一种多彩真石漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种多彩真石漆及其制备方法。
背景技术
干粉真石漆主要由胶粉、助剂、天然彩砂组成，一般彩砂占整个产品体系70％(质量分数)以上，真石漆的颜色以及其他性能受天然彩砂的颜色、粒径、吸油量、含粉量的波动而随之波动。近几年由于不断的开采与使用，天然彩砂的资源消耗较大，彩砂的颜色与品质出现波动较大的现象。天然彩砂具体的问题有：批次色差大；品质逐年下降、各种彩砂的强度不统一；品种逐年减少，菊花黄、中国红、汉白玉等缺货严重，颜色不纯且色系不全；很多工程样板仿制困难。另外，如果采用染色的方法对原有的天然砂石进行上色而获得彩砂，存在使用溶剂，环境污染的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，避免真石漆色差大，品质差，而提供了一种多彩真石漆及其制备方法，本发明中所研发的真石漆成本低，耐腐蚀，制备工艺简单。
本发明的目的是通过如下措施来实现的：一种多彩真石漆，由以下原料组成：纯丙烯酸乳胶粉4-12份，憎水剂0.1-0.3份，双层包覆彩色铝颜料0-8份，天然石英砂88-95份，增稠剂0.2-0.8份。
优选的，所述多彩真石漆由以下原料组成：纯丙烯酸乳胶粉8份，憎水剂0.2份，双层包覆彩色铝颜料4份，天然石英砂91份，增稠剂0.5份。
优选的，所述双层包覆彩色铝颜料由以下步骤制成：
S1：制二氧化硅包覆铝粉，将铝粉10-14份和无水乙醇230-250份加入到烧瓶中，升温至45-55℃，同时滴加A液165-177份和B液150-160份，A液和B液的滴加速度均为1滴/秒，滴加完毕后升温至80-100℃，反应3-6h，其中A液由TEOS、乙醇溶液组成，TEOS和乙醇溶液重量比为1:5.3，B液由乙醇、氨水和水组成，乙醇、氨水和水的重量比为4.9:1.1:2.7，再经过抽滤、干燥得到二氧化硅包覆铝粉；
S2：乳化，取步骤S1中制得的二氧化硅包覆铝粉10-14份，和1-3份阴离子活性剂同时加入到190-240份的无水乙醇中，用乳化机进行乳化，并升温至30-60℃，得乳化液；
S3：制彩色铝颜料，取1.2-9.6份有机颜料与60-80份无水乙醇混合配置成C液，取0.12-1.2份BaCl2与30-40份去离子水混合配置成D液，将C液和D液同时滴加至步骤S2的乳化液中，C液和D液的滴加速度比为2:1，反应60-180min，将反应液抽滤，并用245-255份无水乙醇洗涤3次，将滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温干燥12小时，即得双层包覆彩色铝颜料。
优选的，所述有机颜料为酞菁蓝、酞菁绿、偶氮红、永固橙、金光红、联苯胺黄中的一种。
优选的，所述S2步骤中阴离子活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。
优选的，所述S1步骤中所用原料铝粉为片状，包括浮型和非浮型，粒径范围为6-60μm。
优选的，所述天然石英砂由以下粒径的天然石英砂组成：40-70目天然石英砂，70-140目天然石英砂，其中各粒径天然石英砂的重量比为：40-70目天然石英砂53％，70-140目天然石英砂47％。
优选的，所述增稠剂由纤维素醚和淀粉醚组成，纤维素醚和淀粉醚的重量比为1:1。
上述的多彩真石漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：备料，称取纯丙烯酸乳胶粉4-12份，憎水剂0.1-0.3份，双层包覆彩色铝颜料0-8份，天然石英砂88-95份，增稠剂0.2-0.8份，其中天然石英砂：40-70目天然石英砂53％，70-140目天然石英砂47％；增稠剂：纤维素醚50％，淀粉醚50％；
步骤二：混合，将步骤一备好的纯丙烯酸乳胶粉，憎水剂，双层包覆彩色铝颜料，天然石英砂，增稠剂搅拌混合均匀，即得成品。
纯丙烯酸乳胶粉作用：成膜物质，纯丙烯酸乳胶粉是一种由丙烯酸酯类和/或甲基丙烯酸酯类单体的共聚物，具有低温成膜性、优异的耐水性和耐老化性能；憎水剂作用：具有较强的疏水性和耐久性，同时可以提高产品粘结强度，增加柔韧性，提高抗沾污能力；双层包覆彩色铝颜料作用：为真石漆提供具有金属质感的丰富色泽；石英砂作用：填料；增稠剂：增加真石漆乳液的稠度，提供保水性、抗飞溅性、抗流挂性及施工顺畅性，防止发花。
在制备双层包覆彩色铝颜料过程中，以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，通过阶段升温的“凝胶-溶胶”反应在片状铝颜料表面包覆一层均匀、致密且遮盖率高、光泽度好的SiO2薄膜，即步骤S1，TEOS先会在碱性条件下发生水解反应，生成硅醇，硅醇会吸附于铝粉表面，硅醇的羟基与铝粉表面的羟基以氢键结合，随后上述结合物发生脱水缩合反应，最终TEOS与铝粉以Si-O-Al键所结合，从而得到二氧化硅包覆铝粉，提高铝粉的耐腐蚀性能，经过处理后的二氧化硅包覆铝粉耐酸碱性可以达到pH值1-14。
S2步骤将中十二烷基苯磺酸钠是一种良好的阴离子活性剂，它在水中解离生成R12-Ph-SO3-，然后经乳化，再经S3步骤在反应体系中加入沉淀剂BaCl2，R12-Ph-SO3-能与BaCl2反应生产难溶物Ba(R12-Ph-SO3)2，由于改性分散在溶剂中时呈现一定的电负性，因此Ba2+会优先吸附于改性铝粉表面，而反应体系中的表面活性剂会吸附在有机颜料表面，因此有机颜料会随着R12-Ph-SO3-与BaCl2的反应产物Ba(R12-Ph-SO3)2一起沉降在改性铝粉表面，从而在二氧化硅包覆铝粉又包覆了一层有机颜料，即得到双层包覆彩色铝颜料。
本发明的有益效果是：本发明通过各原料配比后所制成的多彩真石漆，具有金属质感，不含防腐剂、成膜助剂、杀菌剂、防冻剂等，减少VOC的同时，又可以节省材料成本；储存方便，因其为干粉状，不含水分，所以在冬季贮存时不需要进行特殊的防寒措施；包装运输便捷，干粉真石漆只需用纸塑包装袋防潮即可，不需要像高状真石漆需用桶装；色彩丰富，颜色不受天然矿石的约束，可为客户定制颜色。
附图说明
图1为原料铝粉及彩色铝粉颜料的析氢速率图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中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。
实施例1：一种多彩真石漆，由以下原料组成：纯丙烯酸乳胶粉4Kg，憎水剂0.1Kg，天然石英砂88Kg，增稠剂0.2Kg。
所述天然石英砂由以下粒径的天然石英砂组成：40目天然石英砂，70目天然石英砂，其中各粒径天然石英砂的重量比为：40目天然石英砂53％，70目天然石英砂47％。
所述增稠剂由纤维素醚和淀粉醚组成，纤维素醚和淀粉醚的重量比为1:1。
上述的多彩真石漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：备料，称取纯丙烯酸乳胶粉4Kg，憎水剂0.1Kg，天然石英砂88Kg，增稠剂0.2Kg，其中天然石英砂：40目天然石英砂53％，70目天然石英砂47％；
步骤二：混合，将步骤一备好的纯丙烯酸乳胶粉，憎水剂，天然石英砂，增稠剂搅拌混合均匀，即得成品。
实施例2：一种多彩真石漆，由以下原料组成：纯丙烯酸乳胶粉12Kg，憎水剂0.3Kg，双层包覆彩色铝颜料8Kg，天然石英砂95Kg，增稠剂0.8Kg。
所述双层包覆彩色铝颜料由以下步骤制成：
S1：制二氧化硅包覆铝粉，将铝粉10Kg和无水乙醇230Kg加入到烧瓶中，升温至45℃，同时滴加A液165Kg和B液150Kg，滴加完毕后升温至80℃，反应3h，其中A液由TEOS、乙醇溶液组成，TEOS和乙醇溶液重量比为1:5.3，B液由乙醇、氨水和水组成，乙醇、氨水和水的重量比为4.9:1.1:2.7，再经过抽滤、干燥得到二氧化硅包覆铝粉；
A液和B液的滴加速度均为1滴/秒；
步骤中所用原料铝粉为片状，包括浮型和非浮型，粒径范围为6μm。
S2：乳化，取步骤S1中制得的二氧化硅包覆铝粉10Kg，和1Kg阴离子活性剂同时加入到190Kg的无水乙醇中，用乳化机进行乳化，并升温至30℃，得乳化液；
阴离子活性剂为十二烷基硫酸钠。
S3：制彩色铝颜料，取1.2Kg有机颜料与60Kg无水乙醇混合配置成C液，取0.12KgBaCl2与30Kg去离子水混合配置成D液，将C液和D液同时滴加至步骤S2的乳化液中，反应60min，将反应液抽滤，并用245Kg无水乙醇洗涤3次(此处指每次都用245Kg无水乙醇洗涤)，将滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温干燥12小时，即得双层包覆彩色铝颜料；
C液和D液的滴加速度比为2:1；
有机颜料为酞菁蓝、酞菁绿、偶氮红、永固橙、金光红、联苯胺黄中的一种。
所述天然石英砂由以下粒径的天然石英砂组成：70目天然石英砂，140目天然石英砂，其中各粒径天然石英砂的重量比为：70目天然石英砂53％，140目天然石英砂47％。
所述增稠剂由纤维素醚和淀粉醚组成，纤维素醚和淀粉醚的重量比为1:1。
上述的多彩真石漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：备料，称取纯丙烯酸乳胶粉12Kg，憎水剂0.3Kg，双层包覆彩色铝颜料8Kg，天然石英砂95Kg，增稠剂0.8Kg，其中天然石英砂：70目天然石英砂53％，140目天然石英砂47％；增稠剂：纤维素醚50％，淀粉醚50％；
步骤二：混合，将步骤一备好的纯丙烯酸乳胶粉，憎水剂，双层包覆彩色铝颜料，天然石英砂，增稠剂搅拌混合均匀，即得成品。
实施例3：一种多彩真石漆，由以下原料组成：纯丙烯酸乳胶粉8Kg，憎水剂0.2Kg，双层包覆彩色铝颜料4Kg，天然石英砂91Kg，增稠剂0.5Kg。
所述双层包覆彩色铝颜料由以下步骤制成：
S1：制二氧化硅包覆铝粉，将铝粉14Kg和无水乙醇250Kg加入到烧瓶中，升温至55℃，同时滴加A液177Kg和B液160Kg，滴加完毕后升温至100℃，反应6h，其中A液由TEOS、乙醇溶液组成，TEOS和乙醇溶液重量比为1:5.3，B液由乙醇、氨水和水组成，乙醇、氨水和水的重量比为4.9:1.1:2.7，再经过抽滤、干燥得到二氧化硅包覆铝粉；
A液和B液的滴加速度均为1滴/秒；
步骤中所用原料铝粉为片状，包括浮型和非浮型，粒径范围为60μm。
S2：乳化，取步骤S1中制得的二氧化硅包覆铝粉14Kg，和3Kg阴离子活性剂同时加入到240Kg的无水乙醇中，用乳化机进行乳化，并升温至60℃，得乳化液；
阴离子活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
S3：制彩色铝颜料，取9.6Kg有机颜料与80Kg无水乙醇混合配置成C液，取1.2KgBaCl2与40Kg去离子水混合配置成D液，将C液和D液同时滴加至步骤S2的乳化液中，反应180min，将反应液抽滤，并用255Kg无水乙醇洗涤3次(此处指每次都用255Kg无水乙醇洗涤)，将滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温干燥12小时，即得双层包覆彩色铝颜料；
C液和D液的滴加速度比为2:1；
有机颜料为酞菁蓝、酞菁绿、偶氮红、永固橙、金光红、联苯胺黄中的一种。
所述天然石英砂由以下粒径的天然石英砂组成：55目天然石英砂，105目天然石英砂，其中各粒径天然石英砂的重量比为：55目天然石英砂53％，105目天然石英砂47％。
所述增稠剂由纤维素醚和淀粉醚组成，纤维素醚和淀粉醚的重量比为1:1。
上述的多彩真石漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：备料，称取纯丙烯酸乳胶粉8Kg，憎水剂0.2Kg，双层包覆彩色铝颜料4Kg，天然石英砂91Kg，增稠剂0.5Kg，其中天然石英砂：55目天然石英砂53％，105目天然石英砂47％；增稠剂：纤维素醚50％，淀粉醚50％；
步骤二：混合，将步骤一备好的纯丙烯酸乳胶粉，憎水剂，双层包覆彩色铝颜料，天然石英砂，增稠剂搅拌混合均匀，即得成品。
实施例4：一种多彩真石漆，由以下原料组成：纯丙烯酸乳胶粉10Kg，憎水剂0.3Kg，双层包覆彩色铝颜料2Kg，天然石英砂94Kg，增稠剂0.8Kg。
所述双层包覆彩色铝颜料由以下步骤制成：
S1：制二氧化硅包覆铝粉，将铝粉12Kg和无水乙醇240Kg加入到烧瓶中，升温至50℃，同时滴加A液171Kg和B液156Kg，滴加完毕后升温至90℃，反应4.5h，其中A液由TEOS、乙醇溶液组成，TEOS和乙醇溶液重量比为1:5.3，B液由乙醇、氨水和水组成，乙醇、氨水和水的重量比为4.9:1.1:2.7，再经过抽滤、干燥得到二氧化硅包覆铝粉；
A液和B液的滴加速度均为1滴/秒；
步骤中所用原料铝粉为片状，包括浮型和非浮型，粒径范围为35μm。
S2：乳化，取步骤S1中制得的二氧化硅包覆铝粉12Kg，和2Kg阴离子活性剂同时加入到215Kg的无水乙醇中，用乳化机进行乳化，并升温至45℃，得乳化液；
阴离子活性剂为十二烷基硫酸钠。
S3：制彩色铝颜料，取5.5Kg有机颜料与70Kg无水乙醇混合配置成C液，取0.6KgBaCl2与35Kg去离子水混合配置成D液，将C液和D液同时滴加至步骤S2的乳化液中，反应120min，将反应液抽滤，并用250Kg无水乙醇洗涤3次(此处指每次都用250Kg无水乙醇洗涤)，将滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温干燥12小时，即得双层包覆彩色铝颜料；
C液和D液的滴加速度比为2:1；
有机颜料为酞菁蓝、酞菁绿、偶氮红、永固橙、金光红、联苯胺黄中的一种。
所述天然石英砂由以下粒径的天然石英砂组成：50目天然石英砂，100目天然石英砂，其中各粒径天然石英砂的重量比为：50目天然石英砂53％，100目天然石英砂47％。
所述增稠剂由纤维素醚和淀粉醚组成，纤维素醚和淀粉醚的重量比为1:1。
上述的多彩真石漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：备料，称取纯丙烯酸乳胶粉10Kg，憎水剂0.3Kg，双层包覆彩色铝颜料2Kg，天然石英砂94Kg，增稠剂0.8Kg，其中天然石英砂：50目天然石英砂53％，100目天然石英砂47％；增稠剂：纤维素醚50％，淀粉醚50％；
步骤二：混合，将步骤一备好的纯丙烯酸乳胶粉，憎水剂，双层包覆彩色铝颜料，天然石英砂，增稠剂搅拌混合均匀，即得成品。
实施例5：一种多彩真石漆，由以下原料组成：纯丙烯酸乳胶粉4Kg，憎水剂0.2Kg，双层包覆彩色铝颜料7Kg，天然石英砂95Kg，增稠剂0.5Kg。
所述双层包覆彩色铝颜料由以下步骤制成：
制二氧化硅包覆铝粉，将铝粉14Kg和无水乙醇235Kg加入到烧瓶中，升温至50℃，同时滴加A液177Kg和B液150Kg，滴加完毕后升温至80℃，反应4h，其中A液由TEOS、乙醇溶液组成，TEOS和乙醇溶液重量比为1:5.3，B液由乙醇、氨水和水组成，乙醇、氨水和水的重量比为4.9:1.1:2.7，再经过抽滤、干燥得到二氧化硅包覆铝粉；
A液和B液的滴加速度均为1滴/秒；
步骤中所用原料铝粉为片状，包括浮型和非浮型，粒径范围为10μm。
S2：乳化，取步骤S1中制得的二氧化硅包覆铝粉13Kg，和3Kg阴离子活性剂同时加入到200Kg的无水乙醇中，用乳化机进行乳化，并升温至40℃，得乳化液；
阴离子活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
S3：制彩色铝颜料，取1.2Kg有机颜料与80Kg无水乙醇混合配置成C液，取0.5KgBaCl2与30Kg去离子水混合配置成D液，将C液和D液同时滴加至步骤S2的乳化液中，反应180min，将反应液抽滤，并用255Kg无水乙醇洗涤3次(此处指每次都用255Kg无水乙醇洗涤)，将滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温干燥12小时，即得双层包覆彩色铝颜料；
C液和D液的滴加速度比为2:1；
有机颜料为酞菁蓝、酞菁绿、偶氮红、永固橙、金光红、联苯胺黄中的一种。
所述天然石英砂由以下粒径的天然石英砂组成：55目天然石英砂，140目天然石英砂，其中各粒径天然石英砂的重量比为：55目天然石英砂53％，140目天然石英砂47％。
所述增稠剂由纤维素醚和淀粉醚组成，纤维素醚和淀粉醚的重量比为1:1。
上述的多彩真石漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：备料，称取纯丙烯酸乳胶粉4Kg，憎水剂0.2Kg，双层包覆彩色铝颜料7Kg，天然石英砂95Kg，增稠剂0.5Kg，其中天然石英砂：55目天然石英砂53％，140目天然石英砂47％；增稠剂：纤维素醚50％，淀粉醚50％；
步骤二：混合，将步骤一备好的纯丙烯酸乳胶粉，憎水剂，双层包覆彩色铝颜料，天然石英砂，增稠剂搅拌混合均匀，即得成品。
本发明的使用方法如下，将本发明制得的多彩真石漆干粉和水按照100:20-30的重量比进行混合，并搅拌成均匀粘稠浆状物即可。
对双层包覆彩色铝颜料的分析：图1为采用pH为9的缓冲溶液，检测原料铝粉及彩色铝粉在该缓冲溶液中的氢气发气量，并将氢气产生量(ml)对发气时间(h)作图得到。图中可以看出自制彩色铝粉(即本发明中自制的双层包覆彩色铝颜料)具有很好的耐碱性、耐腐蚀性。
选定5个角度：45as15°、45as25°、45as45°、45as75°、45as110°测定样品蓝1、蓝2、红1的a*、b*、L*值，数据如下表所示：
由上表中可以看出，三种有机颜料包覆的样品都有很好的随角异色特性。比较两种蓝色颜料的色调值，样品蓝2的a*值和b*值都高于样品蓝1，说明通过增加颜料的加入量，所得铝粉颜料颜色的饱和度增加了。由表中L值可以看出，三种样品的明度基本一致，有机颜料原料加入量的多少并不影响铝粉颜料的明度。
参照JG/T 24-2018《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》，对本发明自制的多彩真石漆进行检测：
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
