一种彩釉石英漆的制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种仿石涂料的制造方法，确切说是涉及一种彩釉石英漆的制造方法。背景技术
从1999年以来，我国城镇几乎完全采用釉面墙砖装饰建筑物外墙的情况受到限制，在国家产业政策指导下，以油漆涂料为代表的塑性装饰材料日益受到青睐，特别是2000年以来，大中城市新建的建筑物愈来愈多地使用涂料作为建筑外墙装饰材料。但是，我国涂料工业确远远不能适应这种形势的发展，许多建筑涂料或有味有毒，或易褪色变色，或粘附力差、易开裂、翻皮、脱落，或耐水性、耐候性差，使用年限短等，因而我国近年把“发展水性、无毒、高性能涂料”，特别是外墙建筑涂料列入我国“高新技术发展项目指南”中项目之一。国际上，八十年代以来，人们逐渐推崇返朴归真，回归自然，研究开发了仿石涂料。仿石涂料一是解决了一般建筑涂料易褪色变色的问题，二是解决了一般建筑涂料耐久性差、使用年限短的问题，三是解决了一般建筑涂料装饰建筑物显得质感平淡，装饰性较差的问题。用仿石涂料装饰的建筑物显得自然、庄重、华贵、富于质感，深受各国人民喜爱，已成为国际上流行的涂料品种之一。仿石涂料的主要成份是带色骨料和高分子粘合剂，另含有少量多种添加剂，不同来源不同性质的带色骨料和作为粘合剂的不同种类的高分子化合物品种，决定着仿石涂料的主要性能。仿石涂料中的带色骨料又称彩砂，故仿石涂料也称为彩砂涂料。目前国内外生产仿石涂料所用彩砂有两种，一种是天然彩砂，它是用带色石料经粉碎、筛分而得。由天然彩砂生产的仿石涂料商品上称“真石漆”或“石头漆”等。由于天然石材颜色品种有限，鲜艳色品种少，色泽一致性差，经粉碎细化后硬度降低，色泽变灰暗，色感差，装饰效果不理想，带色石材来源也受限制等因素，因而使“真石漆”地大量推广应用受到影响。另一种彩砂是由无色石英砂着色而成，称为“人造彩砂”。人造彩砂色泽多样、丰富、色彩鲜艳，颜色一致，粒度均匀硬度高，耐久性好，已逐渐成为生产现代仿石涂料的首选材料。目前国内外人造彩砂的生产工艺有三种：
一是用有机颜料染色石英砂。这种生产方法简单，但所得的彩砂会褪色。
二是用高分子树脂作粘合剂，混合无机色料后，包覆于石英砂表面，并让树脂交联固化而着色。
三是将无机色料粘附于石英砂表面，在1200～1350℃高温烧结而固色，这种所得的彩砂性能虽优于前两种，但成本高。
决定仿石涂料性能的另一主要成份是高分子粘合剂。目前市场上的仿石涂料所用的粘合剂大多数是苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液，俗名苯丙乳液。由于只用苯丙乳液一种粘合剂，因而生产出来的仿石涂料性能单一，难于满足市场多样性变化的要求，如外墙装饰和内墙装饰的不同要求，对装饰涂料使用寿命长短的不同要求，寒冷地区、热带、亚热带地区、沿海和内地、潮湿地区和干燥地区对装饰涂料的不同要求等。
因此，用目前工艺所生产出来的仿石涂料，具有价格高、性能单一、不能满足市场多样性要求等缺点，影响了其在建筑业中的推广应用。发明内容
本发明的目的在于：克服目前仿石涂料存在的缺点，为企业提供一种生产成本低，性能多样、色彩丰富、使用寿命长，无毒、水性的彩釉石英漆的制造方法。
本发明的基本思想是：按不同颜色要求，将多种可成色的基本无机化合物和可成釉的基本无机化合物混匀，并包覆于石英砂表面，经600～1000℃度不同时间的烧制，通过无机化合物的显色反应和成釉反应，使石英砂表面形成一层和瓷器一样的永不褪色的彩釉。然后，采用多种不同性能的粘合剂，如聚醋酸乙烯酯乳液，醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液(EVA乳液)，醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚乳液(俗名VA-VeoVa10共聚乳液)，醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳液(俗名醋-丙乳液)，一般苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液，核壳型苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液(俗名核壳型苯丙乳液)，丙烯酸衍生物的共聚乳液(俗名纯丙乳液)，有机硅—丙烯酸酯共聚乳液(俗名硅丙乳液)，聚有机硅乳液和丙烯酸酯共聚乳液的共混物，(聚)有机硅乳液等，用多种不同性能的粘合剂与彩釉石英砂配合，生产出可满足市场多样性变化要求的多品种的永不褪色彩釉石英漆。按本发明可生产出数十种不同颜色不同档次(性能)的彩釉石英漆。
本发明的工艺过程如下：一种彩釉石英漆的制造方法，由彩釉石英砂制备工艺，高分子浆液制备工艺及彩釉石英漆调制工艺组成；其中彩釉石英砂制备工艺，依序由配制色料、包覆石英、干燥色石、中温烧制、后处理诸工序组成；所述配制色料工序，是指依据装饰要求，将一定配比的可生成颜料的无机化合物基础原料和可生成釉料的无机化合物基础原料经混合、筛分后，成为用以为石英砂着色的色料配制过程；所述包覆石英工序，是指先将石英砂预热再将粘合剂加入到预热石英砂中搅拌均匀，而后再加入色料，均匀搅拌，使石英砂颗粒表面包裹一层色料的过程；所述干燥色石工序，是指石英砂颗粒表面已包裹了一层色料后，将石英砂进行干燥的过程；所述中温烧制工序，是指将包裹有色料经干燥工序处理后的石英砂送入电炉中，在氧化气氛下控制炉温在600℃～1000℃度进行烧制，经显色反应和成釉反应，使石英砂表面形成一层彩釉的过程；所述后处理工序，是指将烧制成彩釉的石英砂进行冷却、压碎及筛分，获得配制彩釉石英漆所需彩釉石英砂的处理过程。
在本方法中的高分子浆液制备工艺，是由高分子粘合剂及添加剂配比、混合配制高分子浆液的工序组成，确切说是依据装饰要求，采用多种不同性能及配比的高分子粘合剂和添加剂，经混合、研磨、过滤而制成用于调制彩釉石英砂、生产彩釉石英漆的高分子浆液的调制工艺过程。
本方法中的彩釉石英漆调制工艺，由彩釉石英砂与高分子浆液混合调制工序组成，是将彩釉石英砂放入混合器中，在搅动下加入高分子浆液，混合均匀调制成彩釉石英漆产品的生产过程。
本方法的特征在于：①在彩釉石英砂制备工艺中的配制色料工序，并非像现有工艺那样用市场上可购得的一种无机色料，而是采用一定配比的两类原料，即可生成颜料的无机化合物基础原料和可生成釉料的无机化合物基础原料经混合、筛分而制成作为石英砂色料的色料配料过程，②在本工艺中于干燥色石工序与后处理工序之间，还设置有对色石在600℃～1000℃温度下的中温烧制工序，而非为1200℃～1350℃的高温烧制；③在高分子浆液制备工艺中，采用多种不同性能及配比的高分子粘合剂和添加剂进行调制高分子浆液，而非只采用一种苯丙乳液调制浆液。
本发明的优点在于：整个工艺方法简单、操作容易、无毒、不产生工业污染、能生产出低成本、高性能的建筑涂料。因为在本方法中，不用价格昂贵的陶瓷色料，而采用价格低廉的生成颜料和釉料的无机化合物基本原料，采用能耗低的中温烧制工艺而不用能耗高的高温烧制工艺，因而大大降低了人造色砂原料的生产成本；由于在本工艺方法中，生产出的人造砂原料是和瓷器一样永不褪色的彩釉石英砂，而不同于一般高温烧制出的人造色砂，具有色泽多样，彩色鲜艳、丰富，颜色一致的鲜明特点；用这种彩釉石英砂与多种性能的高分子粘合剂、添加剂可以配制出满足建筑设计部门和用户对多样式设计造型和装饰要求的具有使用寿命长、涂装一次可使用15年以上不变色、褪色，不开裂、剥落，生产和使用中不污染环境的水性、无毒、高性能的装饰涂料。推广使用这种彩釉石英漆，将会使城市建筑更显庄重，华丽，可把我国建筑装饰提高到一个更高的水平。附图说明图1为本发明中彩釉石英砂制备工艺流程图图2为本发明中高分子浆液制备工艺流程图图3为本发明彩釉石英漆生产工艺流程图具体实施方式实施例1金黄色彩釉石英砂配方：石英砂(18～140目)60～95％
色料 (＞325目) 5～40％其中色料组成为：氧化锌 5～12％ 硝酸钾 5～1％
三氧化二锑 7～11％ 铅丹 50～71％
硼酸 8～2％ 二氧化硅25～3％色料组成中生产釉料的原料是：铅丹、硼酸、二氧化硅，其余为生产颜料的原料。先将石英砂预热，色料中各种成份按比例称量、研磨、混匀、筛分。在均匀搅动情况下，先将粘合剂加入到预热石英砂中搅拌均匀，而后再加入色料，均匀搅动，使石英砂颗粒表面包裹一层色料，干燥。再将包裹有色料的石英砂送入电炉中，在氧化气氛下，于600℃～1000℃炉温中烧制，而后冷却、压碎、筛分，即获得金黄色彩釉石英砂。实施例2 天蓝色彩釉石英砂配方：石英砂(18～140目) 60～95％
色料 (＞325目) 5～40％其中色料组成为：氧化锌 35～12％ 二氧化硅 8～2.8％
硼酸 10～20％ 铅丹 17～35％
氧化铝 15～30％ 三氧化二钴15～0.2％色料组成中生产釉料的原料是：铅丹、硼酸、二氧化硅，其余为生产颜料的原料。按实施例1所述进行操作，在1000℃以内煅烧，即可获得色泽均匀艳丽的天蓝色彩釉石英砂。实施例3 牙黄色彩釉石英砂配方：石英砂(18～140目) 55～95％
色料 (＞325目) 5～45％其中色料组成为：三氧化二铁 1.5～12％ 氧化锌 0.5～5％
硝酸钾 10～1％ 铅丹 20～49％
三氧化二锑 8～20％ 硼酸 35～10％
二氧化硅 25～3％ 硫酸铁 0～7％色料组成中生产釉料的原料是：铅丹、硼酸、二氧化硅，其余为生产颜料的原料。按实施例1所述进行操作，900℃以下烧制，冷却后可获得牙黄色彩釉石英砂。实施例4 桔红色彩釉石英砂配方：石英砂(18～140目) 65～95％
色料 (＞325目) 5～35％其中色料组成为：碳酸钙 0.5～8％ 碳酸钾 1～11％
碳酸镉 5～25％ 硼酸 3～10％
铅丹 15～25％ 氧化锌 0.1～5％
二氧化硅20～30％ 氧化铅 0.5～10％
硼砂 3～10％ 硒 0.1～2％
硫磺 2～12％色料组成中生产釉料的原料是：氧化锌、铅丹、硼酸、二氧化硅、硼砂、氧化铅、碳酸钾、碳酸钙，其余为生产颜料的原料。按实施例1所述进行操作，在800℃以下烧制，冷却，可获得鲜艳桔红色彩釉石英砂。用本发明技术可制造出数十种色彩鲜艳，不同色泽的彩釉石英砂。实施例5通用型彩釉石英漆配方：苯丙乳液 13～25％ 成膜助剂 1～3％
增稠剂 0.05～0.25％ 防霉剂 0.1～0.3％
钛白粉 0.05～1.5％ 滑石粉 0.05～5％
防沉剂 0.05～0.1％ 消泡剂 适量
水 1～10％ 彩釉石英砂5～35％
石英砂 40～60％
先将增稠剂、防沉剂、防霉剂、钛白粉、滑石粉溶解或分散在水中，高速搅拌均匀，研磨，过滤。将此混合液与高分子乳液混合，并加入部分消泡剂，搅拌均匀，获得高分子浆液。
将彩釉石英砂和石英砂放入高效混合器中混匀，在搅动下加入高分子浆液，再加入其余的消泡剂，搅拌混匀即为彩釉石英漆。实施例6 内墙装饰用彩釉石英漆配方：醋酸乙烯酯—乙烯共聚乳液(或用聚醋酸乙烯酯乳液)15～30％
成膜助剂 1～5％ 增稠剂 0.05～0.1％
防霉剂 0.1～0.3％ 钛白粉 0.05～0.1％
滑石粉 0.05～5％ 防沉剂 0.05～0.2％
水 3～15％ 消泡剂 适量
彩釉石英砂3～10％ 石英砂 50～70％
按实施例5所述进行操作，可获得用于内墙装饰用的彩釉石英漆。实施例7外墙装饰用高级彩釉石英漆配方：核壳苯丙乳液(或用纯丙乳液) 13～50％
成膜助剂 1～4％ 增稠剂 0.05～0.15％
防霉剂 0.1～0.5％ 钛白粉 0.01～2.0％
滑石粉 0～1％ 防沉剂 0.03～0.25％
水 1～5％ 消泡剂 适量
彩釉石英砂5～60％ 石英砂 25～50％
按实施例5所述进行操作，可获得外墙装饰用高级彩釉石英漆。实施例8 外墙装饰用超级彩釉石英漆配方：硅丙乳液(或用聚有机硅乳液) 15～25％
成膜助剂 1～5％ 增稠剂 0.05～0.25％
防霉剂 0.1～0.5％ 钛白粉 0.05～2.0％
滑石粉 0～2％ 防沉剂 0.03～0.3％
水 1～10％ 消泡剂 适量
彩釉石英砂5～65％ 石英砂 35～55％
按实施例5所述进行操作，可获得超级彩釉石英漆，其卓越的性能可保证超级彩釉石英漆的使用寿命达20年以上。实施例9 内墙装饰用高级彩釉石英漆配方：醋—丙乳液(或用醋酸乙烯酯—叔碳酸乙烯酯共聚乳液)15～30％
成膜助剂 1～5％ 增稠剂 0.05～0.1％
防霉剂 0.01～0.3％ 钛白粉 0.1～0.5％
滑石粉 0.3～3％ 防沉剂 0.05～0.25％
水 3～15％ 消泡剂 适量
彩釉石英砂3～10％ 石英砂 45～65％
按实施例5所述进行操作，可获得内墙装饰用的高级彩釉石英漆。实施例10 外墙装饰用高级彩釉石英漆配方：苯丙乳液 8～20％ 共混型硅丙乳液 3～10％
成膜助剂 1～4％ 增稠剂 0.05～0.15％
防霉剂 0.05～0.15％ 钛白粉 0.1～0.35％
滑石粉 0～0.15％ 防沉剂 0.03～0.3％
水 1～5％ 消泡剂 适量
彩釉石英砂5～60％ 石英砂 5～50％
按实施例5所述进行操作，可获得建筑外墙装饰用高级彩釉石英漆。
用本方法生产的彩釉石英漆的技术性能指标，远远优于我国1995年颁布的建筑外墙装饰涂料标准GB/T9755-1995的质量指标，比较如下： 彩釉石英漆 GB/T9755-1995耐水性 240小时无变化 96小时无变化耐碱性 240小时无变化 48小时无变化耐洗刷性 1000次 500次合格耐人工老化性 500小时 200小时
以上比较表明，彩釉石英漆的技术性能指标大大优于目前市场上常用的外墙乳胶漆涂料的技术性能。
经国家指定的权威检测机构检测后表明，用本发明生产的彩釉石英漆的性能，完全达到GB9153-88的国家标准。
GB9153-88的国家标准及彩釉石英漆检测结果类别 检测项目 技术要求彩釉石英漆涂料试验 容器中状态 经搅拌后呈均匀状态无结块 合格 骨料沉降性％ ＜10％ 合格 贮存稳定性低温贮存3次试验后无硬块无凝聚及组成变化 合格 热贮存1个月后无硬块、发霉、凝聚及组成变化 合格涂料层试验 干燥时间 表干≤2小时 合格 颜色及外观 与样板比较无明显差别 合格 耐水性240小时浸泡，涂层无裂纹、起泡、剥落、 软化物析出，颜色、光泽有稍微变化 合格 耐碱性240小时浸泡，涂层无裂纹、起泡、剥落、软化物析出，颜色、光泽允许稍微变化 合格 耐洗刷性 1000次洗刷试验后涂层无变化 2000次 耐沾污率％ 5次沾污试验后，沾污率≤15％ 合格 耐冻循环性 10次循环后涂层无裂纹、起泡、 剥落，颜色光泽允许稍微变化 合格 粘结强度 ＞0.69Mpa 合格 人工加速耐候性 500小时后涂层无裂纹、起泡、剥 落、粉化，变色＜2级 合格
此外，与常用乳胶漆比较，彩釉石英漆具有更好的装饰性和装饰效果(质感纯朴、庄重、华贵)，它确实是一种水性、无毒、高性能建筑装饰涂料。从经济上说，在保证高性能前提下，本发明具有生产成本低的特点，与进口的同类产品比较，即使价格降低三分之一左右，仍可使生产企业获得较好的经济效益。