一种裂纹宽度可调节的水性裂纹漆转让专利
申请号 : CN202111664969.5
文献号 : CN114539859B
文献日 : 2023-04-11
发明人 : 胡直南 , 陈正景 , 周春洋 , 李光辉 , 范文斌 , 郑宪凯 , 傅雁
申请人 : 苏州弗克技术股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种裂纹宽度可调节的水性裂纹漆，包括水性底漆和水性面漆，其特征在于，分别包括以下组分：水性底漆，包含弹性树脂、成膜助剂、消泡剂、增稠剂、水；水性面漆包含胶体二氧化硅、纳米氧化锆、超细碳酸钙、有机硅树脂、钛白粉、增稠剂、PH调节剂、分散剂、润湿剂、聚乙二醇、消泡剂、成膜助剂、水。本发明通过胶体二氧化硅、纳米氧化锆、超细碳酸钙干燥成膜过程中开裂，形成连续、均匀、细美的裂纹肌理，通过调节有机硅树脂的加入量，可以调节裂纹宽度。
权利要求 :
1.一种裂纹宽度可调节的水性裂纹漆，包括水性底漆和水性面漆，其特征在于，分别包括以下组分：水性底漆，按重量计包含，弹性树脂40～60重量份；成膜助剂2～3重量份；消泡剂0.1～
0.3重量份；增稠剂0.2～0.5重量份；余量为水；
水性面漆，按重量计包含，胶体二氧化硅34～40重量份；纳米氧化锆1～5重量份；超细碳酸钙5～10重量份；有机硅树脂5～10重量份；钛白粉15～20重量份；增稠剂0.2～0.4重量份；pH调节剂0.1～0.3重量份；分散剂0.5～1.0重量份；润湿剂0.1～0.2重量份；聚乙二醇
0.5～1.0重量份；消泡剂0.2～0.5重量份；成膜助剂0.2～0.4重量份；余量为水；
其中，
所述弹性树脂为丙烯酸类合成树脂乳液，玻璃化温度低于‑15℃；
所述胶体二氧化硅的含固量至少为30%，平均粒径8～25nm，pH小于10.5，氧化钠含量小于0.5%；
所述纳米氧化锆平均粒径小于70nm；
所述超细碳酸钙为粉末，其细度在600目以上；
所述有机硅树脂为玻璃化温度在30～40℃范围，含固量45～50%的硅丙乳液；所述钛白粉为TiO2含量不低于92%的金红石型钛白粉；所述润湿剂的HLB值小于13；所述成膜助剂沸点不低于250℃；所述聚乙二醇分子量为250～450。
说明书 :
一种裂纹宽度可调节的水性裂纹漆
技术领域
[0001] 本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种裂纹漆，尤其是一种水性裂纹漆。
背景技术
[0002] 裂纹漆能够在物体表面形成好看的裂纹，既能达到防护作用，又能产生提高美感的附加值，因此越来越受到民众的青睐。
[0003] 常用的艺术裂纹漆以单组分的硝基裂纹漆为主，通常由硝化棉、颜料、树脂、有机溶剂和填料等组分经研磨调制后得到，通过溶剂的挥发作用形成裂纹。中国发明专利CN102675988A公开了一种硝基裂纹漆，包括：70‑100份的醇酸树脂、80‑100份的硝化棉、180‑250份的体质颜料、50‑70份的消光粉、20‑30份的防沉剂，将硝化棉加入分散罐， 加入混合溶剂并分散硝化棉至完全溶解， 再加入醇酸树脂搅拌均匀，在上述物料处于搅拌的状态下依次加入防沉剂、消光粉、体质颜料、有机溶剂，得到裂纹漆。
[0004] 硝基裂纹漆所使用的有机溶剂在干燥挥发过程中会产生大量甲醛、挥发性有机物等有害物质，环保性能差，不利于构建健康的家居环境。因此出现了水性裂纹漆。中国发明专利CN107189614A公开了一种水性裂纹漆，包括水性底漆和水性裂纹面漆，按重量份计包括下列组份：所述的水性底漆包含有水性氟树脂15‑25份、水性丙烯酸改性聚氨酯树脂20‑30份、颜料2‑5份、填料10‑15份、分散剂0.1‑0.3份、消泡剂0.1‑0.5份、润湿剂0.3‑0.8份、流平剂0.5‑1份、成膜助剂1‑5份、增稠剂0.5‑1份、去离子水余量；所述的水性裂纹面漆包含磷酸盐45‑60份、固化剂5‑10份、颜料2‑5份、填料5‑10份、分散剂0.1‑0.5份、消泡剂0.1‑0.5份、润湿剂0.1‑0.5份、流平剂0.5‑1份、成膜助剂1‑5份、增稠剂0.5‑1份、去离子水余量。该方法使用无机磷酸盐涂料作为水性裂纹面漆，使其在有机涂层上的表面张力差产生的高收缩率形成裂纹，不需要使用有机溶剂。
[0005] 但是，上述这些裂纹漆的裂纹宽度一般都是不可控的。
发明内容
[0006] 本发明的发明目的是提供一种裂纹宽度可调节的水性裂纹漆，在符合环保要求的同时，提供纹理细美的裂纹漆，同时可以根据使用需要调节裂纹的宽度。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种裂纹宽度可调节的水性裂纹漆，包括水性底漆和水性面漆，分别包括以下组分：
[0008] 水性底漆，按重量计包含，弹性树脂40～60重量份；成膜助剂2～3重量份；消泡剂0.1～0.3重量份；增稠剂0.2～0.5重量份；余量为水；
[0009] 水性面漆，按重量计包含，胶体二氧化硅34～40重量份；纳米氧化锆1～5重量份；超细碳酸钙5～10重量份；有机硅树脂5～10重量份；钛白粉15～20重量份；增稠剂0.2～0.4重量份；PH调节剂0.1～0.3重量份；分散剂0.5～1.0重量份；润湿剂0.1～0.2重量份；聚乙二醇0.5～1.0重量份；消泡剂0.2～0.5重量份；成膜助剂0.2～0.4重量份；余量为水。
[0010] 上述技术方案中，底漆具有较高的柔性，面漆中的胶体二氧化硅、纳米氧化锆、超细碳酸钙干燥成膜时，会形成网状结构，具有较大的收缩应力和收缩体积，在成膜过程中开裂，从而形成连续、均匀、细美的裂纹肌理。
[0011] 上述技术方案中，所述弹性树脂为丙烯酸类合成树脂乳液，玻璃化温度低于‑15℃。
[0012] 所述胶体二氧化硅的含固量至少为30%，平均粒径8～25nm，pH小于10.5，氧化钠含量小于0.5%。
[0013] 所述纳米氧化锆平均粒径小于70nm。
[0014] 所述超细碳酸钙为粉末，其细度在600目以上。
[0015] 所述有机硅树脂为玻璃化温度在30～40℃范围，含固量45～50%的硅丙乳液；所述钛白粉为TiO2含量不低于92%的金红石型钛白粉；所述润湿剂的HLB值小于13；所述成膜助剂沸点不低于250℃；所述聚乙二醇分子量为250 450。~
[0016] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
[0017] 1、由于本发明的底漆中的弹性树脂具有较低的玻璃化温度，令透明底漆有较高的柔性和较小的收缩体积；而面漆中的胶体二氧化硅、纳米氧化锆、超细碳酸钙干燥成膜时具有较大的收缩应力和收缩体积，成膜后硬而脆，使得面漆在底漆漆膜上干燥成膜过程中开裂，从而形成连续、均匀、细美的裂纹肌理。
[0018] 2、本发明的面漆中加入了有机硅树脂，可以减小开裂组分的收缩体积，使裂纹变窄，低颜基比的条件下，纳米氧化锆、超细碳酸钙与胶体二氧化硅的质量比越大，涂膜的内聚力越大，开裂倾向越小，裂纹的间距越大。因此，通过调节纳米氧化锆、超细碳酸钙与胶体二氧化硅的加入量，可以调节裂纹间距，即膜块的面积，通过调节有机硅树脂的加入量，可以调节裂纹宽度，两者配合，实现了裂纹宽度的有效调节。
[0019] 3、本发明的水性裂纹漆，具有优异的环保性能，良好的物理性能，可广泛应用于墙体和工艺品的表面装饰。
具体实施方式
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步描述：
[0021] 实施例1
[0022] 底漆配方：
[0023]原料名 质量/g
去离子水 574.5
弹性树脂（52%，Tg=‑18℃，8015A，万华） 400
酯类成膜助剂（LOCA DA生兴行） 20
矿物油消泡剂 （MO NXZ AC巴斯夫） 1.5
疏水改性碱溶涨增稠剂 （TT935陶氏） 4
去离子水 574.5
弹性树脂（52%，Tg=‑18℃，8015A，万华） 400
酯类成膜助剂（LOCA DA生兴行） 20
矿物油消泡剂 （MO NXZ AC巴斯夫） 1.5
疏水改性碱溶涨增稠剂 （TT935陶氏） 4
[0024] 将去离子水、弹性树脂、成膜助剂、消泡剂、增稠剂依次加入反应釜内，中速分散10分钟后得到底漆。
[0025] 面漆配方：
[0026]原料名 质量/g
去离子水 296.5
胶体二氧化硅（30%，D50=14nm，Na0 0.3%，宇达） 350
纳米氧化锆（99.5%，D50=43nm，诺图） 20
1250目重质碳酸钙（华天钙业） 60
PH调节剂（AMP95安格斯） 2
聚丙烯酸钠分散剂（SN 5040圣诺普科） 3
润湿剂（BD109陶氏） 1.5
聚乙二醇（PEG400陶氏） 7
矿物油消泡剂 （MO NXZ AC巴斯夫） 2
金红石钛白粉（ R996龙蟒） 150
有机硅树脂（47%，Tg=36℃，KD96 保立佳） 100
酯类成膜助剂（TEXANOL伊士曼） 4
疏水改性碱溶涨增稠剂（DR50陶氏） 4
去离子水 296.5
胶体二氧化硅（30%，D50=14nm，Na0 0.3%，宇达） 350
纳米氧化锆（99.5%，D50=43nm，诺图） 20
1250目重质碳酸钙（华天钙业） 60
PH调节剂（AMP95安格斯） 2
聚丙烯酸钠分散剂（SN 5040圣诺普科） 3
润湿剂（BD109陶氏） 1.5
聚乙二醇（PEG400陶氏） 7
矿物油消泡剂 （MO NXZ AC巴斯夫） 2
金红石钛白粉（ R996龙蟒） 150
有机硅树脂（47%，Tg=36℃，KD96 保立佳） 100
酯类成膜助剂（TEXANOL伊士曼） 4
疏水改性碱溶涨增稠剂（DR50陶氏） 4
[0027] 将去离子水、胶体二氧化硅、纳米氧化锆、碳酸钙、PH调节剂、分散剂、润湿剂、聚乙二醇、消泡剂依次加入反应釜内，低速分散5分钟后加入钛白粉，高速分散20分钟后，依次加入有机硅树脂、成膜助剂、增稠剂，中速分散10分钟后得到面漆。
[0028] 将底漆和面漆依次喷涂于基材表面，60～90分钟产生裂纹。
[0029] 实施例 2
[0030] 底漆配方：
[0031] 原料名 质量/g去离子水 365
弹性树脂（52%，Tg=‑18℃，8015A，万华） 600
酯类成膜助剂（290A润泰） 30
矿物油消泡剂（MO 2134 AC巴斯夫） 2
疏水改性碱溶涨增稠剂（HS 1152巴斯夫） 3
弹性树脂（52%，Tg=‑18℃，8015A，万华） 600
酯类成膜助剂（290A润泰） 30
矿物油消泡剂（MO 2134 AC巴斯夫） 2
疏水改性碱溶涨增稠剂（HS 1152巴斯夫） 3
[0032] 将去离子水、弹性树脂、成膜助剂、消泡剂、增稠剂依次加入反应釜内，中速分散10分钟后得到底漆。
[0033] 面漆配方：
[0034] 原料名 质量/g去离子水 177
胶体二氧化硅（40%，D50=14nm，Na0 0.5%，宇达） 400
纳米氧化锆（99.7%，D50=51nm，诺图） 50
3000目碳酸钙（广福） 100
PH调节剂（AMP95安格斯） 2
聚丙烯酸钾分散剂（COATEX 123K高泰） 9
脂肪醇乙氧基化物润湿剂（ED3060科莱恩） 2
聚乙二醇（PEG300陶氏） 6
矿物油消泡剂（MO 2134 AC巴斯夫） 2
金红石钛白粉（R996龙蟒） 200
有机硅树脂（47%，Tg=36℃，KD96 保立佳） 50
酯类成膜助剂（LOCA TS生兴行） 2
疏水改性碱溶涨增稠剂 （TT615陶氏） 3
胶体二氧化硅（40%，D50=14nm，Na0 0.5%，宇达） 400
纳米氧化锆（99.7%，D50=51nm，诺图） 50
3000目碳酸钙（广福） 100
PH调节剂（AMP95安格斯） 2
聚丙烯酸钾分散剂（COATEX 123K高泰） 9
脂肪醇乙氧基化物润湿剂（ED3060科莱恩） 2
聚乙二醇（PEG300陶氏） 6
矿物油消泡剂（MO 2134 AC巴斯夫） 2
金红石钛白粉（R996龙蟒） 200
有机硅树脂（47%，Tg=36℃，KD96 保立佳） 50
酯类成膜助剂（LOCA TS生兴行） 2
疏水改性碱溶涨增稠剂 （TT615陶氏） 3
[0035] 将去离子水、胶体二氧化硅、纳米氧化锆、碳酸钙、PH调节剂、分散剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂依次加入反应釜内，低速分散5分钟后加入钛白粉，高速分散20分钟后，依次加入硅丙树脂、成膜助剂、增稠剂，中速分散10分钟后得到面漆。
[0036] 将底漆和面漆依次喷涂于基材表面，60 90分钟产生裂纹。~
[0037] 分别对本发明实施例1～2制备的裂纹漆进行性能检测，结果如表1所示：
[0038] 表1 实施例1～2中制备的裂纹漆的性能结果
[0039] 。
[0040] 本发明所提供的裂纹漆施工工艺简单易操作，能够形成均匀细美的裂纹。并且具有良好的物理性能和优异的环保性能。实施例1的面漆中有机硅树脂含量相对较高，形成的裂纹较窄，并且纳米氧化锆、超细碳酸钙与胶体二氧化硅的比值相对较小，因而裂纹间距也小，最终形成细而密集的开裂效果；而实施例2面漆中硅丙树脂含量相对较低，形成的裂纹较宽，并且纳米氧化锆、超细碳酸钙与胶体二氧化硅的比值相对较大，因而裂纹间距也大，最终形成粗而疏的开裂效果。