仿石涂料及其加工设备和加工方法技术

本发明专利技术属于建筑涂料制备技术领域，具体涉及一种仿石涂料及其加工设备和加工方法，仿石涂料，包括以下原料：分散相、保护剂和连续相；所述保护剂包括去离子水、杀菌剂和保护胶粉；所述分散相包括去离子水、缔合型纤维素、羟乙基纤维素、丙二醇、填料、第一助剂、纯丙乳液和保护剂溶液；所述连续相包括去离子水、硅丙乳液、丙二醇和第二助剂；所示分散相、保护剂、连续相的质量份数比为5：2.7‑3.3：1.7‑2.3。使用本方案能够制备出强度软硬适中的色粒，更便于后续对色粒的切割、搅拌加工，能提高造粒效率，而且有助于生产出仿真性好的仿石涂料。

【技术实现步骤摘要】
仿石涂料及其加工设备和加工方法
本专利技术属于建筑涂料制备
，具体涉及一种仿石涂料及其加工设备和加工方法。
技术介绍
建筑中为达到高档的装饰效果，常使用天然石材，但天然石材存在以下缺点：1)施工难度大，石材之间的缝隙要加填缝胶，后期存在渗水风险。2)材料成本高，挂板需要打龙骨，龙骨的造价和石材相差无几，整体成本更高，特别是带有圆弧造型的板材要比平面的高出几倍。3)天然石材的颜色受天然矿石颜色的限制，使得装饰后整体的颜色不会完全一致。4)天然石材的过度开发会造成严重的水土流失、环境污染；且天然石材自重大，对墙体的荷载大、存在严重的安全隐患。因此现在多采用仿石材效果的涂料来代替建筑中的天然石材，并在建筑外墙涂料有了广泛应用。常见的仿石的涂料包括：真石漆、岩片真石漆、水包水多彩涂料等，其中水包水多彩涂料是目前仿石涂料中仿真度最高的一类材料，其自重轻、效果逼真、具有较好的可调色性，施工工艺简单，用于高层建筑不会带来高空坠落的安全隐患，受到了市场青睐。目前水包水多彩涂料由于其配方和生产工艺的限制，存在以下问题：1、色粒偏软不耐剪切，使用真空抽滤或低速刮刀切割方式造粒，该造粒方式效率不高，一般需要重复进行2次造粒，造粒效率一般为30kg/min，能耗高、生产周期长，且色粒过于圆润规整、不自然、仿真度差，且过于碎小的色粒(如芝麻黑)只能先过筛网变小后再进行高速剪切，由于色粒偏软存在渗水、搅糊风险较高。2、色粒偏硬，内聚力高，使用真空抽滤或分散盘切片方式造粒，抽滤方式造粒的色粒偏厚，仿真度差、审美观欠佳；分散盘方式造粒效率高，但色粒略厚，但批量偏大时很容易出现分散缸上下部分色点搅拌不均匀、大小差异明显的问题。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种仿石涂料及其加工设备和加工方法，以解决制备得到的色粒偏软或偏硬导致涂料仿真性差的问题。为了达到上述目的，本专利技术的方案为：仿石涂料，包括以下原料：分散相、保护剂和连续相；所述保护剂包括去离子水、杀菌剂和保护胶粉；所述分散相包括去离子水、缔合型纤维素、羟乙基纤维素、丙二醇、填料、第一助剂、纯丙乳液和保护剂溶液；所述连续相包括去离子水、硅丙乳液、丙二醇和第二助剂；所示分散相、保护剂、连续相的质量份数比为5：2.7-3.3：1.7-2.3。本方案的工作原理及有益效果在于：在本方案中，分散相中选用缔合型纤维素和羟乙基纤维素搭配，保证色粒强度的同时也能保证切割造粒后色点的平整度。分散相中选用纯丙乳液，低Tg，有效减少了成膜助剂(VOC产品)的使用，产品更加环保；而且该纯丙乳液与缔合型纤维素和羟乙基纤维素搭配使用，能够制备出强度软硬适中的色粒，更便于后续对色粒的切割、搅拌加工，能提高造粒效率，而且有助于生产出仿真性好的仿石涂料。连续相选用硅丙乳液，硅丙乳液粒径小、通透性好，加入硅丙乳液为仿石涂料提供了很好的耐候性。可选地，所述第一助剂包括分散剂、抑泡剂、pH调节剂、消泡剂、防腐剂和润湿剂；所述填料包括钛白粉和高岭土；所述第二助剂包括消泡剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂和增稠剂。可选地，包括以下质量份数原料：所述保护剂包括去离子水900-950份、杀菌剂1-3份和保护胶粉50-100份；所述分散相包括去离子水500-600份、缔合型纤维素1-3份、羟乙基纤维素7-10份、丙二醇8-15份、钛白粉5-20份、高岭土20-80份、分散剂1-4份、抑泡剂1-3份、pH调节剂1-2份、消泡剂1-3份、防腐剂2-4份、润湿剂1-2份、纯丙乳液200-300份和保护剂溶液30-100份；所述连续相包括去离子水200-300份、硅丙乳液600-700份、丙二醇30-50份、消泡剂2-4份、防腐剂2-5份、pH调节剂2-4份、成膜助剂20-30份、增稠剂5-15份。经长期实验研究发现，将原料的用量控制在上述范围，制备得到的色粒软硬适中，能较好的保证最后生产得到的涂料的质量。其中纯丙乳液、缔合型纤维素和羟乙基纤维素用量的控制非常关键，这是影响色粒强度的关键因素，用量过多或者过少都无法得到软硬适中、便于后续加工的色粒。可选地，所示分散相、保护剂、连续相的质量份数比为5：3：2。经长期试验发现，分散相、保护剂、连续相的质量份数比为5：3：2能较好的保证涂料生产的质量。本方案还提供仿石涂料的加工方法，其特征在于：包括以下加工步骤：(1)制备保护剂：在去离子水中加入杀菌剂搅拌均匀后加入保护胶粉，高速分散45-70min，分散速度1000-1500r/min；(2)制备分散相：在去离子水中加入缔合型纤维素、羟乙基纤维素、丙二醇、钛白粉、高岭土、分散剂和抑泡剂，搅拌1.5-3min，搅拌速度控制在200-400r/min；加入pH调节剂，逐渐提高转速至1000-1500r/min，高速分散8-12min；然后加入纯丙乳液、消泡剂、防腐剂、润湿剂和保护剂溶液，高速分散5-10min至基料表面光滑；(3)制备连续相：在去离子水中加入硅丙乳液、丙二醇、消泡剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂，搅拌5min，搅拌速度控制在200-400r/min；加入增稠剂，调节转速至500-1000r/min，搅拌4-6min；(4)制备色料：在步骤(2)制得的分散相中加入色浆，制备成不同颜色的色料；(5)将不同颜色的色料按照配比加入步骤(1)制得的保护剂中，对色料进行预切，切割成1-1.5cm大小的色点；使用立式切片盘对色点进行切片，根据色点大小确定的转速，分散至所需大小，得到造粒完成的色点混合液；将造粒完成的色点混合液加入连续相中搅拌均匀。使用本工艺制得的色粒强度软硬适中，便于后续的切割、搅拌加工。基于制得色粒的质量，对色粒的加工方式进行改进，加工色粒时分别进行了预切、使用立式切片盘进行切片，最后进行搅拌，这样处理首先能够极大的提高造粒的效率。相比于以前使用真空抽滤造粒或齿轮状分散盘造粒，造粒效率得到了极大的提高。齿轮状分散盘单次造粒批量是200-400kg，而使用本工艺单次造粒批量在600-1200kg；真空抽滤造粒的造粒效率在20-40kg/min，而使用本工艺造粒效率在100-200kg/min。更为重要的是，使用本方案加工后的色粒能够呈非常自然的片状，仿真度好且非常自然，不会像分散盘造粒那样色粒整体圆润规整、偏厚，仿真度差。本方案取得的技术效果是由原料选用、用量确定以及加工手段改进共同带来的，单纯配方的改进或者加工手段的改进并不能取得该效果。可选地，步骤(5)中，进行预切时使用孔径为2-2.5cm的预切网上下运动切割5-10次。对色粒进行竖向切割，将色点切割为1-1.5cm尺寸大小，有利于下一步的切片。可选地，步骤(5)中，立式切刀盘包括连接柱和多组环绕连接柱均匀分布的切刀组，切刀组包括2个平行设置的切刀和将2个切刀连接的连接条，连接条均固定在连接柱上，切刀的布置方向朝向连接柱切向方向。立式切片盘不同于传统的齿轮状分散盘，其为双层切刀结构且接触面积大，避免了传统齿轮状分散盘切割时不停升降切片工序，有效的保证了切割色点时的均匀性和切割效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.仿石涂料，其特征在于：包括以下原料：分散相、保护剂和连续相；所述保护剂包括去离子水、杀菌剂和保护胶粉；所述分散相包括去离子水、缔合型纤维素、羟乙基纤维素、丙二醇、填料、第一助剂、纯丙乳液和保护剂溶液；所述连续相包括去离子水、硅丙乳液、丙二醇和第二助剂；所示分散相、保护剂、连续相的质量份数比为5：2.7-3.3：1.7-2.3。/n

【技术特征摘要】
1.仿石涂料，其特征在于：包括以下原料：分散相、保护剂和连续相；所述保护剂包括去离子水、杀菌剂和保护胶粉；所述分散相包括去离子水、缔合型纤维素、羟乙基纤维素、丙二醇、填料、第一助剂、纯丙乳液和保护剂溶液；所述连续相包括去离子水、硅丙乳液、丙二醇和第二助剂；所示分散相、保护剂、连续相的质量份数比为5：2.7-3.3：1.7-2.3。


2.根据权利要求1所述的仿石涂料，其特征在于：所述第一助剂包括分散剂、抑泡剂、pH调节剂、消泡剂、防腐剂和润湿剂；所述填料包括钛白粉和高岭土；所述第二助剂包括消泡剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂和增稠剂。


3.根据权利要求2所述的仿石涂料，其特征在于：包括以下质量份数原料：所述保护剂包括去离子水900-950份、杀菌剂1-3份和保护胶粉50-100份；所述分散相包括去离子水500-600份、缔合型纤维素1-3份、羟乙基纤维素7-10份、丙二醇8-15份、钛白粉5-20份、高岭土20-80份、分散剂1-4份、抑泡剂1-3份、pH调节剂1-2份、消泡剂1-3份、防腐剂2-4份、润湿剂1-2份、纯丙乳液200-300份和保护剂溶液30-100份；所述连续相包括去离子水200-300份、硅丙乳液600-700份、丙二醇30-50份、消泡剂2-4份、防腐剂2-5份、pH调节剂2-4份、成膜助剂20-30份、增稠剂5-15份。


4.根据权利要求3所述的仿石涂料，其特征在于：所示分散相、保护剂、连续相的质量份数比为5：3：2。


5.仿石涂料的加工方法，其特征在于：包括以下加工步骤：
(1)制备保护剂：在去离子水中加入杀菌剂搅拌均匀后加入保护胶粉，高速分散45-70min，分散速度1000-1500r/min；
(2)制备分散相：在去离子水中加入缔合型纤维素、羟乙基纤维素、丙二醇、钛白粉、高岭土、分散剂和抑泡剂，搅拌1.5-3min，搅拌速度控制在200-400r/min；加入pH调节剂，逐渐提高转速至1000-1500r/min，高速分散8-12min；然后加入纯丙乳液、消泡剂、防腐剂、润湿剂和保护剂溶液，高速分散5-10min至基料表面光滑；
(3)制备连续相：在去离子水中加入硅丙乳液、丙二醇、消泡剂、防腐剂、pH调节剂、成膜助剂，搅拌5min，搅拌速度控制在200-400r/min；加入增稠剂，调节转速至500-1000r/min，搅拌4-6min；
(4)制备色料：在步骤(2)制得的分散相中加入色浆，制备成不同颜色的色料；
(5)将不同颜色的色料按照配比加入步骤(1)制得的保护剂中，对色料进行预切，切割成1-1.5cm...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东华，郅亚楠，何剑南，青林，高如玉，李秋金，吴学通，何滔，蒋滔，刘健，卢远中，
申请(专利权)人：富思特新材料科技发展股份有限公司，成都富思特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11