CN117431007B - 一种仿石涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新材料领域，具体涉及一种仿石涂料及其制备方法，所述仿石涂料包括以下原料：调色基础漆、保护胶溶液和连续相乳液；其中，所述基础漆包括以下原料组成：去离子水、杀菌剂、分散剂、消泡剂、交联剂、改性石英砂、改性纤维素、聚氨酯乳液、成膜助剂、增稠剂、保护胶；所述连续相乳液包括以下原料组成：聚氨酯乳液、成膜助剂、交联剂、消泡剂、杀菌剂、增稠剂、去离子水。该仿石涂料具有良好的耐水性，粘结强度、抗裂性能、表面附着力良好，同时彩色粒子在涂料中分散均匀，不易析出，保证墙体长期的美观装饰效果。

Description

一种仿石涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种仿石涂料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，物质生活水平的不断提高，城市面貌的日益改善，人们对建筑墙体的装饰要求也越来越高。天然石材以其绚丽自然的特质和良好的防护性能而备受推崇。但天然石材施工工艺复杂，造价高，另外天然石材受产地和环境等因素影响，使用和发展均有一定的局限性。而仿石装饰材料是一种人造涂料，它可以直接在水泥砂浆基面、混凝土基面和钢结构基面上进行施工。仿石涂料作为高性能涂料的一种，将其喷涂在建筑外墙可以起到很好的仿花岗石装饰效果，但价格只有天然石的1/2，重量仅是真石涂料的1/4-1/3，与传统石材相比，仿石装饰材料仿真效果好，节能环保，防水耐污，安全轻质，经久耐用，施工快捷，性价比高，应用前景十分广阔。

仿石涂料主要采用各种颜色的天然石粉配制而成，多用于建造建筑外墙的仿石效果。仿石涂料具有防火、防水、耐酸碱、耐污染等特点，能有效地阻止外界恶劣环境对建筑物的侵蚀，从而延长建筑物的寿命。仿石涂料可作为外墙及浮雕，梁柱等异型墙面装饰；还适用于做外墙壁画；除此之外，还可用于室内装修，有花岗岩、大理石、麻石般的色泽效果，尤其是用于室内的圆柱、罗马柱等装饰上，可获得以假乱真的效果；在旅游风景区、佛教圣地等景区的凉亭等休憩点，应用仿石涂料作装饰，不仅美观大方，而且增添了自然的情趣，与景点相得益彰。

目前，出现的仿石涂料易脱落、开裂，粘结强度、抗裂性能、表面附着力均较差，不适宜推广。中国专利申请号为201610758878.0公开了一种方便施工的水性仿石涂料，包括以下组分原料及质量百分比：天然彩砂60%-75%；仿石漆浆料25%-40%；酰胺蜡浆0.2%-0.4%；改性纤维素浆0.1%-0.2%。该发明通过在制备过程中添加酰胺蜡浆和改性纤维素浆，增加了仿石涂料与外墙基体的附着力，提升仿石涂料的遮盖力，在施工过程中的流动性更好，批刮顺畅，不粘刀，大幅度提高仿石涂料的施工性能。中国专利申请号为201410230086.7公开了一种仿石涂料，由以下重量百分比的各组分制成 ：纳米氧化锌 1.8-2.5%，木质素纤维6.5-7.8%，硅丙乳液 13-14%，乙二醇0.5-0.6%，天然彩砂 50-53%，硅酸铝 8-12%，沸石粉5-8%，钛白粉 0.05-0.5%，增稠剂 0.5-0.6%，乙基纤维素 0.2-0.3%，均三嗪 0.05-0.06%，水8-12% ；该发明仿石涂料不但具有防水、耐老化、硬度高等特点，还具备良好的粘结强度、抗裂性能、表面附着力和耐磨性能。但由于加入的乙基纤维素具有较大的吸水性，会增加仿石涂料的吸水率，在下雨天时，会导致仿石面漆吸收大量水分，同时以上专利中加入了大量的天然彩砂，其在涂料内部的分散性不佳，可能导致仿石涂料储存稳定性差；且由于未对彩砂进行包覆处理，可能会导致涂料内部的颜料、填料、助剂等通过脆弱的保护膜不断向外渗透，使分散介质逐渐带上彩粒的颜色以致出现浑浊现象，渗色问题使施工后墙体装饰质量无法得到保证，影响墙体长期美观的装饰效果。

因此，开发一种综合性能优异、稳定的水性仿石涂料对本领域具有重大的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种仿石涂料及其制备方法，该仿石涂料具有良好的耐水性，粘结强度、抗裂性能、表面附着力良好，同时彩色粒子在涂料中分散均匀，不易析出，保证墙体长期的美观装饰效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种仿石涂料，按重量份计，包括以下原料：

调色基础漆35-55份、保护胶溶液15-25份和连续相乳液30-45份；

其中，所述基础漆包括以下按重量份的原料组成：去离子水30-40份、杀菌剂0.2-0.8份、分散剂0.1-0.4份、消泡剂0.5-1.5份、交联剂0.5-1.5份、改性石英砂25-35份、改性纤维素2-5份、聚氨酯乳液30-40份、成膜助剂0.3-0.7份、增稠剂1-2份、保护胶6-10份；

所述连续相乳液包括以下按重量份的原料组成：聚氨酯乳液50-60份、成膜助剂2-7份、交联剂0.4-0.8份、消泡剂0.1-0.4份、杀菌剂0.2-0.5份、增稠剂1-2份、去离子水40-50份。

优选的，一种仿石涂料，按重量份计，包括以下原料：

调色基础漆40-50份、保护胶溶液20-25份和连续相乳液35-40份；

其中，所述基础漆包括以下按重量份的原料组成：去离子水35-40份、杀菌剂0.4-0.7份、分散剂0.2-0.3份、消泡剂1-1.5份、交联剂1-1.5份、改性石英砂30-35份、改性纤维素4-5份、聚氨酯乳液35-40份、成膜助剂0.4-0.6份、增稠剂1-1.5份、保护胶7-9份；

所述连续相乳液包括以下按重量份的原料组成：聚氨酯乳液55-60份、成膜助剂4-6份、交联剂0.6-0.8份、消泡剂0.2-0.3份、杀菌剂0.3-0.4份、增稠剂1-1.5份、去离子水45-50份。

优选的，所述保护胶溶液包括以下按重量份的原料组成：保护胶5-10份、防沉剂0.5-1.5份和去离子水90-95份；所述防沉剂采用聚乙烯醇、海藻酸钠、黄原胶中的一种或几种，所述保护胶为硅酸镁锂。

优选的，所述杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或两种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种；所述消泡剂为矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或两种；所述交联剂为氮丙啶、聚碳化二亚胺中的一种或两种；所述成膜助剂为醇酯十二；所述增稠剂为聚氨酯增稠剂、碱溶胀增稠剂中的一种或两种。

优选的，所述改性石英砂的制备方法如下：

将石英砂加入氢氟酸溶液中浸渍，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理石英砂；将预处理石英砂加入乙醇水溶液中，接着加入乙烯基三乙氧基硅烷，进行搅拌反应，反应完成后继续加入甲基丙烯酸十三氟辛酯、过硫酸钾，进行加热反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性石英砂。

优选的，所述氢氟酸溶液的质量分数为5-10%，浸渍温度为20-30℃，时间为20-40min；所述乙醇水溶液中乙醇与水的质量比为1:1；所述预处理石英砂、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸十三氟辛酯、过硫酸钾的质量比为100:10-15:30-40:0.5-1.5。

更优选的，所述氢氟酸溶液的质量分数为8%，浸渍温度为25-30℃，时间为30-40min；所述乙醇水溶液中乙醇与水的质量比为1:1；所述预处理石英砂、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸十三氟辛酯、过硫酸钾的质量比为100:12-15:35-40:1-1.5。

优选的，所述搅拌反应的温度为60-70℃，时间为2-4h；所述加热反应的温度为70-80℃，时间为5-8h。

更优选的，所述搅拌反应的温度为65-70℃，时间为3-4h；所述加热反应的温度为75-80℃，时间为6-8h。

优选的，所述改性纤维素的制备方法如下：

将纤维素加入氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中，70-75℃下搅拌0.5-1h，搅拌完成后加入三氯乙烯基硅烷、吡啶，进行加热反应，反应完成后加入去离子水沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到含双键的纤维素；随后将含双键的纤维素加入甲苯中，接着加入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、二苯甲酮，进行紫外辐照反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述改性纤维素。

优选的，所述纤维素、三氯乙烯基硅烷、吡啶的质量比为40-50:8-16:20-30，所述加热反应的温度为80-90℃，时间为2-3h；所述含双键的纤维素、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、二苯甲酮的质量比为40-50:9-18:0.5-1，所述紫外辐照强度为5-10mW/cm²，时间为20-40min。

更优选的，所述纤维素、三氯乙烯基硅烷、吡啶的质量比为45-50:10-14:25-30，所述加热反应的温度为85-90℃，时间为2.5-3h；所述含双键的纤维素、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、二苯甲酮的质量比为45-50:12-18:0.7-1，所述紫外辐照强度为7-10mW/cm²，时间为30-40min。

本发明还保护一种所述仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将去离子水、杀菌剂、分散剂和消泡剂混合，搅拌后加入改性石英砂和改性纤维素，保持搅拌，测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入聚氨酯乳液、成膜助剂、交联剂、增稠剂和保护胶，搅拌均匀得到所述基础漆，备用；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将去离子水、防沉剂和保护胶混合，搅拌均匀得到所述保护胶溶液，备用；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将聚氨酯乳液、成膜助剂、交联剂混合，搅拌均匀后加入消泡剂、杀菌剂、增稠剂和去离子水，搅拌均匀得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：在调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供的仿石涂料，加入的改性石英砂，先进行氢氟酸处理，对石英砂表面进行腐蚀，提高表面粗糙度，随后再将乙烯基三乙氧基硅烷对石英砂进行改性，使表面接入乙烯基，一方面可以降低石英砂粉体的表面能，提高与聚氨酯乳液的润湿性和相容性，提高了涂料的储存稳定性，一方面有利于后续反应的进行，随后再加入甲基丙烯酸十三氟辛酯进行反应，使石英砂表面引入含氟基团，提高涂料的疏水性，通过在石英砂表面引入有机官能团，提高了调色基础漆中石英砂与有机物的粘结强度和抗裂性能，使石英砂不易析出，保证墙体长期的美观装饰效果。

（2）本发明提供的仿石涂料，将纤维素加入离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑中，在一定程度上破坏纤维素分子的结晶区晶体结构，使之暴露出更多羟基参与改性反应，提高下一步的反应效率，随后再将纤维素与三氯乙烯基硅烷进行反应，将活性乙烯基接入纤维素上，接着再与γ-巯基丙基三甲氧基硅烷中的巯基在紫外光下进行反应，一方面提高了纤维素的疏水性能，另一方面引入的γ-巯基丙基三甲氧基硅烷也可与仿石涂料中的石英砂反应，使石英砂与涂料中的有机物更好的相容，提高涂料的耐水性和强度，具有良好的稳定性。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

一种仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将30-40份去离子水、0.2-0.8份杀菌剂、0.1-0.4份分散剂和0.5-1.5份消泡剂搅拌混合，搅拌速度为250-450r/min，搅拌时间为5-8min，搅拌后加入25-35份改性石英砂和2-5份改性纤维素，保持搅拌，搅拌速度为800-900r/min，搅拌20-30min后测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入30-40份聚氨酯乳液、0.3-0.7份成膜助剂、0.5-1.5份交联剂、1-2份增稠剂和6-10份保护胶，搅拌速度为700-800r/min，搅拌20-30min后得到所述基础漆，备用；

其中，所述杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或两种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种；所述消泡剂为矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或两种；所述交联剂为氮丙啶、聚碳化二亚胺中的一种或两种；所述成膜助剂为醇酯十二；所述增稠剂为聚氨酯增稠剂、碱溶胀增稠剂中的一种或两种；所述保护胶为硅酸镁锂；

所述改性石英砂的制备方法如下：

将100g石英砂加入500mL质量分数为5-10%的氢氟酸溶液中，在20-30℃下浸渍20-40min，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理石英砂；将100g预处理石英砂加入800mL质量比为1:1的乙醇水溶液中，接着加入10-15g乙烯基三乙氧基硅烷，在60-70℃下搅拌反应2-4h，反应完成后继续加入30-40g甲基丙烯酸十三氟辛酯、0.5-1.5g过硫酸钾，在70-80℃下反应5-8h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性石英砂；

所述改性纤维素的制备方法如下：

将40-50g纤维素加入400mL的氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中，70-75℃下搅拌0.5-1h，搅拌完成后加入8-16g三氯乙烯基硅烷、20-30g吡啶，在80-90℃下反应2-3h，反应完成后加入去离子水沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到含双键的纤维素；随后将40-50g含双键的纤维素加入400mL甲苯中，接着加入9-18g γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、0.5-1g二苯甲酮，在紫外辐照强度为5-10mW/cm²下辐照20-40min，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述改性纤维素；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将90-95份去离子水、0.5-1.5份防沉剂和5-10份保护胶混合，在搅拌速度为500-600r/min下搅拌2-3h后得到所述保护胶溶液，备用；所述防沉剂采用聚乙烯醇、海藻酸钠、黄原胶中的一种或几种，所述保护胶为硅酸镁锂；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将50-60份聚氨酯乳液、2-7份成膜助剂、0.4-0.8份交联剂混合，在搅拌速度为500-650r/min下搅拌15-25min后加入0.1-0.4份消泡剂、0.2-0.5份杀菌剂、1-2份增稠剂和40-50份去离子水，继续在搅拌速度为600-700r/min搅拌20-30min后，得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：在35-55份调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入15-25份保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入30-45份连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，本发明中石英砂的目数为80-120目；纤维素为阿克苏的EMH500，聚氨酯乳液购自广东日气新材料有限公司，为聚氨酯弹性乳液，固含量为50-60%，粘度为600-1000cp；矿物油类消泡剂为巴斯夫的Foamaster MO 2190；有机硅类消泡剂购自湖北隆胜四海新材料有限公司，型号为S-100；聚氨酯增稠剂为巴斯夫的Rheovis PU1341；碱溶胀增稠剂为巴斯夫的Rheovis HS 1130。

实施例1

一种仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将350g去离子水、5g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、3g十二烷基硫酸钠和10g矿物油类消泡剂搅拌混合，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为7min，搅拌后加入300g改性石英砂和40g改性纤维素，保持搅拌，搅拌速度为850r/min，搅拌25min后测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入350g聚氨酯乳液、5g醇酯十二、10g氮丙啶、15g聚氨酯增稠剂和80g硅酸镁锂，搅拌速度为750r/min，搅拌25min后得到所述基础漆，备用；

其中，所述改性石英砂的制备方法如下：

将100g石英砂加入500mL质量分数为8%的氢氟酸溶液中，在25℃下浸渍30min，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理石英砂；将100g预处理石英砂加入800mL质量比为1:1的乙醇水溶液中，接着加入13g乙烯基三乙氧基硅烷，在65℃下搅拌反应3h，反应完成后继续加入35g甲基丙烯酸十三氟辛酯、1g过硫酸钾，在75℃下反应7h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性石英砂；

所述改性纤维素的制备方法如下：

将45g纤维素加入400mL氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中，70℃下搅拌1h，搅拌完成后加入12g三氯乙烯基硅烷、25g吡啶，在85℃下反应2.5h，反应完成后加入去离子水沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到含双键的纤维素；随后将45g含双键的纤维素加入400mL甲苯中，接着加入14g γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、0.8g二苯甲酮，在紫外辐照强度为8mW/cm²下辐照30min，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述改性纤维素；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将930g去离子水、10g聚乙烯醇和70g硅酸镁锂混合，在搅拌速度为550r/min下搅拌2.5h后得到所述保护胶溶液，备用；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将550g聚氨酯乳液、50g醇酯十二、6g氮丙啶混合，在搅拌速度为600r/min下搅拌20min后加入3g矿物油类消泡剂、4g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、15g聚氨酯增稠剂和450g去离子水，继续在搅拌速度为650r/min搅拌25min后，得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：根据需求颜色，在450g调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入200g保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入400g连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。

实施例2

一种仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将300g去离子水、2g 5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1g十二烷基苯磺酸钠和5g有机硅类消泡剂搅拌混合，搅拌速度为250r/min，搅拌时间为8min，搅拌后加入250g改性石英砂和20g改性纤维素，保持搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌30min后测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入300g聚氨酯乳液、3g醇酯十二、5g聚碳化二亚胺、10g碱溶胀增稠剂和60g硅酸镁锂，搅拌速度为700r/min，搅拌30min后得到所述基础漆，备用；

其中，所述改性石英砂的制备方法如下：

将100g石英砂加入500mL质量分数为5%的氢氟酸溶液中，在20℃下浸渍40min，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理石英砂；将100g预处理石英砂加入800mL质量比为1:1的乙醇水溶液中，接着加入10g乙烯基三乙氧基硅烷，在60℃下搅拌反应4h，反应完成后继续加入30g甲基丙烯酸十三氟辛酯、0.5g过硫酸钾，在70℃下反应8h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性石英砂；

所述改性纤维素的制备方法如下：

将40g纤维素加入400mL氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中，75℃下搅拌0.5h，搅拌完成后加入8g三氯乙烯基硅烷、20g吡啶，在80℃下反应3h，反应完成后加入去离子水沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到含双键的纤维素；随后将40g含双键的纤维素加入400mL甲苯中，接着加入9g γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、0.5g二苯甲酮，在紫外辐照强度为5mW/cm²下辐照40min，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述改性纤维素；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将900g去离子水、5g海藻酸钠和100g硅酸镁锂混合，在搅拌速度为500r/min下搅拌3h后得到所述保护胶溶液，备用；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将500g聚氨酯乳液、20g醇酯十二、4g聚碳化二亚胺混合，在搅拌速度为500r/min下搅拌25min后加入1g有机硅类消泡剂、2g 5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、10g碱溶胀增稠剂和400g去离子水，继续在搅拌速度为600r/min搅拌30min后，得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：根据需求颜色，在350g调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入150g保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入300g连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。

实施例3

一种仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将400g去离子水、8g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、4g十二烷基硫酸钠和15g有机硅类消泡剂搅拌混合，搅拌速度为450r/min，搅拌时间为5min，搅拌后加入350g改性石英砂和50g改性纤维素，保持搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌20min后测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入400g聚氨酯乳液、7g醇酯十二、15g氮丙啶、20g聚氨酯增稠剂和100g硅酸镁锂，搅拌速度为800r/min，搅拌20min后得到所述基础漆，备用；

其中，所述改性石英砂的制备方法如下：

将100g石英砂加入500mL质量分数为10%的氢氟酸溶液中，在30℃下浸渍20min，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理石英砂；将100g预处理石英砂加入800mL质量比为1:1的乙醇水溶液中，接着加入15g乙烯基三乙氧基硅烷，在70℃下搅拌反应2h，反应完成后继续加入40g甲基丙烯酸十三氟辛酯、1.5g过硫酸钾，在80℃下反应5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性石英砂；

所述改性纤维素的制备方法如下：

将50g纤维素加入400mL氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中，70℃下搅拌1h，搅拌完成后加入16g三氯乙烯基硅烷、30g吡啶，在90℃下反应2h，反应完成后加入去离子水沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到含双键的纤维素；随后将50g含双键的纤维素加入400mL甲苯中，接着加入18g γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、1g二苯甲酮，在紫外辐照强度为10mW/cm²下辐照20min，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述改性纤维素；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将950g去离子水、15g黄原胶和50g硅酸镁锂混合，在搅拌速度为600r/min下搅拌2h后得到所述保护胶溶液，备用；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将600g聚氨酯乳液、70g醇酯十二、8g氮丙啶混合，在搅拌速度为650r/min下搅拌15min后加入4g矿物油类消泡剂、5g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、20g聚氨酯增稠剂和500g去离子水，继续在搅拌速度为700r/min搅拌20min后，得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：根据需求颜色，在550g调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入250g保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入450g连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。

对比例1

一种仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将350g去离子水、5g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、3g十二烷基硫酸钠和10g矿物油类消泡剂搅拌混合，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为7min，搅拌后加入300g石英砂和40g改性纤维素，保持搅拌，搅拌速度为850r/min，搅拌25min后测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入350g聚氨酯乳液、5g醇酯十二、10g氮丙啶、15g聚氨酯增稠剂和80g硅酸镁锂，搅拌速度为750r/min，搅拌25min后得到所述基础漆，备用；

其中，所述改性纤维素的制备方法如下：

将45g纤维素加入400mL氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中，70℃下搅拌1h，搅拌完成后加入12g三氯乙烯基硅烷、25g吡啶，在85℃下反应2.5h，反应完成后加入去离子水沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到含双键的纤维素；随后将45g含双键的纤维素加入400mL甲苯中，接着加入14g γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、0.8g二苯甲酮，在紫外辐照强度为8mW/cm²下辐照30min，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述改性纤维素；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将930g去离子水、10g聚乙烯醇和70g硅酸镁锂混合，在搅拌速度为550r/min下搅拌2.5h后得到所述保护胶溶液，备用；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将550g聚氨酯乳液、50g醇酯十二、6g氮丙啶混合，在搅拌速度为600r/min下搅拌20min后加入3g矿物油类消泡剂、4g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、15g聚氨酯增稠剂和450g去离子水，继续在搅拌速度为650r/min搅拌25min后，得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：根据需求颜色，在450g调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入200g保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入400g连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。

对比例2

一种仿石涂料的制备方法，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将350g去离子水、5g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、3g十二烷基硫酸钠和10g矿物油类消泡剂搅拌混合，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为7min，搅拌后加入300g改性石英砂和40g纤维素，保持搅拌，搅拌速度为850r/min，搅拌25min后测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入350g聚氨酯乳液、5g醇酯十二、10g氮丙啶、15g聚氨酯增稠剂和80g硅酸镁锂，搅拌速度为750r/min，搅拌25min后得到所述基础漆，备用；

其中，所述改性石英砂的制备方法如下：

将100g石英砂加入500mL质量分数为8%的氢氟酸溶液中，在25℃下浸渍30min，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理石英砂；将100g预处理石英砂加入800mL质量比为1:1的乙醇水溶液中，接着加入13g乙烯基三乙氧基硅烷，在65℃下搅拌反应3h，反应完成后继续加入35g甲基丙烯酸十三氟辛酯、1g过硫酸钾，在75℃下反应7h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性石英砂；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将930g去离子水、10g聚乙烯醇和70g硅酸镁锂混合，在搅拌速度为550r/min下搅拌2.5h后得到所述保护胶溶液，备用；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将550g聚氨酯乳液、50g醇酯十二、6g氮丙啶混合，在搅拌速度为600r/min下搅拌20min后加入3g矿物油类消泡剂、4g 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、15g聚氨酯增稠剂和450g去离子水，继续在搅拌速度为650r/min搅拌25min后，得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：根据需求颜色，在450g调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入200g保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入400g连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。

将实施例1-3和对比例1-2制备得到的仿石涂料进行性能测试，具体检测方法如下：

容器中状态：目测是否正常；

涂膜外观：目测是否正常，颜色、花纹无明显异常；

热储存稳定性：按HG/T 4343-2012中规定进行热储稳定性检测；

低温稳定性：按GB/T 9268-2008中A法的规定进行；

耐水性：按GB/T 1733-1993中甲法进行，试板投试前除封边外，还需封背，浸泡结束后，取出用滤纸吸干后立即观察，如三块试板中有两块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”；

耐碱性：按GB/T 9265-2009规定进行，如三块试板中有两块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”；

耐酸雨性：按GB/T 9274-1988中浸泡法进行，浸入模拟酸雨溶液48h，如三块试板中有两块未出现起泡、开裂、剥落、掉粉、明显变色、明显失光等涂膜病态现象，则评为“无异常”；

耐人工气候老化：按GB/T 1865-2009的规定进行；

耐洗刷性：除试板制备外，按GB/T 9266-2009规定进行，同一试样制备两块进行平行试验。洗刷至规定次数时，两块试板中有一块未露出无机水包砂多彩涂层的下涂层，则认为洗刷性合格；

根据JG/T 24-2018《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，检测仿石涂料未浸泡水前的粘结强度。

测试结果如下表1：

表1

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种仿石涂料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：

调色基础漆35-55份、保护胶溶液15-25份和连续相乳液30-45份；

其中，所述基础漆包括以下按重量份的原料组成：去离子水30-40份、杀菌剂0.2-0.8份、分散剂0.1-0.4份、消泡剂0.5-1.5份、交联剂0.5-1.5份、改性石英砂25-35份、改性纤维素2-5份、聚氨酯乳液30-40份、成膜助剂0.3-0.7份、增稠剂1-2份、保护胶6-10份；

所述连续相乳液包括以下按重量份的原料组成：聚氨酯乳液50-60份、成膜助剂2-7份、交联剂0.4-0.8份、消泡剂0.1-0.4份、杀菌剂0.2-0.5份、增稠剂1-2份、去离子水40-50份；

其中，所述保护胶溶液包括以下按重量份的原料组成：保护胶5-10份、防沉剂0.5-1.5份和去离子水90-95份；所述防沉剂采用聚乙烯醇、海藻酸钠、黄原胶中的一种或几种，所述保护胶为硅酸镁锂；

所述改性石英砂的制备方法如下：

将石英砂加入氢氟酸溶液中浸渍，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理石英砂；将预处理石英砂加入乙醇水溶液中，接着加入乙烯基三乙氧基硅烷，进行搅拌反应，反应完成后继续加入甲基丙烯酸十三氟辛酯、过硫酸钾，进行加热反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性石英砂；

所述改性纤维素的制备方法如下：

将纤维素加入氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体中，70-75℃下搅拌0.5-1h，搅拌完成后加入三氯乙烯基硅烷、吡啶，进行加热反应，反应完成后加入去离子水沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到含双键的纤维素；随后将含双键的纤维素加入甲苯中，接着加入γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、二苯甲酮，进行紫外辐照反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，即得所述改性纤维素。

2.根据权利要求1所述的仿石涂料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：

调色基础漆40-50份、保护胶溶液20-25份和连续相乳液35-40份；

其中，所述基础漆包括以下按重量份的原料组成：去离子水35-40份、杀菌剂0.4-0.7份、分散剂0.2-0.3份、消泡剂1-1.5份、交联剂1-1.5份、改性石英砂30-35份、改性纤维素4-5份、聚氨酯乳液35-40份、成膜助剂0.4-0.6份、增稠剂1-1.5份、保护胶7-9份；

所述连续相乳液包括以下按重量份的原料组成：聚氨酯乳液55-60份、成膜助剂4-6份、交联剂0.6-0.8份、消泡剂0.2-0.3份、杀菌剂0.3-0.4份、增稠剂1-1.5份、去离子水45-50份。

3.根据权利要求1所述的仿石涂料，其特征在于，所述杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或两种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种；所述消泡剂为矿物油类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或两种；所述交联剂为氮丙啶、聚碳化二亚胺中的一种或两种；所述成膜助剂为醇酯十二；所述增稠剂为聚氨酯增稠剂、碱溶胀增稠剂中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的仿石涂料，其特征在于，所述氢氟酸溶液的质量分数为5-10%，浸渍温度为20-30℃，时间为20-40min；所述乙醇水溶液中乙醇与水的质量比为1:1；所述预处理石英砂、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸十三氟辛酯、过硫酸钾的质量比为100:10-15:30-40:0.5-1.5。

5.根据权利要求1所述的仿石涂料，其特征在于，所述搅拌反应的温度为60-70℃，时间为2-4h；所述加热反应的温度为70-80℃，时间为5-8h。

6.根据权利要求1所述的仿石涂料，其特征在于，所述纤维素、三氯乙烯基硅烷、吡啶的质量比为40-50:8-16:20-30，所述加热反应的温度为80-90℃，时间为2-3h；所述含双键的纤维素、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、二苯甲酮的质量比为40-50:9-18:0.5-1，所述紫外辐照强度为5-10mW/cm²，时间为20-40min。

7.一种如权利要求1-6任一项所述仿石涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

调色基础漆的制备：按配方称取调色基础漆原料，将去离子水、杀菌剂、分散剂和消泡剂混合，搅拌后加入改性石英砂和改性纤维素，保持搅拌，测试溶液中固体物质的细度低于50μm即为检验合格，细度合格后加入聚氨酯乳液、成膜助剂、交联剂、增稠剂和保护胶，搅拌均匀得到所述基础漆，备用；

保护胶溶液的制备：按配方称取保护胶溶液原料，将去离子水、防沉剂和保护胶混合，搅拌均匀得到所述保护胶溶液，备用；

连续相乳液的制备：按配方称取连续相乳液原料，将聚氨酯乳液、成膜助剂、交联剂混合，搅拌均匀后加入消泡剂、杀菌剂、增稠剂和去离子水，搅拌均匀得到所述连续相乳液，备用；

成品的制备：在调色基础漆中加入色浆调色至合格颜色，然后加入保护胶溶液进行造粒，粒子造完后得到彩色粒子，将彩色粒子加入连续相乳液，混合均匀后，即得所述仿石涂料。