水性色石技术领域
本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种水性色石。
背景技术
真石漆通过色石展现出各种各样丰富的色彩，由于天然色石存在
色彩不够鲜艳及色彩品种少等缺点，业界逐渐发展出了染色石技术，
通过对石英砂进行染色进而获得色彩品种丰富多样及色彩鲜艳的色
石。
目前较常见的彩色石英砂技术包括烧结石英砂技术及染色石英
砂技术，因烧结石英砂技术成本较高，染色石英砂技术更加受到真石
漆生产厂商的喜爱。染色石英砂技术中目前较为成熟的方法是油性染
砂技术，通过油性树脂将颜色包裹在石英砂表面，其具体实现方法是
将油性树脂、溶剂、颜填料、分散剂、润湿剂及消泡剂等按照配方比
例在高速分散机中分散获得浆料，对浆料按照需求进行调色，然后将
获得的完成调色的浆料与砂及固化剂按照配方比例进行搅拌，最终于
50-80℃条件下在翻动中进行烘干，待筛网筛选后得到染色石成品。
由于油性染色石生产采用油性树脂及相应溶剂，因而存在VOC过
多的问题，不符合将来的绿色环保及可持续发展的要求，因此发展一
种符合绿色环保及可持续发展要求的染色石技术成为一种必然的趋
势。
发明内容
为了有效解决上述问题，本发明提供一种水性色石。
具体技术方案如下：一种水性色石，所述水性色石包括水性色石
浆料，所述水性色石浆料包括水、羟乙基纤维素、膨润土、PH调节
剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、金红石型钛白粉、硫酸钡、水性树脂
及增稠剂；
所述水、羟乙基纤维素、膨润土、PH调节剂、分散剂、消泡剂、
杀菌剂、金红石型钛白粉、硫酸钡、水性树脂及增稠剂的质量配比为
16：0.3：0.2：0.4：0.4：0.45：0.3：6.55-16.55：12-20：55：0.4。
进一步地，所述水、羟乙基纤维素、膨润土、PH调节剂、分散
剂、消泡剂、杀菌剂、金红石型钛白粉、硫酸钡、水性树脂及增稠剂
的质量配比为16：0.3：0.2：0.4：0.4：0.45：0.3：13.55：13：
55：0.4。
进一步地，所述水性色石还包括石英砂、偶联剂及固化剂，所述
水性色石浆料、石英砂、偶联剂及固化剂的比例根据石英砂的粒径变
化而变化。
一种水性色石的制备方法，用于制备上述的水性色石，所述制备
方法包括如下步骤：
a)将羟乙基纤维素及膨润土加入水中在高速分散机中进行分散
10min至分散均匀，之后加入PH调节剂，然后继续加入分散剂、消
泡剂、杀菌剂，加入金红石型钛白粉及硫酸钡后高速分散30min至分
散均匀，接下来加入水性树脂及增稠剂并分散均匀，得到水性染色石
浆料；
b)将步骤a)中得到的水性染色石浆料与石英砂、偶联剂及固化
剂按照配方比例，在桨形搅拌棒的搅拌下搅拌5min至水性染色石浆
料均匀覆盖在石英砂表面；
c)将步骤b)所得产物于80-100℃环境下在螺带式搅拌机中烘
20-30min，然后使用筛网进行筛选，最终得到水性色石。
本发明的有益技术效果为：本发明使用水性树脂进行石英砂染色
生产，相对于传统的油性染色石生产技术极大减少了VOC的排放量，
减少了对环境及操作人员的危害，符合绿色环保及可持续发展的要
求，同时其相对于烧结砂技术具有明显的成本优势。
本发明得到的水性染色石相对于天然色石颜色种类丰富度得到
了极大提高，色相的稳定度也得到了有效控制。
本发明得到的水性色石耐侯性极佳，色彩牢固、持久、不褪色。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步解释。
本发明的一个实施例提供一种水性色石，所述水性色石包括水性
色石浆料，所述水性色石浆料包括水、羟乙基纤维素、膨润土、PH
调节剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、金红石型钛白粉、硫酸钡、水性
树脂及增稠剂；
所述水、羟乙基纤维素、膨润土、PH调节剂、分散剂、消泡剂、
杀菌剂、金红石型钛白粉、硫酸钡、水性树脂及增稠剂的质量配比为
16：0.3：0.2：0.4：0.4：0.45：0.3：6.55-16.55：12-20：55：0.4。
在所述优选情况下，所述水、羟乙基纤维素、膨润土、PH调节
剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、金红石型钛白粉、硫酸钡、水性树脂
及增稠剂的质量配比为16：0.3：0.2：0.4：0.4：0.45：0.3：13.55：
13：55：0.4。
所述分散剂、消泡剂、杀菌剂为现有技术中应用于涂料技术中的
惯用的分散剂、消泡剂、杀菌剂即可，本申请并不具体限定。
所述水性色石还包括石英砂、偶联剂及固化剂，所述水性色石浆
料、石英砂、偶联剂及固化剂的比例根据石英砂的粒径变化而变化。
在一个实施例中所述当石英砂的粒径尺寸为0.01mm-0.2mm时，
所述水性色石浆料、石英砂、偶联剂及固化剂的质量比为20-30：10：
20：15。
所述偶联剂及固化剂为现有技术中应用于涂料技术中的惯用的
偶联剂及固化剂即可，本申请并不具体限定。
一种水性色石的制备方法，用于制备上述的水性色石，其特征在
于，所述制备方法包括如下步骤：
a)将羟乙基纤维素及膨润土加入水中在高速分散机中进行分散
10min至分散均匀，之后加入PH调节剂，然后继续加入分散剂、消
泡剂、杀菌剂，加入金红石型钛白粉及硫酸钡后高速分散30min至分
散均匀，接下来加入水性树脂及增稠剂并分散均匀，得到水性染色石
浆料；
在混水搅拌的过程前，应用抽真空加压搅拌，同时应用三维立体
式的搅拌，具体为现有技术中的真空三维搅拌机即可实现，具体为将
羟乙基纤维素及膨润土置于真空三维搅拌机中，抽真空后同时进行加
热，在200-300℃的温度环境下，控制压力在1.2mpa-1.5mpa，进行
超高速分散搅拌20min后，添加到水中；
在另一实施例中，在步骤a)中的羟乙基纤维素及膨润土搅拌均
匀，需要在一电磁搅拌的空间进行扬尘混合，具体为将羟乙基纤维素
及膨润土研磨至细粒度为直径在0.03mm以下置于一密封空间内，该
密封空间内设置有一风机，所述风机固定在一圆形轨道上，通过风机
对空间内进行吹风搅拌，并所述风机在圆形轨道上移动，实现对密封
空间进行三维吹风搅拌。
并在所述密封空间任意相对的两侧设置电磁线圈，并对电磁线圈
通电，电流大小为1×103A，并电磁线圈的相对应的面积大小为
3m2-4m2，在风机吹动及电磁线圈的环境下三维搅拌30-40分钟后，使
得粉状碳酸钙充分混在密封空间内，风力搅拌1-1.2h后，进行收集，
将收集后的羟乙基纤维素及膨润土与水混合并进行搅拌，搅拌时间为
10min。
所述电磁线圈包括一电磁铁及绕置在电磁体上的通电线圈组，所
述两侧电磁线圈的通电线圈组同时连接一控制单片机，用于控制通电
线圈的电流大小及通电方向。
通过在磁性空间的环境下，进行三维搅拌，可实现羟乙基纤维素
及膨润土高度混合，避免在直接与水及胶体混合时，直接粘结在胶体
上，难以进行羟乙基纤维素及膨润土的混合，通过将羟乙基纤维素及
膨润土高度混合，可实现提高整体的涂料的附着力，并在电磁性空间
下，可使细微粉末颗粒之间产生相对的斥力或吸力，使得混合更加均
匀。
因在添加水之前将羟乙基纤维素及膨润土进行高速搅拌混合，并
在高温情况下实现分子之间有效扩散，直接添加到水中后，可在短时
间内迅速完成扩散，随后添加PH调节剂，在短时间内依次添加分散
剂、消泡剂、杀菌剂，加入金红石型钛白粉及硫酸钡，避免现有技术
中，在依次添加的过程，使得不同的物质对羟乙基纤维素及膨润土包
裹结合，降低了混合的效果，本发明可实现在短时间内完成高度混合，
提高了后续水性石产品的细腻度及分散程度，并有利于与水性树脂及
增稠剂的应用，实现水性树脂与红石型钛白粉的高度混合。
b)将步骤a)中得到的水性染色石浆料与石英砂、偶联剂及固化
剂按照配方比例，在桨形搅拌棒的搅拌下搅拌5min至水性染色石浆
料均匀覆盖在石英砂表面；
在搅拌过程可通过阶段性的加热及搅拌配合应用，进而提高水性
染色石在石英砂表面覆盖的均匀程度，另一实施例具体为在搅拌5min
后，继续添加如下步骤：
将水性染色石浆料与石英砂、偶联剂及固化剂的混合液进行加温
搅拌，所述温度控制在100-120℃，进行搅匀搅拌，搅拌速率为
120r/min，搅拌时间5min；
随后提高温度至180-200℃，搅拌速率提升到200r/min，持续搅
拌3min后，在底部通入氮气，继续进行搅拌，氮气通入流量控制在
3m3/min，通氮气搅拌时间为10min后，自然冷却至室温。
c)将步骤b)所得产物于80-100℃环境下在螺带式搅拌机中烘
20-30min，然后使用筛网进行筛选，最终得到水性色石。
本发明的有益技术效果为：本发明使用水性树脂进行石英砂染色
生产，相对于传统的油性染色石生产技术极大减少了VOC的排放量，
减少了对环境及操作人员的危害，符合绿色环保及可持续发展的要
求，同时其相对于烧结砂技术具有明显的成本优势。
本发明得到的水性染色石相对于天然色石颜色种类丰富度得到
了极大提高，色相的稳定度也得到了有效控制。
本发明得到的水性色石耐侯性极佳，色彩牢固、持久、不褪色。