水性多彩涂料是一种应用创新的胶体技术和全新的色彩理念制备的新型环保型建筑涂料。突破了传统涂料只能做纯色的调色理念，引入了绘画和摄影等对色彩的处理效果，运用色彩间的浸润效果，色彩的深浅反差效果以及半透明景深等效果，既可以使涂层呈现出天然花岗石、壁纸等高档装饰材料的花纹和色彩，获得超越自然和回归自然的人性化、个性化图案，又可以根据新旧建筑物的不同形状，依照客户的需求，提供花纹大小不一、色彩缤纷的花色布景，达到了装饰效果和功能性的统一。
目前市面上常规水包水多彩涂料使用平涂乳胶漆作为配套底色，平整度高、光泽高、缺乏立体感，模仿凹凸面和“荔枝面”的花岗岩效果需要配套质感涂料、真石漆、拉毛漆等，施工工艺复杂，成本较高中国建材网cnprofit.com。水性含砂多彩涂料是在多彩涂料基础上发展起来的，经过一次喷涂即可获得含有多种色彩的仿毛面花岗岩效果，但面临的最大问题是运输和贮存中色点易沉降、破碎。本实验在设计时充分考虑了影响贮存稳定性的多种因素，合理选取和搭配保护胶、乳液、纤维素醚、玻璃微珠等原料，制得的产品稳定性好、效果逼真，在房地产开发市场上具有广阔的应用前景。
1 实验部分
1. 1 实验原料
丙烯酸乳液: 市售; 空心玻璃微珠、石英砂: 郑州金源; 保护胶 A: 市售; 洛克伍德 S482、网格 GTS: 市售; 防霉剂: 德国舒美; 消泡剂: 英国布莱克本; 分散剂: 英国汽巴; 润湿剂、杀菌剂: 陶氏化学; 防沉剂、增稠剂: 巴斯夫; 其他原料: 市售。
1. 2 实验设备及仪器
高速分散机: VIBEVEJ 25－29，丹麦 Diaf; 电子天平: BSA8201，德国赛多利斯; 黏度计: Ｒef480，英国Sheen; 低 温 箱: KBF － 240，德 国 Binder; 多 彩 喷 枪:W77，日本盐田。
1. 3 涂料基本配方及制备工艺
1. 3. 1 保护胶溶液配方
保护胶溶液配方如表 1 所示。
在1 000 r/min的转速下，将保护胶粉慢慢加入水中，保持中速搅拌 30 min 至胶粉完全溶解成无色透明溶液，加入防腐剂搅拌均匀。
1. 3. 2 多彩含砂基础漆配方
含砂多彩基础漆配方如表 2～3 所示。
在适量水中加入一定量的润湿剂、分散剂、防冻剂、一半量的消泡剂搅拌几分钟，然后加入纤维素醚、颜填 料、pH 调 节 剂，在2 000 r/min 下 高 速 分 散 30min，使细度小于 40 μm，降低转速至 500 r/min，加入另一半消泡剂，然后依次加入成膜助剂、防腐剂、防霉剂、乳液，10 min 后加入保护胶溶液，搅匀出料制得基础漆，调色后即为调色基础漆。用作含砂多彩涂料的基础漆黏度控制在 120～130 KU 为宜。
在 300 r/min 的转速下，将石英砂、空心玻璃微珠加入调色基础漆中即得含砂多彩基础漆。
1. 3. 3 多彩色粒配方
多彩色 粒 配 方( 质 量 分 数) : 含 砂 多 彩 基 础 漆60%，7%保护胶溶液 40%。根据需要可以采用剪切造粒、真空筛网造粒等方式得到所需粒径分布的含砂多彩色粒。
1. 3. 4 含砂多彩涂料配方
含砂多彩涂料配方如表 4 所示。
低速搅拌下，按照配方依次加入物料，搅拌均匀即可制得水性含砂多彩涂料，增稠剂可以根据质控黏度要求酌情增减，一般最终黏度在 85 ～ 100 KU 比较适宜。通常为了方便生产操作和提高生产效率，可以将造粒色点以外的组分预先调配，称之为连续相。
1. 3. 5 制备工艺流程
含砂多彩涂料制备工艺流程如图 1 所示。
含砂多彩涂料的生产制备还需要依据花纹图案的要求，进行不同色彩、不同花纹大小和不同用量的配比设计和工艺技术路线设计。
1. 4 性能测试
将制得的水性含砂多彩涂料成品按照 HG/T4343—2012《水性多彩建筑涂料》和 JG/T 24—2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》的要求进行综合性能测试。
2 结果与讨论
2. 1 含砂多彩体系稳定性以及漆膜性能研究
2. 1. 1 保护胶对多彩体系及漆膜性能的影响
目前市面上应用最广泛的是类似硅酸镁锂的硅酸盐类保护胶，如洛克伍德的 S482、网格的 GTS 等。其凝胶的晶体结构单元为厚度以纳米计的微小薄片，薄片层面带负电荷，端面带正电荷，水合分离后的薄片端面被吸引到另一薄片的层面，从而迅速形成三维空间的胶体结构，即卡屋结构，赋予体系高触变性和立体感。根据保护胶的这种极性特点和异性相吸原理，通过多彩涂料基础漆中的乳液、保护胶、纤维素醚的协同作用可以在色粒表面形成半胶化状态的“硬质层”，当其厚度达到 30～50 μm 就可以阻止内部基础漆和保护胶进一步胶化，从而形成一个稳定的胶囊保护体系，使得色粒之间、色粒和保护胶溶液之间不会相互渗透。
不同保护胶因其表面改性处理的差异导致稳定性各不相同，反应活性与最终形成的胶粒“软硬”程度也有很大差别。色粒“软硬”能够一定程度上反映色粒的稳定性，一般较“硬”的色粒稳定性较好，得到的漆膜凹凸感、立体感也更强。分别以 S482、GTS、国产保护胶 A 制备造粒保护胶液，采用相同的基础漆进行造粒，将造好的色粒悬浮液以不同的停留时间配置涂料，保持喷涂面积和涂布率不变制备样板，测试不同保护胶体色粒稳定时间，如图 2 所示，图片上方样板所用色粒悬浮液停留时间为 2 h，下方为 24 h。
随着时间的延长，保护胶与含砂多彩基础漆之间的相互作用不断增强，导致色粒经历一个“由软及硬”的过程，其样板也呈现“先模糊后清晰”的变化过程。测试结果显示 S482 和 GTS 的稳定时间大概在16 h 左右，而保护胶 A 在 2 h 左右就能达到色粒稳定，且色粒“较硬”，相较而言最适合用来制备含砂多彩涂料，解决该类型涂料彩点易碎和韧性差的问题，并便于生产批次质量控制。因此，含砂多彩涂料保护胶选用国产保护胶 A 性价比较高。
