专利名称：一种高耐水性超级真石漆及其制备工艺
申请号：202210482265 .4
申请日：2022 .05 .05
公开号：CN 115029067 B
公开日：2023.02.28
主分类：
C09D 201/00 (2006 .01)
C09D 133/04 (2006 .01)
C09D 183/08 (2006 .01)
C09D 7/61 (2018 .01)
C09D 7/63 (2018 .01)
申请人：天津德普威涂料有限公司
当前权利人：天津德普威涂料有限公司
发明人：施展 熊佳豪 李云
摘要： 本申请涉及真石漆的技术领域，涉及一种高耐水性超级真石漆及其制备方法，所述高耐水性超级真石漆包括如下重量份的原料：超级真石漆基础漆570-590份、超级真石漆保护胶溶液290-310份和超级真石漆连续相110-130份；所述超级真石漆连续相包括如下重量份的原料：硅丙乳液845-855份、水60-65份、长效防腐剂0 .7-1 .2份、成膜助剂40-50份、防冻剂27-33份、多功能助剂1-2份、碱溶涨增稠剂2-3份、防腐剂2-3份、水解聚马来酸酐接枝有机硅8-13份、渗透剂4-6份；其具有增加超级真石漆的耐水性，延长其使用寿命的优点。
权利要求
1 .一种高耐水性超级真石漆，其特征在于：其包括如下重量份的原料：超级真石漆基础漆570-590份、超级真石漆保护胶溶液290-310份和超级真石漆连续相110-130份；
所述超级真石漆连续相包括如下重量份的原料：硅丙乳液845-855份、水60-65份、长效防腐剂0 .7-1 .2份、成膜助剂40-50份、防冻剂27-33份、多功能助剂1-2份、碱溶涨增稠剂2-3份、防腐剂2-3份、水解聚马来酸酐接枝有机硅8-13份、渗透剂4-6份；
所述水解聚马来酸酐接枝有机硅由水解聚马来酸酐与氨基硅油缩合反应制得；
所述水解聚马来酸酐接枝有机硅的制备方法包括如下制备步骤：
在1 .5重量份的DMF中加入0 .4重量份的水解聚马来酸酐，然后加入0 .006重量份的EDCI和0 .005重量份的HOBT，搅拌均匀，升温至80-85℃，然后加入0 .45-0 .5重量份的氨基硅油，将氨基硅油分3次加入进行反应，每次间隔30-40min，然后搅拌反应，滴加乙醚，得沉淀，将其进行洗涤、干燥，即得水解聚马来酸酐接枝有机硅；
所述渗透剂由如下重量份的原料配制而成：海藻酸钠30-40份、端羟基超支化聚酯10-15份。
2 .根据权利要求1所述的一种高耐水性超级真石漆，其特征在于：所述水解聚马来酸酐接枝有机硅的添加量为11份。
3 .根据权利要求1所述的一种高耐水性超级真石漆，其特征在于：所述氨基硅油为氨端聚二甲基硅氧烷或氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷。
4 .根据权利要求1所述的一种高耐水性超级真石漆，其特征在于：所述超级真石漆基础漆包括如下重量份的原料：水280-290份、长效防腐剂0 .8-1 .2份、疏水改性羟乙基纤维素0 .8-1 .2份、羟乙基纤维素6-7份、消泡剂4-5份、钠盐分散剂1 .5-2 .5份、钛白粉8-12份、高岭土48-52份、乙二醇10-14份、成膜助剂10-14份、多功能助剂0 .8-1 .2份、乳液190-210份、硅酸镁锂保护胶6-8份、杀菌剂1 .5-2 .5份、增稠剂0 .4-0 .6份、聚氨酯增稠剂2-3份、天然砂390-410份。
5 .根据权利要求1所述的一种高耐水性超级真石漆，其特征在于：所述超级真石漆保护胶溶液包括如下重量份的原料：水960-970份、长效防腐剂1 .3-1 .7份、硅酸镁锂保护胶22-26份、黄原胶1 .8-2 .2份、羧甲基纤维素1 .3-1 .7份、多功能助剂0 .8-1 .2份、杀菌剂1 .3-1 .7份。
6 .一种权利要求1-5任一所述的一种高耐水性超级真石漆的制备方法，其特征在于：其包括如下制备步骤：
S1、将超级真石漆保护胶溶液和超级真石漆基础漆混合，并在加料时通过筛网切小；
S2、将超级真石漆保护胶溶液与超级真石漆基础漆的混合体进行分散，分散速度为300700r/min；
S3、然后继续加入超级真石漆连续相混匀，即得高耐水性超级真石漆。
说明书
一种高耐水性超级真石漆及其制备工艺
技术领域
[0001] 本申请涉及真石漆的技术领域，尤其是涉及一种高耐水性超级真石漆及其制备工艺。
背景技术
[0002] 真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料，其主要采用聚合物乳液、成膜助剂等配制而成，广泛应用于各种建筑外墙，以达到仿石材的效果。涂抹真石漆后的建筑物表面具有天然真实的自然色泽，给人以回归自然的体验。与传统建筑涂料相比，真石漆还具有防火、耐酸碱、无毒、无味等优点，能够有效地阻止外界环境对建筑物的侵蚀，延长建筑物的寿命。其中，超级真石漆，又称麻砂石，是一种仿传统真石漆的涂料，相较于真石漆，更省工省料，对墙体负载力小，更加被人关注。
[0003] 现有的超级真石漆多在户外进行使用，在遇到雨天时，超级真石漆内的乳液会吸水，长时间的吸水容易导致超级真石漆表面泛白，使得超级真石漆与建筑物表面相剥离，继而脱落，严重影响涂层的美观和使用寿命。
发明内容
[0004] 为了增加超级真石漆的耐水性，延长其使用寿命，本申请提供一种高耐水性超级真石漆及其制备工艺。
[0005] 第一方面，本申请提供一种高耐水性超级真石漆，采用如下技术方案：
[0006] 一种高耐水性超级真石漆，其包括如下重量份的原料：超级真石漆基础漆570-590份、超级真石漆保护胶溶液290-310份和超级真石漆连续相110-130份；
[0007] 所述超级真石漆连续相包括如下重量份的原料：硅丙乳液845-855份、水60-65份、长效防腐剂0 .7-1 .2份、成膜助剂40-50份、防冻剂27-33份、多功能助剂1-2份、碱溶涨增稠剂2-3份、防腐剂2-3份、水解聚马来酸酐接枝有机硅8-13份、渗透剂4-6份。
[0008] 通过采用上述技术方案，本申请采用超级真石漆基础漆、超级真石漆保护胶溶液和超级真石漆连续相进行配制超级真石漆，然后通过在超级真石漆连续相中加入渗透剂，可以使增加超级真石漆与基材之间的渗透性和润湿剂，从而增加超级真石漆与基材之间粘结力，使超级真石漆在雨水接触时，不易与基材分离，导致形成鼓泡现象；另加入的水解聚马来酸酐接枝有机硅，可以增加有机硅在超级真石漆中的分散均匀度，另外，其分子中含有较多的羧基，可以通过氢键作用与渗透剂相结合，在超级真石漆成膜时形成网状结构，从而使漆膜的耐水性更强；水解聚马来酸酐接枝有机硅为长链结构，其在漆膜形成后，由于其两端结构的亲水性不同，加之润湿剂的作用，其水解聚马来酸酐一端与基材靠近，有机硅一端远离基材，从而使漆膜表面的硅原子成排列形式，使漆膜的耐水性大大增强。
[0009] 作为优选：所述水解聚马来酸酐接枝有机硅的添加量为11份。
[0010] 通过采用上述技术方案，通过对水解聚马来酸酐接枝有机硅的配比进行优化，可以进一步提高超级真石漆的耐水性。
[0011] 作为优选：所述水解聚马来酸酐接枝有机硅由水解聚马来酸酐与氨基硅油缩合反应制得。
[0012] 通过采用上述技术方案，通过氨基硅油上的氨基与水解聚马来酸酐上的羧基进行缩合反应，可以形成酰胺结构，从而制得水解聚马来酸酐接枝有机硅。
[0013] 作为优选：所述水解聚马来酸酐接枝有机硅的制备方法包括如下制备步骤：
[0014] 在1 .5重量份的DMF中加入0 .4重量份的水解聚马来酸酐，然后加入0 .006重量份的EDCI和0 .005重量份的HOBT，搅拌均匀，升温至80-85℃，然后加入0 .45-0 .5重量份的氨基硅油，将氨基硅油分3次加入进行反应，每次间隔30-40min，然后搅拌反应，滴加乙醚，得沉淀，将其进行洗涤、干燥，即得水解聚马来酸酐接枝有机硅。
[0015] 通过采用上述技术方案，通过EDCI/HOBT的催化作用，其反应速率和收率均较高。
[0016] 所述氨基硅油为氨端聚二甲基硅氧烷或氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷。
[0017] 作为优选：所述渗透剂由如下重量份的原料配制而成：海藻酸钠30-40份、端羟基超支化聚酯10-15份。
[0018] 通过采用上述技术方案，通过海藻酸钠和端羟基超支化聚酯，可以增强超级真石漆与基材之间的渗透作用，使漆膜与基材之间的粘结力更强；另外与水解聚马来酸酐接枝有机硅之间可以形成三维网状结构，增强漆膜的耐水性。
[0019] 作为优选：所述超级真石漆基础漆包括如下重量份的原料：水280-290份、长效防腐剂0 .8-1 .2份、疏水改性羟乙基纤维素0 .8-1 .2份、羟乙基纤维素6-7份、消泡剂4-5份、钠盐分散剂1 .5-2 .5份、钛白粉8-12份、高岭土48-52份、乙二醇10-14份、成膜助剂10-14份、多功能助剂0 .8-1 .2份、乳液190-210份、硅酸镁锂保护胶6-8份、杀菌剂1 .5-2 .5份、增稠剂0 .4-0 .6份、聚氨酯增稠剂2-3份、天然砂390-410份。
[0020] 作为优选，所述超级真石漆保护胶溶液包括如下重量份的原料：水960-970份、长效防腐剂1 .3-1 .7份、硅酸镁锂保护胶22-26份、黄原胶1 .8-2 .2份、羧甲基纤维素1 .3-1 .7份、多功能助剂0 .8-1 .2份、杀菌剂1 .3-1 .7份。
[0021] 第二方面，本申请提供一种高耐水性超级真石漆的制备方法，采用如下技术方案：一种权利要求1-8任一所述的一种高耐水性超级真石漆的制备方法，其包括如下制备步骤：S1、将超级真石漆保护胶溶液和超级真石漆基础漆混合，并在加料时通过筛网切小；
[0022] S2、将超级真石漆保护胶溶液与超级真石漆基础漆的混合体进行分散，分散速度为300-700r/min；
[0023] S3、然后继续加入超级真石漆连续相混匀，即得高耐水性超级真石漆。
[0024] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0025] 1、本申请采用超级真石漆基础漆、超级真石漆保护胶溶液和超级真石漆连续相进行配制超级真石漆，然后通过在超级真石漆连续相中加入渗透剂，可以使增加超级真石漆与基材之间的渗透性和润湿剂，从而增加超级真石漆与基材之间粘结力，使超级真石漆在雨水接触时，不易与基材分离，导致形成鼓泡现象；另加入的水解聚马来酸酐接枝有机硅，可以增加有机硅在超级真石漆中的分散均匀度，另外，其分子中含有较多的羧基，可以通过氢键作用与渗透剂相结合，在超级真石漆成膜时形成网状结构，从而使漆膜的耐水性更强；水解聚马来酸酐接枝有机硅为长链结构，其在漆膜形成后，由于其两端结构的亲水性不同，加之润湿剂的作用，其水解聚马来酸酐一端与基材靠近，有机硅一端远离基材，从而使漆膜表面的硅原子成排列形式，使漆膜的耐水性大大增强。
[0026] 2、本申请制备的超级真石漆的初期干燥抗裂性测试中，均未出现裂纹；干燥时间(表干)均在2-2 .4h范围内，均符合标准；耐水性测试中，192h均无异常，288h时，基本符合标准；说明本申请的超级真石漆的耐水性表现优异，较适合用于户外。
具体实施方式
[0027] 以下结合具体内容对本申请作进一步详细说明。
[0028] 原料
[0029] 本申请中所用的原料中水解聚马来酸酐的相对分子量为400-800之间；氨端聚二甲基硅氧烷的粘度为3000-10000cps(25℃)之间、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的生产厂家为西安百川生物科技有限公司。
[0030] 制备例
[0031] 制备例1
[0032] 一种水解聚马来酸酐接枝有机硅，其制备步骤如下：
[0033] 在1 .5kg的DMF中加入400g的水解聚马来酸酐，然后加入6g的EDCI和5g的HOBT，搅拌均匀，升温至80℃，然后加入500g的氨基硅油，氨基硅油为氨端聚二甲基硅氧烷，将氨基硅油分3次加入进行反应，每次间隔30min，然后搅拌反应，滴加乙醚，得沉淀，将其进行洗涤、干燥，即得水解聚马来酸酐接枝有机硅。
[0034] 制备例2
[0035] 一种水解聚马来酸酐接枝有机硅，其制备步骤如下：
[0036] 在1 .5kg的DMF中加入400g的水解聚马来酸酐，然后加入6g的EDCI和5g的HOBT，搅拌均匀，升温至85℃，然后加入450g的氨基硅油，氨基硅油为氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷，将氨基硅油分3次加入进行反应，每次间隔40min，然后搅拌反应，滴加乙醚，得沉淀，将其进行洗涤、干燥，即得水解聚马来酸酐接枝有机硅。
[0037] 制备例3
[0038] 一种渗透剂，其制备方法如下：
[0039] 将25kg的海藻酸钠和12kg的端羟基超支化聚酯搅拌均匀，即可得到渗透剂。
[0040] 制备例4
[0041] 一种超级真石漆基础漆，其各原料和各原料用量如表1所示，其制备方法如下：
[0042] S1、将硅酸镁锂保护胶和63kg的水进行搅拌混匀，搅拌转速为1000r/min，搅拌分散时间为35分钟，制成10％硅酸镁锂保护胶水溶液备用；
[0043] S2、将余下的水和长效防腐剂按量依次加入搅拌缸，转速350r/min；
[0044] S3、将羟乙基纤维素、两种型号的疏水改性羟乙基纤维素、消泡剂、钠盐分散剂，按量依次加入搅拌缸分散3分钟，转速600r/min；
[0045] S4、将钛白粉和高岭土按量依次加入搅拌缸分散5分钟，转速800r/min；
[0046] S5、将乙二醇、成膜助剂、多功能助剂按量依次加入搅拌缸分散1 0分钟，转速1250r/min；
[0047] S6、降低转速至800r/min，然后将乳液按量加入搅拌缸；
[0048] S7、将S1中提前制备好的10％硅酸镁锂保护胶水溶液缓慢加入搅拌缸，期间慢慢提高转速至1250r/min；
[0049] S8、将消泡剂和杀菌剂按量依次加入分散10分钟，转速1300r/min；
[0050] S9、将增稠剂、聚氨酯增稠剂和天然砂按量依次加入分散10分钟，转速1300r/min，即得超级真石漆基础漆。
[0051] 表1超级真石漆基础漆的各原料及各原料用量(kg)
[0052]
[0053] 制备例5
[0054] 一种超级真石漆保护胶溶液，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：
[0055] S1、将500kg的水按量加入搅拌缸，低速分散，转速400r/min，然后将长效防腐剂、硅酸镁锂保护胶、黄原胶、羧甲基纤维素按量依次缓慢加入，转速调至500r/min，分散3分钟后，稠度有所上升，分散速度提至1100r/min，分散10分钟；
[0056] S2、将多功能助剂按量加入，继续搅拌分散20分钟，转速为1300r/min；
[0057] S4、将杀菌剂和余下的水按量依次缓慢加入，加入期间转速缓慢降至300r/min，低速分散5分钟，即得超级真石漆保护胶溶液。
[0058] 表2超级真石漆保护胶溶液的各原料及各原料用量(kg)
[0059]
[0060] 制备例6
[0061] 一种超级真石漆连续相，去各原料及各原料用量如表3所示，其制备方法如下：
[0062] S1、将60kg的水按量加入至搅拌缸中低速搅拌，转速为300r/min；然后将长效防腐剂、成膜助剂、防冻剂、硅丙乳液、多功能助剂按量依次加入搅拌缸，转速提至500r/min，分散5分钟；
[0063] S2、将防腐剂、水解聚马来酸酐接枝有机硅和渗透剂按量加入，继续500r/min的转速分散5分钟
[0064] S3、将碱溶涨增稠剂和余下的水按量混合均匀后缓慢加入搅拌缸，转速提升至800r/min，分散10分钟，即得超级真石漆连续相。
[0065] 表3超级真石漆连续相的各原料及各原料用量(kg)
[0066]
[0067] 实施例
[0068] 实施例1-3
[0069] 实施例1-3的一种高耐水性超级真石漆，其各原料及各原料的用量如表4所示，其制备方法如下：
[0070] S1、根据配方用量比例，将超级真石漆保护胶溶液按量加入到适合的拉缸中，然后将超级真石漆基础漆加入到拉缸中，加入时用筛网适当的切小；
[0071] S2、用分散机分散超超级真石漆保护胶溶液与超级真石漆基础漆的混合体，分散速度为500r/min；
[0072] S3、然后继续加入超级真石漆连续相混匀，即得高耐水性超级真石漆。
[0073] 表4实施例1-3的各原料及各原料的用量(kg)
[0074]
[0075] 实施例4
[0076] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，其水解聚马来酸酐接枝有机硅来自制备例2，其余步骤与实施例2均相同。
[0077] 实施例5
[0078] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，其水解聚马来酸酐接枝有机硅的添加量为11kg，其余步骤与实施例2均相同。
[0079] 实施例6
[0080] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，其水解聚马来酸酐接枝有机硅的添加量为13kg，其余步骤与实施例2均相同。
[0081] 对比例
[0082] 对比例1
[0083] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，其水解聚马来酸酐接枝有机硅的添加量为0，其余步骤与实施例2均相同。
[0084] 对比例2
[0085] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，其水解聚马来酸酐接枝有机硅替换为等质量的氨端聚二甲基硅氧烷，其余步骤与实施例2均相同。
[0086] 对比例3
[0087] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，其水解聚马来酸酐接枝有机硅替换为氨端聚二甲基硅氧烷和聚马来酸酐，添加的氨端聚二甲基硅氧烷和水解聚马来酸酐与制备8kg的水解聚马来酸酐接枝有机硅理论所用的量相同，其余步骤与实施例2均相同。
[0088] 对比例4
[0089] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，渗透剂的添加量为0，其余步骤与实施例2均相同。
[0090] 对比例5
[0091] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，渗透剂替换为等质量的海藻酸钠，其余步骤与实施例2均相同。
[0092] 对比例6
[0093] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，渗透剂替换为等质量的端羟基超支化聚酯，其余步骤与实施例2均相同。
[0094] 对比例7
[0095] 一种高耐水性超级真石漆，与实施例2的不同之处在于，其渗透剂和水解马来酸酐接枝有机硅的添加量均为0，其余步骤与实施例2均相同。
[0096] 性能检测试验
[0097] 检测方法/试验方法
[0098] 按照实施例1-6和对比例1-7中的制备方法进行制备高耐水性超级真石漆，然后按照如下方法进行检测，其检测结果如表5所示。
[0099] 按照中国建筑工业行业标准JG/T24-2000《合成树脂乳液砂壁状建筑材料》进行检测；其中，初期干燥抗裂性的技术标准为无裂纹，干燥时间(表干)的技术标准为≤4h，耐水性的技术标准为96h涂层无起鼓、开裂、剥落(与未浸泡部分相比，允许颜色轻微变化)。
[0100] 表5实施例1-6和对比例1-7的检测结果
[0101]
[0102] 由实施例1-6、对比例1-7，以及表5的检测数据可知，本申请制备的超级真石漆的初期干燥抗裂性测试中，均未出现裂纹；干燥时间(表干)均在2-2 .4h范围内，均符合标准；耐水性测试中，192h均无异常，288h时，基本符合标准；说明本申请的超级真石漆的耐水性表现优异，较适合用于户外。
[0103] 由实施例2和实施例4的检测数据可知，本申请的制备水解聚马来酸酐接枝有机硅时，有机硅可采用氨端聚二甲基硅氧烷和氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷均能够达到相应的耐水性能。
[0104] 由实施例2和实施例5-6的检测数据可知，增加水解聚马来酸酐接枝有机硅的用量，对应的超级真石漆的耐水性逐渐增强，在增加量达到11kg以上时，其耐水性测试在288h时均无异常表现。
[0105] 由实施例2和对比例1-3的检测数据可知，采用水解聚马来酸酐接枝有机硅，能够显著提高超级真石漆的耐水性，只添加氨基硅油或同时添加氨基硅油和水解聚马来酸酐时，均不能达到相应的耐水效果。结合实施例4-7的检测数据，可以看出，渗透剂与水解聚马
来酸酐接枝有机硅之间，在提高超级真石漆的耐水性上具有协同作用。渗透剂中的海藻酸钠和端羟基超支化聚酯、以及水解聚马来酸酐接枝有机硅可以在超级真石漆内部利用氢键作用形成网状结构，从而大大提高超级真石漆的耐水性。对比例5-6之间可以看出，海藻酸钠和端羟基超支化聚酯之间也具有协同作用。
[0106] 上述具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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