王玉峰，王　晖

(1 陇东学院化学化工学院,甘肃　庆阳　745000；2 陕西汉通检测有限公司，陕西　西安　710038)



真石漆的合成及性能检测

王玉峰1，王晖2

(1 陇东学院化学化工学院,甘肃庆阳745000；2 陕西汉通检测有限公司，陕西西安710038)

以纯丙乳液、十二醇脂及相关助剂合成真石漆，并对真石漆作了性能检测。同时，分析了骨料、增稠剂、消泡剂等助剂的用量对真石漆的性能影响，从而给出了真石漆的最佳合成配方。结果表明，要想合成出理想的真石漆，缩短真石漆的干燥时间、提高其遮盖力、改善抗污能力等性能，必须严格控制各助剂的加入量。有时候为了提高其性能，需要两种及以上的同功能的助剂混合加入来调节其功能作用。

真石漆；十二醇脂；纯丙乳液；AMP-95

随着社会的发展，人民生活的提高，绿色建筑成为我国建筑末来的一个发展趋势。真石漆作为一种装饰效果酷似花岗岩[1]和大理石的仿生材料，越来越多被房地产开发商和室内外设计师作为外墙涂料使用[2]。在现代高档的建筑外墙装饰中，真石漆与传统的贴瓷砖和干挂石相比，真石漆以施工便捷，成本较低，安全无毒，自然大方，经久耐用，装饰效果好的优点，受到客户的青睐。真石漆主要采用各种颜色的天然石粉配制而成，具有防火、防水、防酸碱、耐污染、无毒、无味、粘接力强，永不褪色等特点，能有效地阻止外界恶劣环境对建筑物侵蚀，延长建筑的寿命[3]；同时，真石漆不发白，硬度高，对墙体具有保护作用，色彩和谐，自然朴实，豪华典雅，高端大气等装饰效果[4]。

真石漆的应用非常广泛，它装饰效果堪比石材，又比石材更适合塑造各种艺术造型。真石漆可作为外墙及浮雕，梁柱等异型墙面装饰；还适用于做外墙壁画；除此之外，还可用于室内装修，旅游风景区、佛教圣地等[5]。

近年来，随着真石漆在建筑市场上的蓬勃兴起，特别实在外墙装饰中，2013年已经占到整个外墙涂料的30%，新建筑中近有五分之一使用了真石漆和多彩涂料[6]。真石漆正是以其所具有的仿真度高，石材质感强，装饰性强，使用安全，使用寿命长等一系列优越性能和物美价廉的仿石材料装饰效果，已经成为我国建筑外墙涂料装饰中的主导的材料之一。

1　实　验

1.1仪器和药品

仪器：JJ-1增力电动搅拌器，郑州杜甫仪器厂；BS110S型电子天平，北京中西远大科技有限公司；烧杯：100 mL、500 mL；三口烧瓶：200 mL；量筒：10 mL、50 mL；精密pH试纸、玻璃板、玻璃棒等。

药品：乳液：纯丙乳液；骨料：天然彩砂(20-40、40-80、80-120目)；胶体溶液：硅溶胶；成膜助剂：十二醇酯，乙二醇；增稠剂：羟乙基纤维素/羟丙基甲基纤维素醚；氨水；消泡剂；防腐剂：苯甲酸；乳化剂：OP-10(烷基酚聚氧乙基醚)；润湿剂/分散剂：AMP-95；增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯。

1.2成膜机理

真石漆成膜与乳胶漆的成膜机理是相同的，成膜都是由水分挥发，乳胶粒变形，乳胶分子链的互相扩撒、弯典和缠绕而融合成连续模，乳胶粒变形和乳胶分子扩散都要求乳胶聚合物体系中有大于2.5%自由体积，自由体积是指一部分未被分子占据的体积。成膜助剂在成膜过程中提供足够的自由体积，同时，成膜助剂不能挥发掉，所以要求其比水挥发慢得多，一旦成膜后，成膜助剂完成了他们的使命，就要挥发掉成膜助剂[7]。如图1所示。

图1　涂料成膜过程Fig.1　Coating formation process

1.3合成配方

表1　抗碱封闭底漆配方Table 1　Formulations of anti alkali closed primer

表2　中间层配方Table 2　The middle layer formula

表3　罩面漆配方Table 3　Cover paint formula

1.4真石漆的合成

1.4.1真石漆的组成及各部分作用

真石漆的涂层由抗碱封底漆，中间层，罩面层三层组成，其中底层漆具有抗碱封闭作用的底漆，隔绝并防止水分有基层混凝土混入图层，同时加强基面与图层的附着力，避免图层发生脱落；中间层是饰面形成各种图案并成立体感的主体材料，也是起保护作用的涂层；罩面层是饰面保护层，他能加强中间层的防水功能，提高涂层的耐候性和耐污染性能，并能增强涂膜的硬度，使涂层表面增加光泽[8]。

1.4.2抗碱封闭底漆的合成

(1)首先在烧杯中加入少量去离子水，再加入增稠剂，搅拌稀释均匀，得到增稠剂稀释液，备用。

(2) 在三口烧瓶中加入抗碱乳液，开动搅拌机(转速120～200 r/min)，分别加入成膜助剂、润湿剂和消泡剂。搅拌分散3～5 min后提速至400～500 r/min，保持20 min左右至助剂分散均匀。然后加入剩余量的水，搅拌混合均匀后，在慢慢加入氨水，调节pH值至9.0，最后将增稠剂稀释缓慢加入，调整系统粘度至65～75 kU即可出料、过滤，得成品。

1.4.3中间层的合成

(1) 容器中倒入定量去离子水，在搅拌机 300～400 r/min 搅拌下，依次缓缓加入分散剂、润湿剂、1/2 的消泡剂、羟丙基甲基纤维素醚，加完后转速提高至 1000 r/min，搅拌5～10 min，观察浆料呈白色果冻状，然后调节转速至600 r/min，匀速缓缓加入粉状颜填料，加完后调高转速 1200 r/min，高速分散 5 min，最后加入成膜助剂再搅拌5 min。

(2) 在 500 r/min 低速搅拌下缓慢加入乳液，并滴加氨水，调节 pH 值至 8～9，搅拌时间约 5～10 min，制得浆料；

(3)在搅拌下缓慢加入骨料，加完后提速到 600～800 r/min搅拌5～10 min，再依次加入防腐防霉剂、剩余 1/2 消泡剂，最后滴加增稠剂搅拌 10 min，调节合适黏度后出料。

1.4.4罩面漆的合成

(1)先在容器中加入少量去离子水，再加入增稠剂，搅拌稀释均匀，得到增稠剂稀释液，备用。

(2)在容器中按所需比例加入水、硅溶胶，开启搅拌机在400～600 r/min速度下分散2～4 min，搅拌均匀后加入抗碱乳液，低速搅拌10 min后加入润湿剂、消泡剂、成膜助剂，继续在1000～1200 r/min速度下搅拌5～10 min，加入氨水调节pH值至8.0～10.0，然后在800～1200 r/min速度下边滴加增稠剂稀释液，搅拌3～5 min至混合液体均匀，出料过滤的成品。

2　结果与讨论

2.1性能检测结果

表4　性能检测结果Table 4　Results of performance

2.2各助剂对真石漆的性能影响

2.2.1骨料对真石漆的性能影响

表5　不同目数骨料的配比Table 5　The ratio of different mesh aggregate

骨料的颗粒级配比对真石漆的涂层的表观状态和成本有很大的影响，颗粒粗糙，则涂料易沉淀，涂层遮盖力下降，涂层外观较粗糙，容易被沙尘污染，颗粒太细涂层质感差，不丰满，骨料需量大，成本高。采用恰当配比的粗细颗粒搭配使用，可以使涂层质感丰满，遮盖力强，抗污能力强，成本低等优点。

2.2.2增稠剂对真石漆的性能影响

增稠剂是增加材料的黏度，来改善贮存的稳定性，调整涂料的流变性能，以便达到更好的施工效果，增稠剂的添加量越多对底漆的附着性越好。但通过实验发现，增稠剂的添加量越多则会影响涂膜的干燥时间，不易干燥，膜在很长时间内发软。本实验采用羟乙基纤维素碱溶性增稠剂和羟丙基甲基纤维素醚的配合使用，增稠效果更好，而且不影响乳液的耐水性能[9]。

2.2.3消泡剂对真石漆的性能影响

由于在生产搅拌过程中产生大量气泡，并且稳定的存在真石漆中，在涂抹过程中会在表面形成大量的针孔影响体系的外观和耐污染性，适量的消泡剂能渗入到泡沫体系中，抑制泡沫产生和破坏泡沫，防止漆膜表面形成针眼。

2.2.4成膜助剂对真石漆的性能影响

本实验采用的成膜助剂是十二醇酯和乙二醇混合物。成膜助剂的作用是降低乳液的最低成膜温度、促进成膜，成膜助剂的选择和加入量将影响乳液的成膜和耐水性，成膜助剂的加入量对实验结果影响很大[10]，当成膜助剂加入量较少时，乳液的成膜不安全，涂层易开裂，耐水性差。当成膜助剂加入量过多时，成膜剂挥发不安全，使涂层发软，长时间干燥，表面发黏，耐玷污性差，所以成膜助剂加入量要适当，一般加入量为乳液量的3%～5%。根据气候的变化可以适当的调节其用量。

3　结　论

(1)当基骨料比为1:4 时，涂层耐水性较好，无起泡、开裂、脱落，且颜色变化不大；天然彩砂级配为20～40目占10%、40～80目占35%、80～120目占55%时，得到的涂层致密，装饰效果层次分明；成膜助剂的用量为乳液用量的5%时效果最好；水的加入量为总原料量的15%时，可以降低成本又对涂层硬度影响不大；三种增稠剂搭配使涂料贮存稳定性好，耐水性、耐碱性好，施工无障碍。

(2)通过分析各助剂的加入量得出：要想合成出理想的真石漆涂料，减少干燥时间、提高其遮盖力、抗污能力等性能，必须严格控制各助剂的加入量，为了提高其性能，有时候需要两种及以上的同功能的助剂加入来调节其功能作用。

[1]魏勇,李瑞玲.仿花岗岩真石漆的制备及施工[J]. 中国涂料,2009,24(8): 59-61.

[2]盛素玲,傅驰峰.基于绿色建筑节能的真石漆饰面改进性能研究[J].建筑与装饰,2015(25): 31-32.

[3]陆勇.试论真石漆质量优劣与发展应用[J].江苏科技信息,2014(7):58-60.

[4]张贻鑫.建筑涂料市场前景越来越好[J].化学建材,2001(6):22-25.

[5]尹静晨,张道银,朱清.真石漆的特点及施工工艺[J].江苏建筑,2009(z1):54-55.

[6]蒋勤逸.真石漆的技术进步与发展趋势[J].上海建材,2015(2):20-22.

[7]林宣益.乳胶漆的成膜机理[J].中国涂料,2004,19(5):43-45.

[8]张新生,王宝根.真石漆的研制开发[J].化学建材,1999(11):21-24.

[9]查玲.真石漆的配制与性能研究[D].重庆:重庆大学,2012.

[10]王国建.真石漆应用的常见问题及预防对策[J].化学建材,2000(5):22-23.

Synthesis and Performance Testing of True Stone Lacquer

WANGYu-feng1,WANGHui2

(1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Longdong University, Gansu Qingyang 745000;2 Shaanxi Hantong Detection Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710038, China)

The real stone lacquer was analyzed adopting the pure acrylic emulsion, twelve alcohol ester and the related additives, and performance test was made. At the same time, the performance influence of the true stone lacquer was analyzed on the dosage of aggregate, thickening agent, defoaming agent and other additives, the optimal synthesis formula was given. The results showed that in order to synthesize ideal the true stone lacquer, shorten drying time, improve its hiding power, and improve the capability of anti pollution performance, the amount of the additive must be control strictly. Sometimes it was necessary to add two or more the same functional additives to regulate its function in order to improve its performance.

the real stone lacquert; twelve alcohol ester; the pure acrylic emulsion; AMP-95

王玉峰(1981-)，男，讲师，主要从事涂料的研发、石油化工催化剂的研发和应用。

TQ630.7

A

1001-9677(2016)018-0116-03