本發明涉及一種裂紋漆及其制備方法,屬于油漆制備技術領域。
背景技術:
隨著國民經濟的發展和生活水平的提高,建筑裝飾的風格日新月異,裝飾中使用的材料品種越來越多,裂紋漆也悄悄地在裝飾行業興起,由于能形成好看的裂紋,對物體表面起到了保護及裝飾作用,又提高了產品的附加值,所以得到廣大用戶的青睞,漸漸成為建筑裝飾中常用的一種高檔裝修材料。裂紋漆能有效地產生裂紋,裂紋紋理均勻、變化多端、錯落有致、極具立體美感,可用于玻璃、門窗、水泥墻面和家具等的裝飾和保護性涂裝,尤其適用于仿古仿真裝飾。
裂紋漆是由硝化棉、顏料、體質顏料、有機溶劑、輔助劑等研磨調制而成的可形成各種顏色的硝基裂紋漆,也正是如此裂紋漆具有硝基漆的一些基本特性,屬揮發性自干油漆,無須加固化劑,干燥速度快。因此裂紋漆必須在同一特性的一層或多層硝基漆表面才能完全融合并展現裂紋漆的另一裂紋特性。由于裂紋漆粉性含量高,溶劑的揮發性大,因而它的收縮性大,柔韌性小,噴涂后內部應力產生較高的拉扯強度,形成良好、均勻的裂紋圖案,增強涂層表面的美觀,提高裝飾性。但硝基裂紋漆環保性差,溶劑中揮發性物質多、氣味較大,附著力差。近年來,跟隨時代的發展,人們在追求裂紋漆美感的同時,對裂紋漆的環保安全也提出了更高的要求,水性裂紋漆應運而生。水性裂紋漆一般是由丙烯酸乳液,ph值調節劑,流變助劑,消泡劑,成膜助劑,水性色漿,防腐劑等復配制得;它是在底漆未干透時噴涂,然后隨著底漆的進一步干燥固化會產生收縮應力,漆面表干所形成的涂膜難以承受底漆收縮應力的持續增大而產生斷裂,裂塊跟隨底漆而收縮,從而形成粗細不同的裂紋。但存在漆膜干燥收縮后易脫落,耐水性及耐擦洗性較差的問題。
因此,亟待開發一種耐擦洗性好,使用后漆膜干燥收縮后無脫落現象出現的裂紋漆具有必要的意義。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題:針對傳統裂紋漆漆膜干燥收縮后易脫落,耐擦洗性較差的弊端,提供了一種裂紋漆及其制備方法。
為解決上述技術問題,本發明采用如下所述的技術方案是:
一種裂紋漆,包括以下重量份數的原料:30~40產物、10~15份異丙醇、1~3份羧甲基纖維素、1~3份有機膨潤土、0.1~0.3份季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯、30~40份水。
所述的產物是由氨基封端的丙烯酸樹脂與多巴胺共聚得到的。
所述的氨基封端的丙烯酸樹脂是以偶氮二異丁腈為引發劑,乙二胺為封端劑,丙烯酸、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的自由基共聚合制備得到的。
所述的原料中還包括3~5份二氧化硅、6~8份混合粉末。
所述的混合粉末是由煅燒產物、炭黑、硅酸鋁和氫氧化鈣經粉碎過篩得到的。
所述的煅燒產物是由沉淀物、硝酸鋰、正硅酸乙酯和氫氧化鋰反應后煅燒得到的。
所述的沉淀物是由纖維素經發酵、高溫滅菌、離心分離得到的。
所述的一種裂紋漆的制備方法,制備步驟為:將產物、異丙醇、羧甲基纖維素、有機膨潤土、季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯、和水,在25~28℃,轉速為400~500r/min條件下攪拌混合10~15min后,裝桶,得到裂紋漆。
本發明與其他方法相比,有益技術效果是:
(1)本發明首先在制備丙烯酸樹脂的過程中加入乙二胺為封端劑,得到氨基封端的丙烯酸樹脂,然后將丙烯酸樹脂與多巴胺進行共聚,從而向樹脂中引入聚多巴胺結構,聚多巴胺在材料表面具有超強的附著力,可避免漆面干燥收縮后易脫落的問題;
(2)本發明以纖維素為載體制備硅酸鋰,首先將纖維素用微生物進行處理,使纖維素的活性基團顯露出來,然后將正硅酸乙酯的水解產物與鋰離子在強堿性條件下反應,再利用化學吸附向纖維素表面沉積硅酸鋰,再經煅燒去除纖維素,得到納米硅酸鋰,納米硅酸鋰可與氫氧化鈣形成雪硅鈣石膠,增加漆膜的耐擦拭性和耐水性,并且在堿性條件下鋁酸鈣中的氧化鋁和二氧化硅在固化時可形成網狀凝膠聚合物,進一步增加漆膜的耐擦拭性,本發明制備的裂紋漆具有較好的耐擦拭性。
具體實施方式
首先分別取20~30g丙烯酸,20~30g丙烯酸乙酯,10~15g甲基丙烯酸甲酯和200~300ml質量分數為70%異丙醇溶液,加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并將三口燒瓶置于冰水浴鍋中,控制冰水浴溫度為0~5℃,再向三口燒瓶中滴加10~15ml三乙胺,控制滴加速率為3~5ml/min,滴加完畢后,攪拌混合3~5min,待混合完成后,升溫至60~70℃,分別向三口燒瓶中加入0.3~0.5g偶氮二異丁腈和25~30g氫氧化鈉,保溫攪拌反應1~2h后,再向三口燒瓶中加入5~8g乙二胺,升溫至80~90℃,繼續攪拌反應2~3h,得反應產物,將所得反應產物置于旋轉蒸發儀中,旋蒸濃縮30~40min,得濃縮液,再量取30~40ml濃縮液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并依次向三口燒瓶中加入3~5g多巴胺和200~300mlph為8.1~8.3的氨基丁三醇-鹽酸緩沖溶液,再將三口燒瓶置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為60~70℃,轉速為200~300r/min條件下攪拌反應1~2h,反應結束后,得到產物,然后取100~200g纖維素和800~1000ml水加入到發酵罐中,攪拌混合3~5min,得到混合液,再向發酵罐中加入混合液質量10%的濃度為105cfu/ml白色瘤胃球菌菌懸液,控制發酵罐溫度為30~40℃,密封發酵1~2h,待發酵結束后,將發酵后的物料置于高溫滅菌箱中,于溫度為125~130℃條件下滅菌15~20min,再將滅菌后的物料置于離心機中,以4000~5000r/min轉速離心分離10~15min,得到沉淀物,取15~20g沉淀物置于盛有300~400ml水的燒杯中,再向燒杯中加入10~15g硝酸鋰,并將燒杯移入超聲波分散儀中,以35~40khz頻率超聲分散20~30min,待超聲分散結束后,將燒杯取出,并分別向燒杯中加入20~25g正硅酸乙酯和100~200ml質量分數為15%氫氧化鋰溶液,攪拌混合3~5min后,將燒杯移入水浴鍋中,控制水浴溫度為80~90℃,攪拌反應1~2h,待反應結束,再向燒杯中加入100~150ml無水乙醇,攪拌混合10~15min,再靜置1~2h后過濾,得到濾渣,將濾渣置于馬弗爐中,于溫度為700~800℃條件下煅燒3~4h,得到煅燒產物,分別取10~15g煅燒產物、6~8g炭黑、30~40g鋁酸鈣和10~12g氫氧化鈣加入到粉碎機中粉碎,并過80~100目篩,得到混合粉末,最后按重量份數計,取30~40份產物、3~5份二氧化硅、6~8份混合粉末、10~15份異丙醇、1~3份羧甲基纖維素、1~3份有機膨潤土、0.1~0.3份季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯和30~40份水加入到燒杯中,再將燒杯移入數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為25~28℃,轉速為400~500r/min條件下攪拌混合10~15min后,裝桶,即可得到裂紋漆。
實例1
首先分別取20g丙烯酸,20g丙烯酸乙酯,10g甲基丙烯酸甲酯和200ml質量分數為70%異丙醇溶液,加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并將三口燒瓶置于冰水浴鍋中,控制冰水浴溫度為0℃,再向三口燒瓶中滴加10ml三乙胺,控制滴加速率為3ml/min,滴加完畢后,攪拌混合3min,待混合完成后,升溫至60℃,分別向三口燒瓶中加入0.3g偶氮二異丁腈和25g氫氧化鈉,保溫攪拌反應1h后,再向三口燒瓶中加入5g乙二胺,升溫至80℃,繼續攪拌反應2h,得反應產物,將所得反應產物置于旋轉蒸發儀中,旋蒸濃縮30min,得濃縮液,再量取30ml濃縮液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并依次向三口燒瓶中加入3g多巴胺和200mlph為8.1的氨基丁三醇-鹽酸緩沖溶液,再將三口燒瓶置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為60℃,轉速為200r/min條件下攪拌反應1h,反應結束后,得到產物,然后取100g纖維素和800ml水加入到發酵罐中,攪拌混合3min,得到混合液,再向發酵罐中加入混合液質量10%的濃度為105cfu/ml白色瘤胃球菌菌懸液,控制發酵罐溫度為30℃,密封發酵1h,待發酵結束后,將發酵后的物料置于高溫滅菌箱中,于溫度為125℃條件下滅菌15min,再將滅菌后的物料置于離心機中,以4000r/min轉速離心分離10min,得到沉淀物,取15g沉淀物置于盛有300ml水的燒杯中,再向燒杯中加入10g硝酸鋰,并將燒杯移入超聲波分散儀中,以35khz頻率超聲分散20min,待超聲分散結束后,將燒杯取出,并分別向燒杯中加入20g正硅酸乙酯和100ml質量分數為15%氫氧化鋰溶液,攪拌混合3min后,將燒杯移入水浴鍋中,控制水浴溫度為80℃,攪拌反應1h,待反應結束,再向燒杯中加入100ml無水乙醇,攪拌混合10min,再靜置1h后過濾,得到濾渣,將濾渣置于馬弗爐中,于溫度為700℃條件下煅燒3h,得到煅燒產物,分別取10g煅燒產物、6g炭黑、30g鋁酸鈣和10g氫氧化鈣加入到粉碎機中粉碎,并過80目篩,得到混合粉末,最后按重量份數計,取30份產物、3份二氧化硅、6份混合粉末、10份異丙醇、1份羧甲基纖維素、1份有機膨潤土、0.1份季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯和30份水加入到燒杯中,再將燒杯移入數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為25℃,轉速為400r/min條件下攪拌混合10min后,裝桶,即可得到裂紋漆。
先將涂好底漆的基體表面晾干后,按質量比1:20,將水與本發明制得的裂紋漆混合稀釋后裝入噴槍中,控制噴涂壓力為0.3mpa,噴涂厚度為15μm,均勻噴涂于晾干后的底漆基面,待噴涂完畢,烘干即可。
實例2
首先分別取25g丙烯酸,25g丙烯酸乙酯,13g甲基丙烯酸甲酯和250ml質量分數為70%異丙醇溶液,加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并將三口燒瓶置于冰水浴鍋中,控制冰水浴溫度為3℃,再向三口燒瓶中滴加13ml三乙胺,控制滴加速率為4ml/min,滴加完畢后,攪拌混合4min,待混合完成后,升溫至65℃,分別向三口燒瓶中加入0.4g偶氮二異丁腈和28g氫氧化鈉,保溫攪拌反應2h后,再向三口燒瓶中加入7g乙二胺,升溫至85℃,繼續攪拌反應3h,得反應產物,將所得反應產物置于旋轉蒸發儀中,旋蒸濃縮35min,得濃縮液,再量取35ml濃縮液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并依次向三口燒瓶中加入4g多巴胺和250mlph為8.2的氨基丁三醇-鹽酸緩沖溶液,再將三口燒瓶置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為65℃,轉速為250r/min條件下攪拌反應2h,反應結束后,得到產物,然后取150g纖維素和900ml水加入到發酵罐中,攪拌混合4min,得到混合液,再向發酵罐中加入混合液質量10%的濃度為105cfu/ml白色瘤胃球菌菌懸液,控制發酵罐溫度為35℃,密封發酵2h,待發酵結束后,將發酵后的物料置于高溫滅菌箱中,于溫度為128℃條件下滅菌18min,再將滅菌后的物料置于離心機中,以4500r/min轉速離心分離13min,得到沉淀物,取18g沉淀物置于盛有350ml水的燒杯中,再向燒杯中加入13g硝酸鋰,并將燒杯移入超聲波分散儀中,以38khz頻率超聲分散25min,待超聲分散結束后,將燒杯取出,并分別向燒杯中加入23g正硅酸乙酯和150ml質量分數為15%氫氧化鋰溶液,攪拌混合4min后,將燒杯移入水浴鍋中,控制水浴溫度為85℃,攪拌反應2h,待反應結束,再向燒杯中加入130ml無水乙醇,攪拌混合13min,再靜置2h后過濾,得到濾渣,將濾渣置于馬弗爐中,于溫度為750℃條件下煅燒4h,得到煅燒產物,分別取13g煅燒產物、7g炭黑、35g鋁酸鈣和11g氫氧化鈣加入到粉碎機中粉碎,并過90目篩,得到混合粉末,最后按重量份數計,取35份產物、4份二氧化硅、7份混合粉末、13份異丙醇、2份羧甲基纖維素、2份有機膨潤土、0.2份季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯和35份水加入到燒杯中,再將燒杯移入數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為27℃,轉速為450r/min條件下攪拌混合13min后,裝桶,即可得到裂紋漆。
先將涂好底漆的基體表面晾干后,按質量比1:25,將水與本發明制得的裂紋漆混合稀釋后裝入噴槍中,控制噴涂壓力為0.3mpa,噴涂厚度為16μm,均勻噴涂于晾干后的底漆基面,待噴涂完畢,烘干即可。
實例3
首先分別取30g丙烯酸,30g丙烯酸乙酯,15g甲基丙烯酸甲酯和300ml質量分數為70%異丙醇溶液,加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并將三口燒瓶置于冰水浴鍋中,控制冰水浴溫度為5℃,再向三口燒瓶中滴加15ml三乙胺,控制滴加速率為5ml/min,滴加完畢后,攪拌混合5min,待混合完成后,升溫至70℃,分別向三口燒瓶中加入0.5g偶氮二異丁腈和30g氫氧化鈉,保溫攪拌反應2h后,再向三口燒瓶中加入8g乙二胺,升溫至90℃,繼續攪拌反應3h,得反應產物,將所得反應產物置于旋轉蒸發儀中,旋蒸濃縮40min,得濃縮液,再量取40ml濃縮液加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中,并依次向三口燒瓶中加入5g多巴胺和300mlph為8.3的氨基丁三醇-鹽酸緩沖溶液,再將三口燒瓶置于數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為70℃,轉速為300r/min條件下攪拌反應2h,反應結束后,得到產物,然后取200g纖維素和1000ml水加入到發酵罐中,攪拌混合5min,得到混合液,再向發酵罐中加入混合液質量10%的濃度為105cfu/ml白色瘤胃球菌菌懸液,控制發酵罐溫度為40℃,密封發酵2h,待發酵結束后,將發酵后的物料置于高溫滅菌箱中,于溫度為130℃條件下滅菌20min,再將滅菌后的物料置于離心機中,以5000r/min轉速離心分離15min,得到沉淀物,取20g沉淀物置于盛有400ml水的燒杯中,再向燒杯中加入15g硝酸鋰,并將燒杯移入超聲波分散儀中,以40khz頻率超聲分散30min,待超聲分散結束后,將燒杯取出,并分別向燒杯中加入25g正硅酸乙酯和200ml質量分數為15%氫氧化鋰溶液,攪拌混合5min后,將燒杯移入水浴鍋中,控制水浴溫度為90℃,攪拌反應2h,待反應結束,再向燒杯中加入150ml無水乙醇,攪拌混合15min,再靜置2h后過濾,得到濾渣,將濾渣置于馬弗爐中,于溫度為800℃條件下煅燒4h,得到煅燒產物,分別取15g煅燒產物、8g炭黑、40g鋁酸鈣和12g氫氧化鈣加入到粉碎機中粉碎,并過100目篩,得到混合粉末,最后按重量份數計,取40份產物、5份二氧化硅、8份混合粉末、15份異丙醇、3份羧甲基纖維素、3份有機膨潤土、0.3份季戊四醇三(3-氮丙啶基)丙酸酯和40份水加入到燒杯中,再將燒杯移入數顯測速恒溫磁力攪拌器中,于溫度為28℃,轉速為500r/min條件下攪拌混合15min后,裝桶,即可得到裂紋漆。
先將涂好底漆的基體表面晾干后,按質量比1:30,將水與本發明制得的裂紋漆混合稀釋后裝入噴槍中,控制噴涂壓力為0.4mpa,噴涂厚度為18μm,均勻噴涂于晾干后的底漆基面,待噴涂完畢,烘干即可。
對照例:由鈦白粉、水性色漿、潤濕/分散劑、丙二醇、多功能助劑、環氧乳液和去離子水混合制得裂紋漆。
將上述實施例所得的裂紋漆與對照例所得裂紋漆進行檢測,結果如表一所示。
表一:
由上表可知,本發明裂紋漆耐擦洗性好,漆膜干燥收縮后無脫落現象發生。