一种水性艺术涂料及其制备方法与流程

本发明属于建筑材料，具体地，涉及一种水性艺术涂料及其制备方法。

背景技术：

1、随着经济的快速发展，人们对自身周围环境的需求不断提高，除了能满足使用要求、物质功能之外，更注重对环境氛围、文化内涵、艺术质量等精神功能的需求。传统墙面漆大都是单色乳胶漆，所营造出来的效果相对较单一，产品所用模式也较相同；乳胶漆市场逐渐饱和，涂料生产商们也一直在乳胶漆上寻找新的卖点及突破。艺术涂料作为一种全新概念的墙面材料，其因注重空间氛围的打造，追求施工工艺，用色彩、质感及工艺本身的细节去彰显涂料的价值，打造了时尚的空间感，点缀了人们生活；越来越受到人们的喜爱。

2、艺术涂料的成分主要包括成膜材料、色料、填料、溶剂以及各种助剂，其中，成膜材料作为涂料的基材，直接影响涂层的性能，现有的成膜材料以丙烯酸树脂为主，其具有良好粘结成膜性能以及膜层耐受性，但是，丙烯酸树脂的耐水性能一般，在浸水或者长期渗水条件下易溶胀导致涂层起皮，现有研究结果表明，采用氟改性丙烯酸树脂，可在一定程度上改善其耐水性，但是，氟元素相容性差，在涂料中产生离析作用，导致涂层与基底的粘结性下降，且涂层内部具有较高的内应力，在受到外界磨损时涂层易脱落，使得涂层的整体耐磨性不佳。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种水性艺术涂料及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种水性艺术涂料，按照重量份计包括：

4、改性水性树脂100份、水性色浆4.2-5.5份、分散助剂0.35-0.5份、轻钙粉35-45份、纤维素1.4-1.8份、流平剂0.5-0.7份、防霉剂0.1-0.15份和水13-18份。

5、所述改性水性树脂由以下方法制备：

6、步骤a1：将3-氨基丙基三乙氧基硅烷和四氢呋喃混合，通入干燥氮气保护，水浴控制温度为15±5℃，施加120-180rpm机械搅拌，缓慢加入1,1,1-三氟-2,3-环氧丙烷，之后加入三乙胺并升温至35±2℃，继续反应1.5-2h，反应结束减压控制温度不高于40℃旋蒸回收四氢呋喃，得到中间体；

7、进一步地，3-氨基丙基三乙氧基硅烷、1,1,1-三氟-2,3-环氧丙烷、三乙胺和四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.205-0.21mol：0.3-0.5ml：55-70ml，在低温环境下，1,1,1-三氟-2,3-环氧丙烷与3-氨基丙基三乙氧基硅烷的活性氨基开环反应，引入氟结构改性，同时残余醇羟基。

8、步骤a2：将中间体、n,n-二甲基甲酰胺和丙酮混匀，水浴控制温度为10±5℃，施加60-90rpm机械搅拌，缓慢加入丙烯酰氯，控制总加入反应时间为2.5-3.5h，反应结束旋蒸回收丙酮，得到改性单体；

9、进一步地，中间体、丙烯酰氯、n,n-二甲基甲酰胺和丙酮的用量比为0.1mol：0.2mol：6-8ml：80-100ml，活性丙烯酰氯与中间体分子中的残余羟基酯化，形成丙烯酸酯结构改性。

10、步骤a3：将丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸乙酯、改性单体、引发剂和无水溶剂混匀，先升温至50±5℃，施加40-60rpm机械搅拌，反应1.2-1.5h，之后继续升温至65±5℃反应20-30min，反应结束减压旋蒸回收无水溶剂，得到改性水性树脂；

11、进一步地，丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸乙酯、改性单体、引发剂和无水溶剂的用量比为0.1mol：25-35mmol：20-30mmol：20-30mg：30-40ml，在引发作用下，以丙烯酸羟乙酯为基体进行共聚，形成丙烯酸酯聚合物。

12、进一步地，引发剂为偶氮二异丁腈，无水溶剂为乙酸乙酯。

13、进一步地，分散助剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚。

14、进一步地，轻钙粉的细度不低于325目。

15、进一步地，纤维素选自羟乙基纤维素。

16、一种水性艺术涂料的制备方法，具体操作为：将水性色浆、分散助剂和水预混，之后加入其余原料混匀，真空脱泡，得到水性艺术涂料。

17、本发明的有益效果：

18、本发明以自制的改性水性树脂为成膜材料与其他原料复配制备艺术涂料，获得的涂层具有优异的耐水耐磨性，该改性水性树脂由1,1,1-三氟-2,3-环氧丙烷与3-氨基丙基三乙氧基硅烷开环，制成具有氟结构和残余羟基的中间体，再由高活性的丙烯酰氯与中间体分子中的残余羟基酯化，形成丙烯酸酯结构的改性单体，再与丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸乙酯引发共聚，形成共聚丙烯酸酯；改性水性树脂的分子侧链上由改性单体引入氟结构，赋予树脂良好的耐受性以及耐污性，其侧链的硅氧烷结构对粉刷基底以及涂料中的轻钙粉具有偶联作用，加之主链中的含氮酯结构的螯合作用，在固化成膜的过程中，对轻钙粉和粉刷基底形成双重粘结作用，弥补氟结构离析作用导致的涂层附着性下降问题，在测试中，耐刷洗次数到达1000次以上，360次磨损量为39-55mg/cm2。

技术特征：

1.一种水性艺术涂料，其特征在于，按照重量计包括：改性水性树脂100份、水性色浆4.2-5.5份、分散助剂0.35-0.5份、轻钙粉35-45份、纤维素1.4-1.8份、流平剂0.5-0.7份、防霉剂0.1-0.15份和水13-18份；

2.根据权利要求1所述的一种水性艺术涂料，其特征在于，3-氨基丙基三乙氧基硅烷、1,1,1-三氟-2,3-环氧丙烷、三乙胺和四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.205-0.21mol：0.3-0.5ml：55-70ml。

3.根据权利要求2所述的一种水性艺术涂料，其特征在于，中间体、丙烯酰氯、n,n-二甲基甲酰胺和丙酮的用量比为0.1mol：0.2mol：6-8ml：80-100ml。

4.根据权利要求3所述的一种水性艺术涂料，其特征在于，丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸乙酯、改性单体、引发剂和无水溶剂的用量比为0.1mol：25-35mmol：20-30mmol：20-30mg：30-40ml。

5.根据权利要求4所述的一种水性艺术涂料，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁腈，无水溶剂为乙酸乙酯。

6.根据权利要求1所述的一种水性艺术涂料，其特征在于，分散助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

7.根据权利要求1所述的一种水性艺术涂料，其特征在于，轻钙粉的细度不低于325目。

8.根据权利要求1所述的一种水性艺术涂料，其特征在于，纤维素为羟乙基纤维素。

9.根据权利要求1所述的一种水性艺术涂料的制备方法，其特征在于，具体操作为：将水性色浆、分散助剂和水预混，之后加入其余原料混匀，真空脱泡，得到水性艺术涂料。

技术总结本发明涉及一种水性艺术涂料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。该水性艺术涂料按照重量份计包括：改性水性树脂100份、水性色浆4.2‑5.5份、分散助剂0.35‑0.5份、轻钙粉35‑45份、纤维素1.4‑1.8份、流平剂0.5‑0.7份、防霉剂0.1‑0.15份和水13‑18份；改性水性树脂的分子侧链上由改性单体引入氟结构，赋予树脂良好的耐受性以及耐污性，其侧链的硅氧烷结构对粉刷基底以及涂料中的轻钙粉具有偶联作用，加之主链中的含氮酯结构的螯合作用，在固化成膜的过程中，对轻钙粉和粉刷基底形成双重粘结作用，弥补氟结构离析作用导致的涂层附着性下降问题。技术研发人员：程怀文,宋用小,邢俊玮,李艳杰,杨有良受保护的技术使用者：金华市普慧涂料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23