一种无机烧结彩砂及其制备方法和应用与流程

本申请涉及人工彩砂，更具体地说，它涉及一种无机烧结彩砂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、砂壁状涂料由于其具有质感佳、立体感强、颜色丰富饱满、花纹的层次感和逼真程度高等优点，目前在建筑涂料领域收到越来越广泛的应用。其中，彩砂作为砂壁状涂料的主体原料，其需求量也越来越大。彩砂可以分为天然彩砂和人工彩砂两大类。然而，目前天然彩砂的资源愈加枯竭，使得其来源受到较大限制，价格也日趋上涨。因此，目前人工彩砂在砂壁状涂料中的应用更加广泛。

2、人工彩砂包括树脂染色彩砂和烧结彩砂两大类。树脂染色彩砂虽然具有颜色丰富、色彩鲜艳等有点，但是由于其耐色性较差，容易发生褪色，在砂壁状涂料中的应用受到限制。烧结彩砂一种以矿物颗粒(石子)为原料，加入无机颜料和特殊涂层，经过500摄氏度以上高温烧结而成的装饰砂，其色彩鲜艳、抗老化性能优良，目前在建筑涂料领域得到极大的发展。

3、然而，目前的烧结彩砂的着色牢固度、耐候性、鲜映性、耐化学品性仍然较差。

技术实现思路

1、为了提高烧结彩砂的着色牢固度、耐候性、鲜映性、耐化学品性，本申请提供了一种无机烧结彩砂及其制备方法和应用，采用如下技术方案。

2、第一方面，提供一种无机烧结彩砂，所述无机烧结彩砂包括以下重量份的原料：石英砂100-110份、无机颜料3-5份、粘结剂8-10份、润湿分散剂2-5份、助结剂18-22份。

3、通过采用上述技术方案，使得本申请的无机烧结彩砂具有较高的着色牢固度、优异的耐候性、较好的鲜映性、极强的耐化学品性。在水中浸泡能够保持3000h不褪色；在5％hcl酸溶液中浸泡能够保持168h不褪色；在5％na0h碱溶液中浸泡能够保持168h不褪色；在搅拌机中高速搅拌能够保持2h不褪色；quv人工加速老化测试3000h色差值δe≤1.0。由此可见，本申请的烧结彩砂，通过各原料之间的相互协同作用，显著提高了烧结彩砂的着色牢固度、耐候性、耐化学品性，且具有较好的鲜映性，符合市场需求。

4、可选的，所述无机颜料为钛白、氧化铁红、氧化铁黄、碳黑、铜铬黑、钛铬棕、钛镍黄、镉红、镉黄、镉紫、钴蓝、钴绿、氧化铁绿、氧化铁棕、氧化铁黑、氧化铁橙、锌铬黄、铅铬绿、锌白、铁蓝、群青、铅铬黄、立德粉中的一种或几种。

5、通过采用上述技术方案，无机颜料简单易得，并且耐高温、耐候、耐化学品，有助于提高无机烧结彩砂的着色牢固度、耐候性、耐化学品性。

6、可选的，所述粘结剂为无机粘结剂。

7、通过采用上述技术方案，无机粘结剂耐高温，有助于实现无机烧结彩砂的稳定制备。

8、可选的，所述无机粘结剂为磷酸盐系和硅酸盐系两大系列中磷酸铝胶粘剂、氧化铜-磷酸盐胶粘剂、硅酸钠胶粘剂、硅酸盐-石墨胶粘剂、硅酸钠水泥胶粘剂、硅酸钠-氧化硅-氧化锆胶粘剂中的一种或几种的混合物。

9、如：45wt％的磷酸二氢铝溶液。

10、高温条件下，磷酸二氢铝分解，有助于提高无机烧结彩砂的强度，进而提高无机烧结彩砂的着色牢固度。

11、可选的，所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠、丙烯酸钠与丙酰胺共聚物、磺酸钠盐中的一种或几种。

12、可选的，所述助结剂包括以下重量份的原料：氢氧化铝20-30份、无水硼酸3-8份、氧化锂3-5份、氟化钙1-2份。

13、通过采用上述技术方案，上述几种金属化合物通过相互协同作用，能够降低无机烧结彩砂的烧结温度，并且有助于无机烧结彩砂的制备，能够提高无机烧结彩砂的强度和着色牢固度。

14、可选的，所述助结剂采用以下方法制备得到：

15、将所述助结剂的原料混合均匀后，加热至熔融，然后于温度为0-3℃的水中淬冷，研磨，得到助结剂。

16、通过采用上述技术方案，制备方法简单，容易操作。

17、第二方面，本申请提供一种无机烧结彩砂的制备方法，包括以下步骤：

18、将无机颜料、粘结剂以及润湿分散剂混合均匀，研磨至20μm以内，得到无机色浆；

19、将石英砂研磨至80-150目；

20、将研磨后的石英砂与无机色浆混合均匀，使无机色浆均匀包覆于石英砂外表面；

21、将包覆有无机色浆的石英砂和助结剂混合均匀，再于150-200℃的条件下预热10-15min，然后于1000-1300℃的条件下烧结2-4h，得到无机烧结彩砂。

22、通过采用上述技术技术方案，先将无机颜料、无机粘结剂以及润湿分散剂制备为无机色浆，然后将无机色浆包覆于石英砂表面，再将包覆有无机色浆的石英砂和助结剂先进行预热，再进行烧结，有助于提高无机颜料于石英砂表面的牢固度，并且先进行预热，再通过在1000-1300℃的条件下进行烧结，使得制备得到的无机烧结彩砂具有更高的着色牢固度、优异的耐候性、优秀的耐化学品性，并且粒径均匀、粒子圆润、粒径均匀、色彩纯正、色相鲜映。

23、可选的，在将石英砂研磨至60-300目前，先对石英砂进行提纯处理；

24、所述提纯处理包括擦洗、磁选、浮选、酸浸、微生物浸出中的至少一种。

25、通过采用上述技术方案，使得经过提出处理的石英砂纯度更高，使得制备得到的无机烧结彩砂的杂质更少，着色牢固度更高。

26、第三方面，本申请提供一种新型多彩仿石涂料和一种纯色质感涂料，所述涂料的原料包括权利要求8或9制备得到的烧结彩砂。

27、通过采用上述技术方案，使得多彩仿石和纯色质感涂料更加稳定，耐候性、耐化学品性、抗开裂性能优良，且具有独特的鲜映性、通透性、灵动感，饰面效果更显纯真和自然。

28、综上所述，本申请至少具有以下有益效果：

29、1.本申请中的无机烧结彩砂，通过各原料之间的相互协同作用，使得无机烧结彩砂具有较高的着色牢固度、优异的耐候性、优秀的耐化学品性；

30、2.本申请中的无机烧结彩砂的制备方法，通过先将无机颜料、无机粘结剂以及润湿分散剂制备为无机色浆，然后将无机色浆包覆于石英砂表面，以及在高于1000℃的条件下高温烧结，使得制备得到的无机烧结彩砂强度、着色牢固度较高。

技术特征：

1.一种无机烧结彩砂及其制备方法和应用，其特征在于，所述无机烧结彩砂包括以下重量份的原料：石英砂100-110份、无机颜料3-5份、无机粘结剂8-10份、润湿分散剂2-5份、助结剂18-22份。

2.根据权利要求1所述的一种无机烧结彩砂，其特征在于，所述无机颜料为钛白、氧化铁红、氧化铁黄、碳黑、铜铬黑、钛铬棕、钛镍黄、镉红、镉黄、镉紫、钴蓝、钴绿、氧化铁绿、氧化铁棕、氧化铁黑、氧化铁橙、锌铬黄、铅铬绿、锌白、铁蓝、群青、铅铬黄、立德粉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种无机烧结彩砂，其特征在于，所述粘结剂为无机粘结剂。

4.根据权利要求3所述的一种无机烧结彩砂，其特征在于，所述无机粘结剂为磷酸盐系和硅酸盐系两大系列中磷酸铝胶粘剂、氧化铜-磷酸盐胶粘剂、硅酸钠胶粘剂、硅酸盐-石墨胶粘剂、硅酸钠水泥胶粘剂、硅酸钠-氧化硅-氧化锆胶粘剂中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种无机烧结彩砂，其特征在于，所述润湿分散剂为聚丙烯酸钠、丙烯酸钠与丙酰胺共聚物、磺酸钠盐中的一种或几种。

6.根据权利要求1至6任一项所述的一种无机烧结彩砂，其特征在于，所述助结剂包括以下重量份的原料：氢氧化铝20-30份、无水硼酸3-8份、氧化锂3-5份、氟化钙1-2份。

7.根据权利要求6所述的无机烧结彩砂，其特征在于，所述助结剂采用以下方法制备得到：

8.一种无机烧结彩砂及其制备方法和应用，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的烧结彩砂的制备方法，其特征在于，在将石英砂研磨至80-150目前，先对石英砂进行提纯处理；

10.一种新型多彩仿石涂料和一种纯色质感涂料，其特征在于，所述涂料的原料包括权利要求8或9制备得到的无机烧结彩砂。

技术总结本发明公开了一种无机烧结彩砂及其制备方法和应用，涉及人工彩砂技术领域。所述无机烧结彩砂包括以下重量份的原料：石英砂100‑110份、无机颜料3‑5份、无机粘结剂8‑10份、润湿分散剂2‑5份、助结剂18‑22份。本申请的无机烧结彩砂具有较高的着色牢固度、耐候性、鲜映性、耐化学品性，耐磨性，强度高。技术研发人员：毛兰均受保护的技术使用者：四川中广建材有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11