材料中缔合结构的形成。
[0034]
优选地，所述聚酰胺蜡的重量份数为1
‑
5份，例如2份、3份、4份等。
[0035]
优选地，所述焦磷酸盐的重量份数为0.1
‑
0.4份，例如0.2份、0.3份等。
[0036]
优选地，所述助剂还包括杀菌剂、ph调节剂、成膜助剂、抗冻剂或增稠剂中的任意一种或至少两种的组合。
[0037]
优选地，所述杀菌剂的重量份数为0.1
‑
0.5份，例如0.2份、0.3份、0.4份等。
[0038]
优选地，所述ph调节剂的重量份数为0.05
‑
0.3份，例如0.5份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份等。
[0039]
优选地，所述成膜助剂的重量份数为2
‑
6份，例如3份、4份、5份等。
[0040]
优选地，所述抗冻剂的重量份数为3
‑
8份，例如4份、5份、6份、7份等。
[0041]
优选地，所述增稠剂的重量份数为0.5
‑
2份，例如1份、1.5份等。
[0042]
作为优选的技术方案，所述连续相材料按照重量份数包括如下组分：
[0043][0044][0045]
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的连续相材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0046]
将水、保护胶粉、缔合型纤维素醚、反应型乳液和助剂按照重量份数依次混合后，得到所述连续相材料。
[0047]
第三方面，本发明提供一种水包砂涂料，所述水包砂涂料包括基料和第一方面所述的连续相材料；
[0048]
所述基料的制备原料按照重量份数包括如下组分：
[0049][0050]
本发明所述水包砂涂料使用第一方面所述连续相材料，连续相材料中，保护胶粉直接在反应型乳液中形成连续相材料，保护胶粉与反应型乳液，通过微反应增加体系的结构强度；除此之外，保护胶粉遇水形成硅酸根阴离子，其与缔合型纤维素醚发生交联，二者协同配合，提升连续相材料的稳定性。连续相材料中的硅酸根阴离子和缔合型纤维素醚进一步与基料反应型乳液中的活性成分发生交联作用，形成双重缔合型结构，增加体系的结构强度和存储稳定性，进一步使砂子在此双重缔合型结构中具有更稳定的三维网络结构，增加砂子因外力作用下对形变的抵抗能力，增加砂子内聚力以提升韧性，从而减少在高粘度的连续相中因高速切割造粒而产生碎点的情况，解决彩点成型困难的弊病，进而式所述水包砂涂料进一步形成的涂层中砂子所处位置的机械强度较高，即所述涂层也拥有较高的机械强度，还能使砂子保持色粒形状，具有仿石性。
[0051]
优选地，以水包砂涂料的总重量为100份计，所述水包砂涂料包括30
‑
65份(例如35份、40份、45份、50份、55份、60份等)基料与35
‑
70份(例如40份、45份、50份、55份、60份、65份等)连续相材料。
[0052]
优选地，所述基料反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂、乳化剂、后处理剂和溶剂。
[0053]
优选地，以所述基料反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：21.5％
‑
27％甲基丙烯酸甲酯，11％
‑
18％对二甲氨基苯甲酸异辛酯和1.5％
‑
3.5％丙烯酸。
[0054]
所述甲基丙烯酸甲酯的重量百分数为21.5％
‑
27％，例如22％、24％、26％等。
[0055]
所述对二甲氨基苯甲酸异辛酯的重量百分数为11％
‑
18％，例如12％、14％、16％等。
[0056]
所述丙烯酸的重量百分数为1.5％
‑
3.5％，例如2％、2.5％、3％等。
[0057]
优选地，所述引发剂包括硫酸铵。
[0058]
优选地，所述乳化剂包括反应型乳化剂。
[0059]
优选地，所述反应型乳化剂包括磷酸酯，例如lrs
‑
10。
[0060]
优选地，所述后处理剂包括过氧化叔丁醇。
[0061]
优选地，所述过氧化叔丁醇的固含量为40％
‑
50％，例如42％、44％、46％、48％等。
[0062]
优选地，所述保护胶的固含量为8％
‑
12％，例如9％、10％、11％等，优选10％。
[0063]
优选地，所述助剂包括分散剂、杀菌剂、润湿剂、消泡剂、填料、羟乙基纤维素、ph调节剂、抗冻剂、成膜助剂或增稠剂中的任意一种或至少两种的组合。
[0064]
优选地，所述分散剂包括阴离子分散剂。
[0065]
优选地，所述润湿剂包括阴离子润湿剂。
[0066]
优选地，所述消泡剂包括有机硅消泡剂。
[0067]
优选地，所述填料包括钛白粉和/或高岭土。
[0068]
优选地，所述增稠剂包括碱溶胀性增稠剂。
[0069]
优选地，所述分散剂的重量份数为0.2
‑
0.4份，例如0.25份、0.3份、0.35份等。
[0070]
优选地，所述杀菌剂的重量份数为0.1
‑
0.6份，例如0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等。
[0071]
优选地，所述润湿剂的重量份数为0.1
‑
0.3份，例如0.12份、0.14份、0.16份、0.18份、0.2份、0.22份、0.24份、0.26份、0.28份等。
[0072]
优选地，所述消泡剂的重量份数为0.1
‑
0.5份，例如0.2份、0.3份、0.4份等。
[0073]
优选地，所述填料的重量份数为0
‑
8份，且不为0份，例如1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份等。
[0074]
优选地，所述钛白粉的重量份数为0
‑
2份，且不为0份，例如0.5份、1份、2份、2.5份等。
[0075]
优选地，所述高岭土的重量份数为2
‑
6份，例如3份、4份、5份等。
[0076]
优选地，所述羟乙基纤维素的重量份数为0.1
‑
0.3份，例如0.15份、0.2份、0.25份等。
[0077]
优选地，所述ph调节剂的重量份数为0.1
‑
0.3份，例如0.15份、0.2份、0.25份等。
[0078]
优选地，所述抗冻剂的重量份数为0.5
‑
1份，例如0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
[0079]
优选地，所述成膜助剂的重量份数为0.5
‑
1份，例如0.6份、0.7份、0.8份、0.9份等。
[0080]
优选地，所述增稠剂的重量份数为0.1
‑
0.5份，例如0.2份、0.3份、0.4份等。
[0081]
作为优选的技术方案，以所述水包砂涂料的总重量为100份计，所述水包砂涂料包括30
‑
65份基料和35
‑
70份连续相材料；
[0082]
所述基料的制备原料按照重量份数包括如下组分：
[0083]
[0084][0085]
所述连续相材料按照重量份数包括如下组分：
[0086]
[0087][0088]
第四方面，本发明提供一种第三方面所述的水包砂涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0089]
将基料的制备原料按照重量份数混合均匀，调色，得到所述基料；
[0090]
将基料加入所述连续相材料中，搅拌混合，造粒，得到所述水包砂涂料。
[0091]
第五方面，本发明提供一种第三方面所述的水包砂涂料在建筑中的应用。
[0092]
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0093]
本发明所述连续相材料形成的水包砂涂料造粒后彩点成型容易，彩点形成后缺陷较少，存储稳定性良好，粘度适宜，进一步形成的涂层的彩点的机械强度高，具有仿石性。本发明所述连续相材料形成的水包砂涂料存储稳定性在6级以上，彩点强度在6级以上，粘度在95.1
‑
100.0ku之间。
附图说明
[0094]
图1是实施例1所述保护胶粉与缔合型纤维素醚的结合示意图；
[0095]
图2是实施例1所述保护胶粉在连续相材料中的电荷分布示意图；
[0096]
其中，1
‑
保护胶粉；2
‑
缔合型纤维素醚。
具体实施方式
[0097]
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0098]
各实施例中所用的原料的规格及生产厂家的信息见表1。
[0099]
表1
[0100]
[0101][0102]
实施例1
‑3[0103]
一种水包砂涂料，所述涂料的组分和重量份数汇总于表2中。
[0104]
表2
[0105]
[0106][0107]
注：连续相材料和基料中各组分的重量份数不等同。
[0108]
实施例1
‑
3中，各组分具体种类有所区别，具体如下：
[0109]
实施例1：以水包砂涂料的总重量为100份计，连续相材料50份，基料50份；
[0110]
(1)连续相材料：反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂(硫酸铵)、乳化剂
(dns/f
‑
6)、后处理剂(过氧化氢，固含量45％)和溶剂(异丙醇)；
[0111]
以所述反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：30％甲基丙烯酸甲酯，10％苯乙烯，2％丙烯酸和3％硅单体；
[0112]
(2)所述基料反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂(硫酸铵)、乳化剂(lrs
‑
10)、后处理剂(过氧化叔丁醇，固含量45％)和溶剂(乙二醇)；
[0113]
以所述基料反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：24％甲基丙烯酸甲酯，15％对二甲氨基苯甲酸异辛酯和2％丙烯酸。
[0114]
在图1中，保护胶粉1和缔合型纤维素醚2的结合示意图，保护胶粉在连续相材料中离子型化合物，示意图如图2所示，与缔合型纤维素醚发生交联作用，形成缔合型结构。
[0115]
实施例2：以水包砂涂料的总重量为100份计，连续相材料70份，基料30份；
[0116]
(1)连续相材料：反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂(硫酸铵)、乳化剂(dns/f
‑
6)、后处理剂(过氧化氢，固含量45％)和溶剂(异丙醇)；
[0117]
以所述反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：20％甲基丙烯酸甲酯，2％苯乙烯，1％丙烯酸和1％硅单体；
[0118]
(2)所述基料反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂(硫酸铵)、乳化剂(lrs
‑
10)、后处理剂(过氧化叔丁醇，固含量40％)和溶剂(乙二醇)；
[0119]
以所述基料反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：21.5％甲基丙烯酸甲酯，11％对二甲氨基苯甲酸异辛酯和1.5％丙烯酸。
[0120]
实施例3：以水包砂涂料的总重量为100份计，连续相材料35份，基料65份；
[0121]
(1)连续相材料：反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂(硫酸铵)、乳化剂(dns/f
‑
6)、后处理剂(过氧化氢，固含量45％)和溶剂(异丙醇)；
[0122]
以所述反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：40％甲基丙烯酸甲酯，20％苯乙烯，3％丙烯酸和5％硅单体；
[0123]
(2)所述基料反应型乳液的制备原料包括聚合单体、引发剂(硫酸铵)、乳化剂(lrs
‑
10)、后处理剂(过氧化叔丁醇，固含量50％)和溶剂(乙二醇)；
[0124]
以所述基料反应型乳液的制备原料的总质量为100％计，所述聚合单体按照重量百分数包括如下组分：27％甲基丙烯酸甲酯，18％对二甲氨基苯甲酸异辛酯和3.5％丙烯酸。
[0125]
上述水包砂涂料的制备方法包括如下步骤：
[0126]
(1)将基料的制备原料按照重量份数混合均匀，调色，得到所述基料；
[0127]
(2)将基料加入所述连续相材料中，搅拌混合，造粒，得到所述水包砂涂料。
[0128]
实施例4
‑5[0129]
实施例4
‑
5与实施例1的区别在于连续相材料中保护胶粉的重量份数不同，具体如下：
[0130]
实施例4：保护胶粉的重量份数为4份，水的重量份数为26份，其余均与实施例1相同；
[0131]
实施例5：保护胶粉的重量份数为7份，水的重量份数为23份，其余均与实施例1相同。
[0132]
实施例6
‑7[0133]
实施例6
‑
7与实施例1的区别在于连续相材料中缔合型纤维素醚的重量份数不同，具体如下：
[0134]
实施例6：缔合型纤维素醚的重量份数为0.5份，水的重量份数为25.1份，其余均与实施例1相同；
[0135]
实施例7：缔合型纤维素醚的重量份数为0.8份，水的重量份数为24.8份，其余均与实施例1相同。
[0136]
实施例8
[0137]
本实施例与实施例1的区别在于不添加聚酰胺蜡，焦磷酸盐的重量份数为3.2份，其余均与实施例1相同。
[0138]
实施例9
[0139]
本实施例与实施例1的区别在于不添加焦磷酸盐，聚酰胺蜡的重量份数为3.2份，其余均与实施例1相同。
[0140]
实施例10
‑
13
[0141]
实施例10
‑
13与实施例1的区别在于聚酰胺蜡的重量份数分别为1份(实施例10)，5份(实施例11)，0.5份(实施例12)和6份(实施例13)，其余均与实施例1相同。
[0142]
对比例1
‑2[0143]
对比例1
‑
2与实施例1的区别在于连续相材料中保护胶粉的重量份数不同，具体如下：
[0144]
对比例1：保护胶粉的重量份数为2份，水的重量份数为28份，其余均与实施例1相同；
[0145]
对比例2：保护胶粉的重量份数为9份，水的重量份数为21份，其余均与实施例1相同。
[0146]
对比例3
‑4[0147]
对比例3
‑
4与实施例1的区别在于连续相材料中缔合型纤维素醚的重量份数不同，具体如下：
[0148]
对比例3：缔合型纤维素醚的重量份数为0.3份，水的重量份数为25.3份，其余均与实施例1相同；
[0149]
对比例4：缔合型纤维素醚的重量份数为1份，水的重量份数为24.6份，其余均与实施例1相同。
[0150]
对比例5
[0151]
本对比例与实施例1的区别在于将缔合型纤维素醚替换为等质量的非缔合型纤维素醚(购于亚什兰公司，牌号为250hbr)，其余均与实施例1相同。
[0152]
性能测试
[0153]
将实施例1
‑
13和对比例1
‑
5进行如下测试：
[0154]
(1)按照hg/t 4343
‑
2012进行存储稳定性和粘度的测试。
[0155]“9
‑
10”级为完全不分水(产品最上层为积水不连续区域)；“7
‑
8”级为轻微分水(产品最上层多数未积水不连续区域，但有可见连续积水区域)；“5
‑
6”级为分水(产品最上层为多数连续积水区域)；“3
‑
4”级为严重分水(产品最上层基本为连续积水区域，甚至彩点完全
最上层积水淹没)；“1
‑
2”级为沉降(产品彩点完全被最上层积水淹没，且积水有一定厚度)。分数越高，储存性能越好。
[0156]
(2)彩点机械强度：采用相同大小造粒盘于450rpm/3min造粒，造粒后使用1000um于纸卡上刮涂彩点，以彩点形态回弹性好坏(彩点过硬或过软会无法回弹)，彩点是否易破碎、渗乳液，是否出现碎点、拉丝、褶皱衡量，分数越高上述弊端越少，越低表明上述弊端越多，最高为10分，最低为1分。
[0157]
(3)粘度：水包砂多彩涂料粘度室温最佳粘度为95
‑
100ku，过高会对施工造成影响，过低主材会产生沉降；
[0158]
测试结果汇总于表3中。
[0159]
表3
[0160]
[0161][0162]
分析表3数据可知，各实施例中，本发明所述连续相材料形成的水包砂涂料存储稳定性在6级以上，彩点强度在6级以上，粘度在95.1
‑
100.0ku之间；本发明所述连续相材料形成的水包砂涂料造粒后彩点成型容易，彩点形成后缺陷较少，存储稳定性良好，粘度适宜，进一步形成的涂层的彩点的机械强度高。
[0163]
具体地，实施例1
‑
3中，产品稳定性良好，50℃储存14天后产品未出现热分层现象，满足生产时需要长期储存的要求；且形成的色粒颗粒清晰圆润饱满，边缘毛碎、褶皱现象少，色粒无拉丝现象，同时几乎无碎点产生；其他对比组，如降低保护胶、减少聚酰胺蜡、降低纤维素醚用量，普遍存在色粒强度下降，造成碎点较多，色粒易粘连、干瘪、拉丝、褶皱严重，同时成品易沉降、分层、渗乳液的情况；用量较多时色粒强度过高而变脆产生碎点，彩点交联过强使得彩点干瘪发硬的现象，同时会造成产品粘度过高，施工较为困难的情况，较高的添加量从经济成本考虑亦不佳。
[0164]
分析如下：
[0165]
分析实施例4
‑
5与对比例1
‑
2可知，对比例1
‑
2性能不如实施例4
‑
5，证明连续相材料中，保护胶粉的重量份数在4
‑
7份范围内与缔合型纤维素醚性能更佳。
[0166]
分析实施例6
‑
7与对比例3
‑
4可知，对比例3
‑
4性能不如实施例6
‑
7，证明连续相材料中，缔合型纤维素醚的重量份数在0.5
‑
0.8份范围内与保护胶粉配合使用性能更佳。
[0167]
分析对比例5与实施例1可知，对比例5性能不如实施例1，证明连续相材料中，选择缔合型纤维素醚性能更佳。
[0168]
分析实施例8
‑
9与实施例1可知，实施例8
‑
9性能不如实施例1，证明连续相材料中，焦磷酸盐和聚酰胺蜡二者协同配合的性能更佳。
[0169]
分析实施例10
‑
13可知，实施例12
‑
13性能不如实施例10
‑
11，证明连续相材料中，聚酰胺蜡的重量份数在1
‑
5份范围内性能更佳。
[0170]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。